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第十二章簡單機械,考點梳理過關(guān),考點1杠桿★,1．杠桿的基本知識,2.杠桿的平衡條件：⑨動力動力臂＝阻力阻力臂，用公式表達為⑩F1L1＝F2L2.,3．杠桿的分類,辨一辨?1.杠桿可直可彎，但一定是硬棒；杠桿一定有支點，且支點固定不動．()2．杠桿的力臂是支點到力的作用點連線的距離．(),√,,考點2滑輪★,1．動滑輪和定滑輪,2.滑輪組,,3.斜面(1)由于斜面的長度總是大于高度，所以拉力總是小于物體的重力，即使用斜面可以⑩省力.(2)斜面高度相同時，斜面越長越?省力.4．輪軸(1)結(jié)構(gòu)：由輪和軸組成，能繞共同的軸轉(zhuǎn)動的裝置叫做輪軸．(2)特點：如果動力加在輪上，阻力加在軸上，此時輪軸是一個?省力杠桿，且輪半徑與軸半徑之比越大越?省力.,考點3機械效率★,,辨一辨?1.同一滑輪組，提升的物重不同，機械效率相同．()2.使用機械時，不得不做一些額外功，所以機械效率η總是小于1.()3.使用機械可以省力或省距離，但不能省功．(),【思路點撥】同一滑輪組，提升的物重不同，機械效率不同，物重越重，機械效率越高；使用任何機械都不能省功.,,√,√,重點難點突破,,,,,,【例1】[2017溫州中考]小明在按壓式訂書機的N點施加壓力，將訂書機釘入M點下方的紙條中，能正確表示他使用該訂書機時的杠桿示意圖的是(A),【思路點撥】據(jù)圖可知，當按壓訂書機時，轉(zhuǎn)軸會繞著訂書機左邊的固定點轉(zhuǎn)動，該固定點即為支點，所按壓的那一點，即為動力作用點，方向向下；而裝訂的物體對訂書機有一個向上的阻力，該點就是阻力作用點，阻力的方向是向上的.,變式運用?1、[2016遵義中考]手機自拍已成一種時尚．如圖所示是使用自拍桿輔助手機進行自拍時的示意圖，將自拍桿看作一個杠桿，請在圖中畫出力F1和F2的力臂L1和L2.,過支點O引動力作用線的垂線，標垂足，即為動力臂L1；延長阻力作用線，過支點引阻力作用線的垂線，標垂足，即為阻力臂L2.,類型2杠桿的分類,判斷杠桿種類的方法,【例2】[2017德州中考]如圖所示的四種情景中，使用的工具屬于費力杠桿的是(A),【思路點撥】食品夾，在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；裁紙刀、瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；天平，在使用過程中，動力臂等于阻力臂，既不省力也不費力，是等臂杠桿.,變式運用?2、[2017臨沂中考]如圖所示的簡單機械，正常使用時費距離的是(),D費距離的杠桿必然省力，省力杠桿動力臂比阻力臂要長，A、B屬于費力杠桿省距離，C是等臂杠桿，D是省力杠桿．所以選擇D.,類型3機械效率的計算,變式運用?3[2017自貢中考]如圖所示，A物體重100N，在拉力F的作用下，以0.2m/s的速度在水平面上向左做勻速直線運動．已知拉力F＝5N，滑輪組的機械效率為80%，試問：(1)5s內(nèi)拉力F所做的功是多少？(2)物體A受到水平地面的摩擦力大小是多少？,重點實驗聚焦,實驗17：探究杠桿的平衡條件【實驗裝置及結(jié)論】,(1)杠桿平衡：杠桿保持水平并靜止，即為達到平衡狀態(tài)．(2)實驗方法：實驗時，要改變力和力臂的大小，多做幾次實驗，以避免偶然性，找出普遍規(guī)律．結(jié)論：杠桿的平衡條件是：動力動力臂＝阻力阻力臂，用公式表示：F1L1＝F2L2.,【命題點全梳理】1．實驗時，使杠桿在水平位置平衡的原因有兩個：一是杠桿自身重力的力臂為零，消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響；二是由于動力和阻力的方向都與杠桿垂直，杠桿靜止時處于水平位置，則支點到力的作用線的距離等于支點到力的作用點的距離，在實驗時可直接從杠桿上讀出力臂的大?。?．實驗開始時調(diào)節(jié)杠桿平衡的方法：哪端高，把平衡螺母向哪端調(diào)節(jié)，或者杠桿向哪邊偏，就把平衡螺母向反方向調(diào)節(jié)．3．實驗前，通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．在實驗過程中，不能再通過調(diào)節(jié)平衡螺母來使杠桿在水平位置重新平衡，只能通過改變鉤碼的數(shù)目或調(diào)節(jié)鉤碼的位置使杠桿重新平衡.,【例1】[2017成都中考]在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，每個鉤碼重力相等，杠桿刻度均勻.(1)平衡時，應(yīng)該讓杠桿靜止在水平位置.(2)小周同學(xué)所在實驗小組完成某次操作后，實驗現(xiàn)象如圖1所示，他們記錄的數(shù)據(jù)為：動力F1＝1.5N，動力臂L1＝0.1m，阻力F2＝1N，則阻力臂L2＝0.15m.(3)下列四個因素中，不會帶來實驗誤差的是A.,A.鐵架臺自身的重力足夠大B.單個鉤碼的重力不完全相等C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大(4)小周同學(xué)所在實驗小組在完成規(guī)定實驗后，他們想進一步探究，如果杠桿受到F2、F3兩個阻力，結(jié)果會怎樣？通過實驗，他們得到了如圖2所示的結(jié)果．根據(jù)這個結(jié)果，可以初步得出，在這種情況下杠桿的平衡條件為：F1L1＝F3L3＋F2L2.(F1、F2、F3的力臂分別用L1、L2、L3表示),【思路點撥】(1)為了便于從杠桿上直接讀取力臂，在進行實驗時應(yīng)該使杠桿在水平位置平衡；(2)由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2求出力臂L2；(3)鐵架臺自身的重力足夠大的目的是使杠桿穩(wěn)定，但對杠桿的平衡無影響；單個鉤碼的重力不完全相等，則多個鉤碼總重力無法確定，對實驗結(jié)果有影響；懸掛鉤碼的繩套重力偏大，會對力的真實值有影響；杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大會影響杠桿的靈敏，對測量結(jié)果造成誤差；(4)設(shè)一個鉤碼的重力為G，杠桿一個格的長度為L，根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿右側(cè)F3L3＋F2L2＝2GL＋2G3L＝8GL；杠桿左側(cè)F1L1＝4G2L＝8GL，故左側(cè)等于右側(cè)，故F3L3＋F2L2＝F1L1.,命題挖掘?