中考科學(xué)總復(fù)習(xí) 滿分策略 第二部分 物理部分 第17講 簡(jiǎn)單機(jī)械課件

第17講簡(jiǎn)單機(jī)械一、指認(rèn)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力、動(dòng)力臂和阻力臂二、概述杠桿的平衡條件，會(huì)判斷杠桿的類型三、應(yīng)用杠桿平衡條件解釋簡(jiǎn)單的生活問題四、掌握定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，知道滑輪的實(shí)質(zhì)是杠桿的變形五、能用功和功率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算能找出杠桿的五要素與知道杠桿的分類 1杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力(F1)、動(dòng)力臂(l1)、阻力(F2)、阻力臂(l2)。2分類：省力杠桿：_；費(fèi)力杠桿：_；等臂杠桿：_。l1l2l1l2l1l21如圖所示，輕質(zhì)杠桿ABO能繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，若在杠桿末端A點(diǎn)施加一個(gè)力提起重物G，使杠桿在水平位置平衡，則此杠桿_(選填“一定”或“不一定”)是省力杠桿；若在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力使杠桿在水平位置平衡，此力的方向是_。不一定垂直于OA向上【解析】A點(diǎn)力的方向不同，力臂的大小則不同，不能確定動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系，所以此時(shí)杠桿不一定省力；若在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力，應(yīng)使其力臂最長(zhǎng)，即動(dòng)力臂為OA，所以力應(yīng)垂直于OA向上。2如圖是三類不同用途的杠桿模型。這三類杠桿中，一定是省力杠桿的是第_類，釣魚竿與第_類杠桿原理相同。二三【解析】判斷杠桿的類型，一般是根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的大小來判斷。動(dòng)力臂大于阻力臂是省力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂是費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂是等臂杠桿。理解并運(yùn)用杠桿的平衡條件，解決簡(jiǎn)單的生活問題 1杠桿平衡包括_和_。2杠桿平衡條件：_，也可以表示為_。杠桿靜止杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂F1l1F2l23小明利用鐵架臺(tái)、帶有最小刻度為1 cm的杠桿、細(xì)線、若干鉤碼等實(shí)驗(yàn)裝置探究杠桿的平衡條件。(1)在掛鉤碼前，小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端高，右端低(如圖甲)，他應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向_(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。(2)接著小明在杠桿的兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，保持杠桿在水平位置平衡。則杠桿兩側(cè)受到的作用力大小_(選填“大于”“等于”或“小于”)各自鉤碼所受重力大小。設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施加的力為動(dòng)力F1，則動(dòng)力臂l1大小(如圖乙)為_cm。左等于10.0(3)改變鉤碼數(shù)量與位置，獲取多組測(cè)量數(shù)據(jù)，填入記錄表中，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件是：F1l1F2l2，據(jù)此，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表中第三次實(shí)驗(yàn)中的空格應(yīng)填_。實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表：10.0實(shí)驗(yàn)次序動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm12.05.01.010.022.010.02.010.032.015.03.0(4)測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的是_(選填“減小實(shí)驗(yàn)誤差”或“避免實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤”)。