简单机械中考复习 23页

‎ ‎ 课 题 简单机械复习 课 型 ‎□ 预习课 □ 同步课 □ 复习课 □ 习题课 课 次 ‎1‎ 教 学 目 的 ‎1、杠杆的概念、杠杆的五要素定义及理解。会画图。‎ ‎2、杠杆的平衡条件及应用和计算。‎ ‎3、定滑轮，动滑轮的定义、作用及特点。‎ ‎4、有用功，总功、机械效率的计算。‎ 重 难 点 ‎1、简单机械作图。‎ ‎2、杠杆的应用。‎ ‎3、机械效率的计算。‎ 教 学 内 容 ‎ ‎【基础知识网络】‎ 一． 杠杆 ‎1、 杠杆定义：在力的作用下 的 棒叫杠杆. 杠杆可 可 ,形状任意。有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点.如：鱼杆、铁锹. 2、 五要素——组成杠杆示意图.①支点：杠杆 的点.用字母 表示.②动力： .用字母 表示.③阻力： .用字母 表示.④动力臂： .用字母 表示.⑤阻力臂： .用字母 表示.‎ ‎3、动力和阻力的 都在杠杆上，二者使杠杆转动的方向 ，但它们的方向不一定 。 4、力臂的画法:‎ ‎（1）在所画的示意图上找到支点O。‎ ‎（2）找到动力 (或阻力)，将动力（或阻力）在力所在的直线上适当延长。‎ ‎（3）从支点O出发，向动力（或阻力）在所在的直线作垂线。‎ ‎（4）将支点和垂足间线段用大括号括出，用L1（或L2）表示，此即力臂。‎ 总结为一句话即为“过支点向力所在的直线做垂线，支点到垂足的线段即为力臂”。对于力臂的画法，一定要弄清楚是支点到力的作用线的距离。‎ 二、杠杆的平衡条件 ‎1、杠杆的平衡是指杠杆 和 ，平衡条件是 ，用公式表示为 或 。‎ ‎2、在杠杆平衡时，要使动力最小，必须使 最大，最小的力应是作用于 且 。 ‎ ‎3、杠杆分为 、 、 。当需要较大的力时，应选择 。当为了使用方便或省距离时，应选 。‎ ‎4、杠杆的动态变化 ‎（1）动力方向始终竖直上（画出动力臂和阻力臂）:‎ 分析：从图1到图2的过程中， 阻力臂L2变大，动力臂L1变大，阻力不变，动力F不变。‎ ‎（2）动力方向始终与杆垂直（画出动力臂和阻力臂）:‎ 分析：从图3到图5的过程中，阻力臂L2先变大后变小，动力臂 L1不变，阻力不变，动力 F先变大后变小。‎ ‎（3）动力方向始终水平（画出动力臂和阻力臂）:‎ 分析：从图6到图7的过程中， 阻力臂 L2变大，动力臂 L1变小，阻力不变，动力F变大。‎ 一、滑轮 ‎1、定滑轮 ‎①定义：中间的 的滑轮。‎ ‎②实质： ‎ ‎③特点： ‎ F1‎ l1‎ F2‎ l2‎ ‎④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离SF(或速度vF) 重物移动 的距离SG(或速度vG)‎ 2、 动滑轮 ‎①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移 动）‎ ‎②实质： ‎ ‎③特点： ‎ ‎(a）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）物体的重力为G则：‎ ‎(b) 如果忽略轮轴间摩檫和滑轮重，则F= ，若只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= ‎ ‎(c) 绳子自由端移动距离是2倍重物移动的距离S(或vF)=2 h(或vG)‎ 3、 滑轮组 ‎①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。‎ ‎②特点： ‎ ‎③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= G/ n 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= (G物+G动)/n。同一滑轮组若绳子起点在动滑轮上这有 段承担物体，若绳子的起点在定滑轮上，则有 ‎ 段绳子承担物体。物体有几段绳子承担，绳子的自由端移动的距离或速度就是物体移动的几倍。‎ ‎④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。‎ 三、机械效率 ‎１、有用功的定义：对人们有用的功。提升重物时 公式：W有用＝ = = ‎ ‎2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W额= = （忽略轮轴摩擦）‎ ‎3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总= = = ‎ ‎4、机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。