在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，采用了如圖所示的實驗裝置.(5)調(diào)節(jié)平衡時，應(yīng)該使它在水平位置平衡．根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應(yīng)將平衡螺母向左(選填“右”或“左”)調(diào)整.,(6)掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡．此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值就等于力臂.(7)某小組同學(xué)在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，同時調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡，你認為他們的做法是錯誤(選填“正確”或“錯誤”)的.(8)實驗的結(jié)果如下表所示.,甲同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂乙同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動力動力臂＝阻力阻力臂兩個同學(xué)都認為自己是對的，對方是錯誤的．那么你認為他們中正確的應(yīng)該是乙同學(xué)，原因是甲同學(xué)的結(jié)論僅從部分實驗數(shù)據(jù)分析得到，不是所有實驗數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論.(9)下列正在使用中的杠桿：用鑷子取砝碼、用扳手擰螺母、用羊角錘拔釘子，屬于費力杠桿的是鑷子.,實驗18：測量滑輪組的機械效率【實驗裝置及結(jié)論】,(1)實驗器材：滑輪組、鉤碼、彈簧測力計、刻度尺．(2)功的計算：有用功W有＝Gh，拉力所做的功為總功，即W總＝Fs，則額外功W額＝W總－W有.(3)測量原理：機械效率公式η＝結(jié)論：用同一滑輪組提升不同的重物，提升的重物重力越大，機械效率越高；用不同的滑輪組提升相同的重物，動滑輪越重，機械效率越低．,,【命題點全梳理】1．實驗時要對測量儀器進行調(diào)節(jié)，例如彈簧測力計在使用前要調(diào)零．2．實驗時，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計．其目的是使彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定，便于讀出拉力的大?。?．對某一滑輪組來說，s、h與承擔(dān)動滑輪的繩子段數(shù)n之間的關(guān)系為s＝nh，由機械效率公式η＝,可見，對于某一確定的滑輪組來說，可以不使用刻度尺測h和s的具體值.,【例2】[2017宿遷中考]有人說，同一機械的機械效率是不變的．小華設(shè)計了“探究滑輪組機械效率與所提升重物質(zhì)量的關(guān)系”實驗，來檢驗此說法是否正確.(1)用筆畫線代替繩子，在圖甲中畫出最省力的繩子繞法.,(2)如圖乙所示，小華在實驗中保持滑輪組不變，改變重物的質(zhì)量，通過彈簧測力計勻速拉動繩子使重物緩緩上升，測得數(shù)據(jù)如下表(g取10N/kg)：,第2次實驗中的機械效率是62.5%；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得到，滑輪組的機械效率隨所提升重物質(zhì)量的增大而增大.,【思路點撥】(1)由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，最省力的繞線方法是n＝3；(2)第2次實驗中的機械效率根據(jù)η＝求出；由表中數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率隨所提升重物質(zhì)量的增大而增大.,命題挖掘?在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，小紅用如圖所示的滑輪組分別做了三次實驗，第一次使用塑料滑輪，第二次使用鋁制滑輪，第三次使用鐵制滑輪，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：,(3)這個實驗使用的測量工具是刻度尺和彈簧測力計.(4)在實驗操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計.(5)在表中的空格處，第三次實驗的機械效率為40%.(6)從實驗數(shù)據(jù)分析可知：提升同一物體，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低.(7)若不計繩重與摩擦，用圖中所示鋁制滑輪裝置提起5N的物體時，測力計的讀數(shù)為3N，則鋁制滑輪的重力是4N；若用此裝置提起8N的物體，測力計的讀數(shù)是4N.,六年真題全練,命題點1杠桿的分類★考查的重點是常見杠桿類別的判斷；解題關(guān)鍵是會正確作出杠桿示意圖，然后依據(jù)動力臂與阻力臂大小比較作出判斷，題型以選擇題為主.,1．[2015泰安中考]下列工具中，正常使用時屬于省力杠桿的是()A．定滑輪B．釣魚竿C．托盤天平D．開瓶起子,D定滑輪在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿；釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；托盤天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿；開瓶起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．,2．