減小實(shí)驗(yàn)誤差【解析】(1)由圖知，左端較高，所以平衡螺母應(yīng)向左調(diào)節(jié)；(2)杠桿兩側(cè)受到的作用力大小等于各自鉤碼所受重力大小；動(dòng)力臂大小可以直接從杠桿上讀出為10.0 cm；(3)根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1F2l2，代入數(shù)據(jù)：2.0 N15.0 cm3.0 Nl2，解得：l210.0 cm。(4)在實(shí)驗(yàn)中，獲取三組測(cè)量數(shù)據(jù)，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的偶然性，并減小實(shí)驗(yàn)誤差。4小明探究杠桿的平衡條件，掛鉤碼前，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿上每格距離相等，桿上A、B、C、D的位置如圖所示，當(dāng)A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼時(shí)，下列操作中能使杠桿在水平位置平衡的是( )AB點(diǎn)掛5個(gè)鉤碼BC點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼CD點(diǎn)掛1個(gè)鉤碼DD點(diǎn)掛2個(gè)鉤碼【解析】根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂。設(shè)每個(gè)鉤碼重力為G，每個(gè)小格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則O點(diǎn)左側(cè)力與力臂的積為：4G3L12GL；當(dāng)D點(diǎn)掛2個(gè)鉤碼時(shí)，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：2G6L12GL，杠桿能平衡，故D正確。 D5據(jù)報(bào)道，在杭州動(dòng)物園，一位物理老師用一只彈簧測(cè)力計(jì)“稱”出了一頭大象的質(zhì)量，如圖所示。他動(dòng)用了吊車、鐵籠和長(zhǎng)為10 m的硬棒作為輔助工具。吊車的吊鉤在棒上的固定處距彈簧測(cè)力計(jì)一端的距離為9 m，距系鐵籠處的距離為9 cm，當(dāng)棒處于水平平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為200 N，若不計(jì)棒及鐵籠的重量，則該大象的質(zhì)量為多少？(g取10 N/kg)知道定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和作用 1定滑輪：能改變_，不能_。實(shí)質(zhì)是_杠桿。2動(dòng)滑輪：能_，不能_。實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的_杠桿。3使用機(jī)械有的可以省力，有的可以省距離，但使用任何機(jī)械都不能省_。力的方向省力等臂省力改變力的方向省力功B 7如圖所示，不計(jì)滑輪重與摩擦，重為50牛的物體A在豎直向上的拉力F作用下勻速上升2米。求：(1)拉力F；(2)此過程中拉力所做的功W。 1小明利用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械移動(dòng)物體A，當(dāng)沿不同方向分別用F1、F2、F3的力，以不同速度勻速拉動(dòng)物體時(shí)，忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是( )AF1F2F3 BF1F2F3CF1F2F3 DF1F2F3D2如圖甲所示，長(zhǎng)1.6 m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一拉力位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖乙所示。據(jù)圖可知金屬桿重( )BA5 N B10 N C20 N D40 N3如圖所示，重為100 N的物體A，在大小為20 N方向向左的水平拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過3秒，物體A在水平面上向左移動(dòng)了30 cm的距離，滑輪與繩子質(zhì)量不計(jì)，滑輪與繩子之間摩擦不計(jì)。則下列結(jié)論正確的是( )A物體運(yùn)動(dòng)的速度為10 m/sB物體與地面之間的摩擦力為20 NC拉力F的功率為2 WD拉力F做的功是12 J D4如圖是某運(yùn)動(dòng)員在水平地面上做俯臥撐時(shí)的情景，她的重心在A點(diǎn)，體重為500 N，設(shè)地面對(duì)兩個(gè)手掌的支持力為F，在運(yùn)動(dòng)員身體撐起的過程中( )A支持力F一定不做功B支持力F一定做功C支持力F500 ND支持力F500 N A5在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，可以向_(選填“左”或“右”)移動(dòng)左端的螺母。(2)如圖乙所示，為了使杠桿平衡，應(yīng)在P點(diǎn)掛_個(gè)同樣的鉤碼；若是改用在P點(diǎn)沿虛線方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)_(選填“大于”“等于”或“小于”)上述所要掛鉤碼的總重量，因?yàn)檫@時(shí)拉力的力臂_(選填“變小”或“變大”)了。