‎ ‎②公式：‎ η W有用 W总 ‎ ‎=‎ ‎=‎ η Gh FS ‎=‎ Gh Fh ‎=‎ G F ‎=‎ η Gh FS ‎=‎ Gh F2h ‎=‎ G ‎2F ‎=‎ η Gh FS ‎=‎ Gh Fnh ‎=‎ G nF ‎=‎ 定滑轮：‎ 动滑轮：‎ 滑轮组 ‎③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。‎ ‎④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。同一滑轮，提升物体的重力越大，机械效率越大。‎ ‎【基础知识解析】‎ 一、杠杆 ‎1、判断题 支点到动力作用点的距离就是动力臂.（）‎ 天平是利用杠杆的平衡条件来称出物体质量的.（）‎ 支点总是在动力作用点与阻力作用点之间.（）‎ 动力臂和阻力臂不一定都在杠杆本身上.（）‎ ‎2、作图题 ‎1．请标明图中杠杆的支点：‎ ‎2．用图所示的杠杆提起重物．O是杠杆的支点，在A点用力，在图中画出力Ｆ的力臂，并用字母G表示．‎ ‎3．画出图中各力的力臂：‎ ‎4．如图为用起子开汽水瓶盖的时候，杆的支点O位置，及手作用在起子上力的力臂．请在图中表示．‎ ‎5．下图中的铡刀属于杠杆，试画出它的动力臂和阻力臂．‎ ‎6．画出图中杠杆所受各力对于点O的力臂（不计杠杆所受的重力）‎ ‎7．试在图中画出汽车刹车踏板上动力Ｆ1的力臂G1和阻力Ｆ2的力臂G2．‎ ‎8．如图所示，试画出杠杆OA所受力的力臂（OA杆的质量忽略不计）‎ ‎9、小华在动物园参观时，看到了如图8所示的场景，为使小熊猫不致与石头相撞而受伤害，请你在杠杆AOB上作出使杠杆AOB在图所示位置静止时的最小力的示意图，图中O为旋转点。‎ ‎10．（2011•营口）如图，杠杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，在杆上某处挂一物体，要使杠杆在图示位置平衡．请在图中画出最小的动力F1、动力臂L1和物体受到的重力示意图．‎ ‎　‎ ‎11．（2010•河南）如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A没有滑动．请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l．‎ ‎　‎ ‎12．如图为某一轻质杠杆，其中O点为支点，在B点悬挂一物体，要使杠杆在图中位置处于静止（平衡）状态，在图中的A点画出所需的最小力F的示意图及其力臂．‎ ‎　‎ ‎13．（2007•泰安）列车上有出售食品的手推车，如图所示．若货物均匀摆在车内，当后轮遇到障碍物A时，售货员会向上提扶把，请在图中画出此时售货员提车使用的最小力的示意图和这个力的力臂．‎ ‎　‎ ‎14．（2005•十堰）如图，在杠杆AB上挂了一个重为G 的物体．为使杠杆在图中的位置静止．请在杠杆上画出最小的动力F 和它的方向．‎ ‎　‎ ‎15．如图示，是一侧带有书柜（其中以放满了书）的办公桌．现在用力把办公桌一端稍抬离地面，此时可以把办公桌等效成一个杠杆．请在图中用“O”标出这个“杠杆”的支点，并画出这个最小的力F的方向和这个力的力臂L．‎ ‎　‎ ‎29．如图所示，画出使杠杆平衡的最小力的示意图（要求保留作图痕迹）‎ ‎　‎ ‎16．画出图中使杠杆平衡的最小的力的示意图．‎ ‎　‎ ‎9．请在图中画出用羊角锤起钉时所用的最小力F．（要求保留作图痕迹）‎ ‎　‎ ‎17．画出图中杠杆在图示位置平衡时，作用在B点的最小的力的示意图．（保留作图痕迹）‎ ‎　‎ 二、杠杆的平衡条件 一、填空题 ‎1.杠杆静止不动时的状态叫做杠杆的_______.‎ 在做“研究杠杆平衡条件”实验时，把杠杆挂在支架上以后，首先要调节_____使杠杆处在_____位置并保持平衡.‎ ‎2.杠杆的平衡条件可以用公式表示为_____，从这个公式中可以看出，杠杆平衡时动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的_____.‎ ‎3.如果使用撬棒的动力臂是100 cm，阻力臂是30 cm，当用60 N的动力时，能撬动重______ N的物体.‎ ‎4.如图12—13所示，重为9 N的物体挂在B处，O为支点，要想使杠杆保持水平平衡，在A处施加的最小的力是_____N，方向_____.‎ 图12—13‎ ‎5.如果作用在杠杆上的动力是100 N，动力臂与阻力臂之比是5∶1，那么杠杆平衡时，阻力是_____N.‎ ‎ ‎ 图12—14 图12—15‎ ‎6.人的肱二头肌收缩使人曲臂时的情况如图12—15所示，人的前臂是一个_________________力的杠杆，这种结构给人带来的好处是_____.‎ ‎7、小明和家人乘汽车去河口赏桃花，看到窗外的树木向后退，这是以 为参照物。司机在熟练地转动方向盘，方向盘是 杠杆（填“省力”或“费力”）。‎ 二、选择题 ‎8.