中考物理《第12章简单机械》教材知识梳理课件PPT.ppt
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1、第一部分 教材知识梳理 第第12章章 简单机械简单机械 中考要点全梳理 考点考点1 杠杆杠杆 考点清单考点清单 定义定义 一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 图图 示示 1. 五五 要要 素素 支点支点 杠杆绕其转动的固定点杠杆绕其转动的固定点O 动力动力 使杠杆转动的力使杠杆转动的力F1 阻力阻力 _杠杆转动的力杠杆转动的力F2 动力臂动力臂 从支点到从支点到 _作用线的距离作用线的距离 L1 阻力臂阻力臂 从支点到从支点到 _作用线的距作用线的距 离离L2 阻碍阻碍 动力作用线动力作用线 阻力作用线阻力作用线 杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用 如果
2、如果F1L1F2L2,则杠杆将沿,则杠杆将沿F1的方向转动的方向转动 如果如果F1L2G;B选项是个等臂杠杆,选项是个等臂杠杆,FG;不计机械自重和;不计机械自重和 摩擦,摩擦,C选项物体由两段绳子承担,所以选项物体由两段绳子承担,所以F2(G);D 选项物体由三段绳子承担,所以选项物体由三段绳子承担,所以F3(G),所以最省力,所以最省力 的是选项的是选项D.故选故选D. 【答案答案】D 3. (2016(2016常德常德18题题3分分) )如图所示,质量为如图所示,质量为2 kg的物体的物体A在滑在滑 轮组的拉动下,沿水平地面以轮组的拉动下,沿水平地面以0.3 m /s的速度做匀速直线运的
3、速度做匀速直线运 动已知动已知A与地面间的摩擦力为与地面间的摩擦力为12 N,弹簧测力计的拉力,弹簧测力计的拉力F 为为5 N不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力若不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力若A匀速匀速 运动运动4 s,则此过程中,则此过程中( )( ) A. 物体物体A的重力做功的重力做功24 J B. 弹簧测力计移动弹簧测力计移动2.4 m C. 拉力拉力F做功的功率是做功的功率是1.5 W D. 滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是80% 【解析解析】如题图所示,物体】如题图所示,物体A为水平移动,重力方向竖直为水平移动,重力方向竖直 向下,所以重力不做功,故向下,所以重力不做功,
4、故A错误;滑轮组错误;滑轮组n3,自由端,自由端 拉力拉力F速度为速度为A速度的速度的3倍,倍,s0.3 m/s34 s3.6 m,故,故 B错误;已知拉力错误;已知拉力F5 N,v0.3 m/s30.9 m/s,所以,所以 拉力功率拉力功率PFv5 N0.3 m/s34.5 W,故,故C错误;因错误;因 A匀速直线运动,摩擦力等于拉力等于匀速直线运动,摩擦力等于拉力等于12 N,W有 有 f s12 N0.3 m/s4 s14.4 J,拉力,拉力F做的总功做的总功W总 总 Fs5 N3.6 m18 J,滑轮组的机械效率是,滑轮组的机械效率是 ,故,故D对故选对故选D. 【答案答案】 D .