左2大于變小(3)在圖乙中，保持杠桿左邊所掛鉤碼的位置和個(gè)數(shù)不變，用彈簧測(cè)力計(jì)分別在杠桿右邊的不同位置豎直向下拉杠桿，使之平衡，得到表中的幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D丙中繪出FL圖像。由表中數(shù)據(jù)或圖像可知，在阻力與阻力臂一定的條件下，動(dòng)力F與動(dòng)力臂L成_(選填“正比”或“反比”)。反比動(dòng)力F/N6.04.03.02.01.5動(dòng)力臂L/cm57.51015206簡(jiǎn)單機(jī)械、機(jī)械功及機(jī)械能的知識(shí)與人體很多的活動(dòng)聯(lián)系緊密。(1)冬天天冷時(shí)，我們通過雙手相互摩擦、跺腳等動(dòng)作使身體發(fā)熱，這是通過_的方式使物體的內(nèi)能增加。(2)人通過曲臂使手臂轉(zhuǎn)動(dòng)來拿起重物，此時(shí)人的手臂相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的_(選填“省力杠桿”或“費(fèi)力杠桿”)。(3)初中生安靜思考問題時(shí)，心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率約為1.5 W，則你在考試的80分鐘內(nèi)，心臟做功約為_J。做功費(fèi)力杠桿72007如圖所示，AOB可視為一個(gè)無摩擦的輕質(zhì)杠桿，O是它的支點(diǎn)。(1)人用力向下拉杠桿時(shí)，重物被抬起。此時(shí)AOB是一個(gè)_(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿；想更容易抬起重物，應(yīng)該將手_(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)O點(diǎn)。(2)若人始終沿豎直方向向下拉在B點(diǎn)，重物被勻速抬起過程中，人施加的拉力將_(選填“變大”“變小”或“不變”)。 省力遠(yuǎn)離不變8如圖所示，物體A質(zhì)量為1 kg，掛在動(dòng)滑輪上，彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向豎直向上，動(dòng)滑輪的重、繩的重和大小均不計(jì)，且不考慮一切摩擦，g取10 N/kg。求：(1)物體A靜止在空氣中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少？(2)若物體A剛好浸沒在水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3 N，則物體A受到的浮力是多少？(3)物體A的密度是多少？1如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時(shí)向靠近支點(diǎn)的方向移動(dòng)相同的距離，下列判斷正確的是( )A杠桿仍能平衡B杠桿不能平衡，左端下沉C杠桿不能平衡，右端下沉D無法判斷 C2如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿右端均勻柱形物體的長(zhǎng)度與桿右側(cè)的OB相等，桿AB的重力不計(jì)，柱形物體較重。(1)若作用在A點(diǎn)的動(dòng)力F方向始終豎直向下，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)10角的過程中，動(dòng)力F大小的變化是_。(2)若作用在A點(diǎn)的動(dòng)力F方向始終與桿垂直，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)45角的過程中，動(dòng)力F大小的變化是_。 增大先增大后減小3如圖所示是某高壓蒸汽壓力控制裝置的示意圖。當(dāng)閥門S(底面積為2 cm2)受到的蒸汽壓力超過其安全值時(shí)，閥門就會(huì)被頂起釋放一些蒸汽來降低壓力，該裝置相當(dāng)于一個(gè)杠桿。杠桿的平衡條件是_；若OA0.2 m，AB0.6 m，物體C重25 N，那么杠桿平衡時(shí)桿上的A點(diǎn)所受的支持力為_N(忽略桿重)；當(dāng)鍋爐內(nèi)氣壓為4105 Pa時(shí)，蒸汽對(duì)閥門下表面的壓力是_N。F1L1F2L2100804小明用如圖所示的健身裝置來鍛煉腿部和手臂的肌肉。使用時(shí)，當(dāng)繩A端固定不動(dòng)，手在B端用力FB拉繩，使總重為G的物體勻速上升，若每個(gè)滑輪重0.1G，則FB_；當(dāng)繩B端固定不動(dòng)，腿在A端用力FA拉繩，仍使該重物勻速上升，則FA_。(不考慮繩重和摩擦)2.1GG5用如圖甲所示的滑輪組提升物體M，已知被提升的物體M重為760 N，卷揚(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力F將物體M以0.5 m/s的速度勻速提升到10 m的高度，拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，不計(jì)鋼絲繩的重力、摩擦力大小，求：(1)滑輪組提升重物做的有用功是多少？(2)動(dòng)滑輪的重力是多少？