用剪刀剪东西时，如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断，而改用剪刀中部去剪就容易些，这是因为 A.增大了动力 B.减小了阻力 C.减小了阻力臂 D.增大了动力臂 ‎9.室内垃圾桶，平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时，用脚踩踏板，桶盖开启.根据室内垃圾桶结构图12—16可以确定 A.桶中有两个杠杆在起作用，一个省力杠杆，一个费力杠杆 B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆 C.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆0‎ 图12—16‎ D.桶中有两个杠杆在起作用，且都是费力杠杆 ‎10.如图12—17所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点O′上放两支蜡烛，如果将三支完全相同的蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同.那么在蜡烛燃烧的过程中，直尺AB将 图12—17‎ A.始终保持平衡 B.蜡烛燃烧过程中A端逐渐上升，待两边蜡烛燃烧完了以后，才恢复平衡 C.不能保持平衡，A端逐渐下降 D.不能保持平衡，B端逐渐下降 ‎11.一个杠杆已经处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，则 A.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在动力一边 B.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在阻力一边 C.杠杆仍有可能平衡，只要这个力的作用线通过支点 D.杠杆不可能平衡，因为多了一个力 ‎12、如图所示，作用在杠杆左端且方向始终竖直的力F，将杠杆由水平位置OA缓慢拉至OB，则在这个过程中力F将（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变小后变大 ‎13、如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（  ）‎ A．动力臂逐渐变大    B．阻力臂逐渐变大 C．动力F保持不变    D．动力F逐渐减小 ‎14、重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置.在转动的过程中（　　） A. 动力臂逐渐变大 B. 阻力臂逐渐变小 C. 动力F逐渐变大 D. 动力F逐渐减小 四、实验题 ‎15. 在研究杠杆平衡条件的实验中，总是使杠杆在_______位置平衡，这是为了测量_________________简便.在调节杠杆平衡时，发现杠杆右端高，这时应调节______使它向______移动，直到杠杆平衡.在支点两边挂上钩码以后，若杠杆右端下沉，为使杠杆平衡应将_____向______移动.‎ ‎16. 下表是某同学在实验中记录的杠杆平衡的部分数据，表中空格处所缺的数据请你填上.‎ 实验次数 F1（N）‎ L1 (cm)‎ F1L1 ( N•cm)‎ F2 ( N)‎ L2( cm)‎ F2L2 ( N•cm) ‎ ‎ 1‎ ‎ 0.98‎ ‎ 5‎ ‎ 10‎ ‎ 2‎ ‎ 1.96‎ ‎ 30‎ ‎ 2.94‎ 五、计算题 ‎17. 如图12—18所示，将质量为10 kg的铁球放在不计重力的木板OB上的A处，木板左端O处可自由转动，在B处用力F竖直向上抬着木板，使其保持水平，已知木板长1 m，AB长20 cm，求F的大小.‎ 三，定滑轮，动滑轮，机械效率 ‎1．使用 滑轮不省力，但能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个 杠杆。使用 滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个 的杠杆。‎ ‎2．用一个动滑轮来提升重物，若动滑轮重为10N，物重为40N。 ‎ 摩擦不计，则当物体匀速上升时，作用在绳端的动力F是 ‎ N； 若动力移动20cm，则物体上升 。机械效率为 ‎ ‎3．用一个动滑轮竖直向上匀速提升重物。已知物重G＝180N，摩擦不计，绳端的拉力是 F＝100N。动滑轮重为 N。机械效率为 。‎ ‎4．如上图甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，‎ 但是它们有不同点。请回答：‎ ‎（1） 滑轮组能改变动力的方向，而 滑轮组不改 变动力的方向；‎ ‎（2）甲滑轮组有 段绳子承担物重，乙滑轮组有 段 ‎ 绳子承担物重， 滑轮组更省力些；‎ ‎（3）如果都使物体上升h高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下 移动 ，乙滑轮组的绳端必须向上移动 。