5、=% 144J =100%100% 80 18J 有 总 W W 1. (2015湘潭湘潭13题题2分分)下图是四种不同的装置,将同一)下图是四种不同的装置,将同一 货物匀速提升到同一高度,若每只滑轮质量均相同,货物匀速提升到同一高度,若每只滑轮质量均相同, 不计绳重和摩擦,机械效率最高的是不计绳重和摩擦,机械效率最高的是( ) 机械效率的理解及计算机械效率的理解及计算 命题点命题点5 5 【解析解析】机械效率等于有用功与总功的比值】机械效率等于有用功与总功的比值.将同样的重将同样的重 物提升相同的高度时,做的有用功相等,而物提升相同的高度时,做的有用功相等,而A属于定滑轮,属于定滑轮, 不需
6、要克服动滑轮的重力做额外功,而不需要克服动滑轮的重力做额外功,而B、C、D都属于动都属于动 滑轮,需要克服动滑轮的重力做额外功,故选滑轮,需要克服动滑轮的重力做额外功,故选A. 【答案答案】A 2. ( (2014衡阳衡阳11题题2分分) )下列做法,不能够改变滑轮组机下列做法,不能够改变滑轮组机 械效率的是械效率的是( )( ) A. 改变提升重物的高度改变提升重物的高度 B. 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮 C. 提升更重的物体提升更重的物体 D. 给定滑轮加润滑油给定滑轮加润滑油 【解析解析】改变提升重物的高度,拉力端移动的距离】改变提升重物的高
7、度,拉力端移动的距离sn h成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比 值不变,不能改变滑轮组机械效率,值不变,不能改变滑轮组机械效率, A符合题意;用体符合题意;用体 积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮,减轻了动滑轮重,积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮,减轻了动滑轮重, 减小摩擦力,减小做的额外功,在有用功一定时,总功减小摩擦力,减小做的额外功,在有用功一定时,总功 减小,使有用功和总功的比值增大,机械效率增大,可减小,使有用功和总功的比值增大,机械效率增大,可 以改变滑轮组机械效率,以改变滑轮组机械效率,B不符合题意;使用同样的机不符合题意;
8、使用同样的机 械提升更重的物体,增大有用功,在额外功一定时,有械提升更重的物体,增大有用功,在额外功一定时,有 用功越大,总功越大,有用功和总功的比值越大,机械用功越大,总功越大,有用功和总功的比值越大,机械 效率越高,可以改变滑轮组机械效率,效率越高,可以改变滑轮组机械效率,C不符合题意;不符合题意; 给定滑轮加润滑油,减小额外功,在有用功一定时,总给定滑轮加润滑油,减小额外功,在有用功一定时,总 功减小,有用功和总功的比值增大,机械效率增大,可功减小,有用功和总功的比值增大,机械效率增大,可 以改变机械效率,以改变机械效率,D不符合题意故选不符合题意故选A. 【答案答案】 A 7. (20
9、16邵阳邵阳34题题9分分)在一次车辆故障处置过程中,拖车)在一次车辆故障处置过程中,拖车 所用装置简化如图,为了尽快疏通道路,交警只用了所用装置简化如图,为了尽快疏通道路,交警只用了30 s的的 时间,指挥拖车在水平路面上将质量是时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖的故障车匀速拖 离了现场离了现场.若故障车被拖离的速度是若故障车被拖离的速度是 6 m/s,绳子自由端的拉,绳子自由端的拉 力力F是是500 N,该装置的机械效率为,该装置的机械效率为80.求:求: (1)故障车在)故障车在30 s内通过的路程;内通过的路程; 第第7题图题图 解:(解:(1)根据)根据s=v
10、 t可得,故障车在可得,故障车在30 s内内 通过的路程为:通过的路程为:s=vt=6 m/s30 s=180 m. 解:解:(3)根据)根据= 100可得:可得: 80 ;解得,;解得, f=1 200 N. 有 总 W W 333 500N fsff FsF (3)故障车在被拖离过程中受到的阻力)故障车在被拖离过程中受到的阻力. (2)拉力)拉力F在在30 s内所做的功;内所做的功; 解:(解:(2)根据)根据W=Fs可得,拉力可得,拉力F在在30s内做的功为:内做的功为: W=Fs=500 N180 m3=2.7105 J 8. (2015张家界张家界28题题5分分)新农村建设中,某工人
11、利用如新农村建设中,某工人利用如 图所示的滑轮组提升重图所示的滑轮组提升重 2 700 N的物体,物体上升了的物体,物体上升了 2 m,绳子末端的拉力为,绳子末端的拉力为750 N,不计绳重和,不计绳重和 摩擦力,求:摩擦力,求: (1)工人做的有用功是多少?工人做的有用功是多少? 第第8题图题图 解解: (1)W有 有=Gh=2 700N 2m=5 400J (2)该滑轮组的机械效率是多少?该滑轮组的机械效率是多少? (3)动滑轮的总重力是多少动滑轮的总重力是多少N? 解解:因因n=4,则,则W总 总=Fs=750N 42m=6 000J, 机械效率机械效率 5400J =100%=100%
12、=90% 6000J W W 有有 解解:因因 ,则,则 G动 动=4F G物 物=4 750N 2 700N=300N = 4 GG F 物物 探究杠杆的平衡条件的实验探究杠杆的平衡条件的实验 命题点命题点6 1. ( (2016常德常德27题题6分分) )小明利用刻度均匀的轻质杠杆进小明利用刻度均匀的轻质杠杆进 行探究“杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重行探究“杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重0.5 N. 第第1题图题图 (1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时, 发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向发现杠杆左端下沉,这时应将平
13、衡螺母向_(选填选填 “左”或“右”“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡你调节,直到杠杆在水平位置平衡你 认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是 _ 便于测力臂便于测力臂 右右 【解析解析】(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠 杆静止时,发现杠杆左端下沉,说明左端的力与力臂杆静止时,发现杠杆左端下沉,说明左端的力与力臂 的乘积大于右端的力与力臂的水积,这时应该将平衡的乘积大于右端的力与力臂的水积,这时应该将平衡 螺母向右调节,才能使杠杆在水平位置平衡水平平螺母向右调节,才能使杠杆在水平位置平衡水平平 衡的目
14、的是便于测力臂,因为此时支点到钩码的距离衡的目的是便于测力臂,因为此时支点到钩码的距离 就等于杠杆上的那段距离就等于杠杆上的那段距离 (2)在图甲中的在图甲中的A点悬挂点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平个钩码,要使杠杆仍保持水平 位置平衡,需在位置平衡,需在B点悬挂点悬挂_个钩码个钩码 3 【解析解析】一个钩码的重是一个钩码的重是0.5 N,设杠杆一个小格是,设杠杆一个小格是L, 根据杠杆平衡条件根据杠杆平衡条件F1L1F2L2得,得,2N3LFB4L, 所以所以FB1.5 N,即在,即在B处挂处挂3个钩码个钩码 (3)如图乙所示,取走悬挂在)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧点的钩码
15、,改用弹簧 测力计在测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,测点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,测 力计的拉力为力计的拉力为_N;若在;若在C点改变弹簧测力计拉力的方点改变弹簧测力计拉力的方 向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计 的读数将的读数将_(选填“变大”“变小”或“不变”选填“变大”“变小”或“不变”),画出,画出 此此 时力时力F的力臂的力臂 变大变大 1.5 【解析解析】根据杠杆平衡条件】根据杠杆平衡条件F1L1F2L2得,得,2N3L FC4L,所以,所以FC1.5 N如改变弹簧测力计拉力的方向,如改变弹簧测
16、力计拉力的方向, 使之斜向右上方,钩码作为阻力,阻力和阻力臂不变,动使之斜向右上方,钩码作为阻力,阻力和阻力臂不变,动 力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能 使杠杆仍然水平平衡使杠杆仍然水平平衡 机械效率相关实验机械效率相关实验 命题点命题点7 1. (2016衡阳衡阳28题题8分分)某实验小组在测滑轮组机械效率某实验小组在测滑轮组机械效率 的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所 示示 实验次数实验次数 物理量物理量 1 2 3 钩码重钩码重G/N 4 4 6 钩码上升的高度钩码上
17、升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力绳端拉力F/N 1.8 1.6 1.8 绳端移动的距离绳端移动的距离s/m 0.3 0.4 机械效率机械效率 74.1% 62.5% (1)实验操作中应竖直向上实验操作中应竖直向上_拉动弹簧测力计拉动弹簧测力计 【解析解析】本题考查实验中对滑轮】本题考查实验中对滑轮 组的分析、机械效率公式的运用,组的分析、机械效率公式的运用, 实验中分别探究了机械效率高低实验中分别探究了机械效率高低 与动滑轮个数、提升物体重力等与动滑轮个数、提升物体重力等 多个量的关系,控制变量法的运多个量的关系,控制变量法的运 用十分关键用十分关键(1)实验中应该匀实验中应该