两者的机械效率 (比大小、摩擦不计)‎ ‎5、甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ 　）‎ A．甲吊车的电动机做的有用功较多 B．乙吊车的电动机做的额外功较多 C．甲吊车的电动机做的总功较多 D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同 ‎6、如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为‎45kg的重物在2s内匀速提升‎2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（　　）‎ A．作用在绳自由端的拉力F为125N B．在2s内做的有用功为900J C．该套装置的机械效率为90%‎ D．若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小 ‎7．如图5所示，不计摩擦及滑轮重，重为G1、G2的两个物体现在处于静止，则（ ）。‎ A．G1=2G2 B．G1=G2 C．2G1=G2 D．G1=3G2 。‎ ‎ 图5‎ ‎8．如图6所示，沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则（ ‎ A．F1最大． B．F2最大． C．F3最大． D．三个力一样大．‎ ‎ 图6 ‎ 图7‎ ‎9．在图7中，画出滑轮组的串绕方法，要求是：绳端往上提，重物往上升。‎ 并回答下列问题：‎ ‎（l）这个滑轮组有 段绳子承担物重，若绳端的拉力向上移动l.5m， ‎ 则物体上升 m。‎ ‎（2）若物重G＝30N，摩擦及动滑轮重均不计，使重物匀速上升时，‎ 绳端的拉力F＝ N。‎ ‎（3）若物重G＝30N，摩擦不计，动滑轮重为G动=6N，使重物匀速 上升时， 绳端的拉力F＝ N。‎ 图8‎ ‎10．如图8甲和乙中，都各有两个定滑轮和两个动滑轮。请按下列 要求画图并回答问题：‎ ‎（l）在图甲中画绕线，使得绳端往下拉时，重物往上升。‎ 它将有 段绳子承担物重。‎ ‎（2）在图乙中画绕线，使得绳端向上拉时，重物往上升。‎ 它将有 段绳子承担物重。‎ 课后习题 ‎1.如图所示的各类杠杆中，属于省距离的是（ ）‎ A.起子 B. 修树枝剪刀 C.筷子 D.钢丝钳 ‎2.（某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了（ ）‎ A F 图4‎ A．一个定滑轮 B．一个动滑轮．‎ C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D．一支杠杆 ‎3.如图4所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别( )‎ A．20N  0.4m/s  B．20N  0.1m/s  C．5N  0.4m/s  D．5N  0.1m/s ‎4.（2010年浙江绍兴）如图，用测力计将长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)( )‎ A．(F1+F2)/2 B．F1+F2‎ C．F1/F2 D.F1×F2‎ ‎5.如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（ ）‎ ‎6.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计．当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（　 　）‎ A．弹簧测力计的示数为20牛　 B．弹簧测力计的示数为0牛　　‎ C．木板仍向右做匀速直线运动 D．小木块将保持静止 ‎7．如图7所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（ ）‎ A．拉力F做了150J的功 B．拉力F做了300J的功 C．重力做了600J的功 D．重力做了1200J的功 ‎8.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）‎ A.甲图省力，机械效率甲图大 B.甲图省力，机械效率一样大 C.乙图省力，机械效率乙图大 C.乙图省力，机械效率一样大 ‎9、如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为‎0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　）‎ A．人拉绳做功的功率为75W B．