18、匀 速竖直向上拉动弹簧测力计,以速竖直向上拉动弹簧测力计,以 保证拉力大小恒定保证拉力大小恒定. 匀速匀速 (2)通过表中数据可分析出第通过表中数据可分析出第2次实验是用次实验是用_(选填“甲”选填“甲” 或“乙”或“乙”)图所示装置做的实验图所示装置做的实验 【解析解析】 第第2次实验中,次实验中,s20.4 m,h20.1 m, ,所以第,所以第2次实验是用乙图做次实验是用乙图做 的实验的实验 乙乙 . . 2 2 2 0 4m 4 0 1m s n h 【解析解析】比较实验数据比较实验数据1和和2可知,使用不同的滑轮组,可知,使用不同的滑轮组, 提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组
19、的机提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机 械效率越低械效率越低. (3)通过第)通过第1次实验和第次实验和第2次实验的数据分析可得出结次实验的数据分析可得出结 论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的 个数越多个数越多(动滑轮的质量越大动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率,滑轮组的机械效率 _(选填“越高”“不变”或“越低”选填“越高”“不变”或“越低”) 越低越低 【解析解析】第】第3次实验的机械效率次实验的机械效率 . . % . 3 3 0 6N 0 1m 100%100%83 3 1 8N 0 4m 有 总 WGh WFs
20、(4)小组同学再用第小组同学再用第2次实验中使用的装置做第次实验中使用的装置做第3次实次实 验,表中第验,表中第3次实验中绳端移动距离次实验中绳端移动距离s漏记,但仍能计算漏记,但仍能计算 出第出第3次实验的机械效率次实验的机械效率_(保留保留3位有效数位有效数 字字) 83.3% 常考类型剖析 类型类型 1 简单机械作图简单机械作图 例例1(2016 山西山西)如图所示,分析人拉着拉杆旅行箱静止在水平如图所示,分析人拉着拉杆旅行箱静止在水平 地面上的情景,地面上的情景,O是轮子的转轴是轮子的转轴.以以O为支点,请你画出拉力为支点,请你画出拉力F 的力臂的力臂. 【解析】【解析】先沿着先沿着F
21、的方向,作的方向,作F 作用线的反向延长线,然后从作用线的反向延长线,然后从 支点支点O向向F的作用线作一条垂线,的作用线作一条垂线, 如答图所示,加上垂直符号和如答图所示,加上垂直符号和L 即可即可. L 类型类型 1 考向考向1 杠杆作图杠杆作图 例例2(2016天水天水)如图所示,在)如图所示,在B端施加一个最小的力端施加一个最小的力FB, 使杠杆平衡,请画出此力,并画出使杠杆平衡,请画出此力,并画出FA的力臂的力臂. 例例3题图题图 L 【解析解析】当杠杆只有当杠杆只有FA作用时,作用时,B端会向上运动,需施加一个方端会向上运动,需施加一个方 向向下的力即向向下的力即FB使杠杆平衡;要
22、使使杠杆平衡;要使FB最小,则最小,则FB的力臂应最大,的力臂应最大, 故故FB的作用点在的作用点在B端端点,方向竖直向下,延长力端端点,方向竖直向下,延长力FA的作用线,的作用线, 用虚线画出,过用虚线画出,过O点作力点作力FA的作用线的垂线段的作用线的垂线段L,该垂线段,该垂线段L就就 是所求的是所求的FA的力臂的力臂. F B 考向考向2 滑轮组绕线作图滑轮组绕线作图 例3 用滑轮组拉出陷入泥中的汽车在图中画出最省力用滑轮组拉出陷入泥中的汽车在图中画出最省力 的绳子绕法的绳子绕法 【解析解析】只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在 动滑轮的固定挂钩上
23、,然后绕过左边的定滑轮,再绕动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕 过动滑轮过动滑轮. . 例例4(2016乐山乐山)如图所示,通过斜面用平行于斜面)如图所示,通过斜面用平行于斜面F 200 N 的推力,将质量为的推力,将质量为30 kg的物体在的物体在5 s时间内匀速推到时间内匀速推到 1 m高的平台上,斜面长高的平台上,斜面长s2 m. (g取取10 N/kg)则(则( ) A.推力推力F做功的功率为做功的功率为40 W B.斜面的机械效率为斜面的机械效率为75 C. 推力推力F做的总功为做的总功为300 J D. 斜面对物体的摩擦力为斜面对物体的摩擦力为100 N 例例4题图题图
24、 【解析解析】推力推力F是是动力,它做的功是总功动力,它做的功是总功,W总 总=Fs=200N 2m=400J,故故C C错误;推力错误;推力F F做功的功率做功的功率 故故A错误;斜面的有用功为重力做功错误;斜面的有用功为重力做功W有用 有用=Gh=mgh= 30kg10N/kg1m=300J,机械效率机械效率 故故B正确正确;由于物体在斜面上作匀速运动,则它所受的推由于物体在斜面上作匀速运动,则它所受的推 力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即斜面对物体的摩力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即斜面对物体的摩 擦力为擦力为200N,D错误错误;故选故选B. = 400J 80W 5s W P
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