滑轮组的机械效率为80%‎ C．绳子自由端移动的速度为‎0.3 m/s D．动滑轮重为100N ‎10．如图所示，在A点分别作用的四个力中，不能使杠杆处于平衡状态的力是　_________　，能使杠杆处于平衡状态的最小的力是　_________　．‎ ‎11.如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是　 　；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴儿车可视为　 　杠杆（填“省力”或“费力”）．‎ G0‎ G F ‎13.如图所示，动滑轮的重量是G0，物体的重量是G（GG0），提升距离仍是h，此时动滑轮的机械效率为η1,则η1 η (选填“＞”、“=”或“＜”)．21世纪教育网 ‎12.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 。如果人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为 。‎ ‎13.小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是 J。如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为 %。21世纪教育网 ‎14.如图6所示，一名同学在做俯卧撑，如果把人的躯干看作一个杠杆，这是一个________（填“省力”或“费力”）杠杆，该杠杆的支点是________（填图中字母）。‎ ‎17.（2010年广西柳州）小聪用图10所示的滑轮组将重4 N的物体匀速提高2m，他做的有用功为_____________J。若滑轮组的绳重及摩擦不计，他用这个滑轮组匀速提升9 N的物体时，机械效率比提升4 N物体时提高了l0％，此时的拉力为_________N (已知动滑轮的重力小于4 N)。‎ ‎15.在探究杠杆平衡条件的实验中，如果杠杆右侧高左侧低，则可将左侧的平衡螺母向 调节，使其在水平位置平衡．如图所示，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡．要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿 方向，此时读数为 N．‎ ‎16.某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图.他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的髙度h、测力计移动的距离S，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记人下表：‎ ‎(1)表格中数据＝ ;‎ ‎(2)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是 ;‎ ‎(3)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ,使用滑轮组的优点是 。‎ ‎17.某科学兴趣小组利用硬棒（质量可忽略不计）、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体 B,当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。‎ ‎（1）此时物体B的重力是多少牛？21世纪教育网 ‎（2）保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，‎ 使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根 能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。‎ ‎ ‎ ‎18．如图所示，用简单机械使重力都为150牛的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知0B=20A．‎ ‎（1）F1、F2、F3从大到小的顺序为　 　；‎ ‎（2）求图乙中F2的大小；‎ ‎（3）利用图丙的机械，小科把此物体匀速提高2米，用时10秒，求拉力F3的功率．‎ ‎19．中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底一个方形物体，物体上表面距离水面50米，重力为2400N,体积为0.2m3 ,打捞时匀速提升该物体。（g=10N/㎏ ρ=1.0×103㎏/m3 )‎ 求：①物体沉在江底时，上表面受到水的压强 ②物体在露出水面之前受到水的浮力 ③物体在露出水面之前，人的水平拉力F 【设物体在露出面之前此装置的机械效率为80％】‎