[2012泰安中考]如圖所示的情景中，所使用的工具屬于費力杠桿的是(),DA．鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不符合題意．B.瓶起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不符合題意．C.用羊角錘起釘子時，羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不符合題意．D.用鑷子夾砝碼時，鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，符合題意．,3．[2013泰安中考]如圖所示的用具中，屬于費力杠桿的是(),A鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；鉗子、起子、剪子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，都是省力杠桿．,4．[2017泰安中考]如圖所示的四種用具中，正常使用時屬于省力杠桿的是(),B天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿，故A錯誤；裁紙刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B正確；筷子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故C錯誤；釣魚竿在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故D錯誤．,猜押預(yù)測?1、[2017麗水中考]如圖所示，使用時屬于費力杠桿的是(),A用鑷子夾石塊，在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A正確；用瓶起子開瓶蓋，在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯誤；用羊角錘拔釘子，在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C錯誤；天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故D錯誤．故選A.,命題點2杠桿平衡條件的應(yīng)用★考查的重點是杠桿示意圖的畫法及有關(guān)判斷，題型以選擇題、作圖題為主.5．[2016泰安中考]如圖所示，一輕質(zhì)杠桿AC可繞支點O自由轉(zhuǎn)動，在B點掛一重為G的物體．為使杠桿在水平位置保持平衡，畫出施加在杠桿上最小力F的示意圖．,根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿平衡時，杠桿受力越小，對應(yīng)的力臂就越長．C點離支點最遠，故最長的力臂為OC，過C點作垂直于OC的作用力F，即最小的力．,6．[2014泰安中考]如圖為吊車從圖示位置向上起吊貨物的工作示意圖，利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點緩慢轉(zhuǎn)動，伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時伸縮撐桿對吊臂的支持力始終與吊臂垂直．下列說法正確的是(),A．勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小不變B．勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小C．勻速緩慢頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變大D．吊臂是一個省力的杠桿,B如圖畫出動力臂和阻力臂，動力臂L1小于阻力臂L2，根據(jù)杠桿平衡條件，動力大于阻力，是費力杠桿．吊車吊起貨物的過程中，阻力不變，阻力臂減小，動力臂不變，動力減小，所以支持力逐漸變?。?猜押預(yù)測?2、[2016鎮(zhèn)江中考]如圖，輕桿OA可繞O點自由轉(zhuǎn)動，用細線將15N的重物掛在A處，小林在B處用豎直向上的拉力提住輕桿，OB和BA長度之比為3∶5，下列問題中，輕桿始終在水平位置處于平衡．,(1)此杠桿類型與(選填“釣魚竿”或“羊角錘”)相同．(2)拉力大小為N.(3)若僅增加物重，則拉力的變化量與物重的變化量之比為.(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向，則拉力將變.,釣魚竿,40,8∶3,大,命題點3機械效率的計算★考查的重點是有關(guān)機械效率的計算.解題關(guān)鍵是知識與理解有用功、額外功、總功及機械效率的計算公式.一般以選擇題或計算題的形式出現(xiàn)。,7．[2015泰安中考]分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m，每個滑輪的重均為10N.不計繩重及摩擦，此過程中(),A．F甲小于F乙B．甲的機械效率小于乙的機械效率C．F甲做的功大于F乙做的功D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率,D,8．[2012泰安中考]如圖所示，工人師傅用250N的力將重400N的物體勻速提升1m，在此過程中滑輪組的機械效率是()A．80%B．62.5%C．125%D．20%,A,9．[2013泰安中考]如圖所示的滑輪組的機械效率是75%，物體重力為150N.用滑輪組勻速將物體提升2m，所用拉力F為N.,100,10．[2016泰安中考]如圖所示，某人用滑輪組勻速提升重為720N的物體的過程中，他對水平地面的壓強為5103Pa，已知滑輪組的機械效率是75%，他雙腳與水平地面的接觸面積是410－2m2，求：(1)他對繩子的拉力；(2)此人所受的重力．,11．[2014泰安中考]一輛質(zhì)量是3.5103kg的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出．已知整個過程中，水平拉力F是1103N，汽車沿水平方向勻速移動了2m，滑輪組的機械效率為90%.求：,(1)拉力F做的總功．(2)有用功為多大？(3)汽車受到的阻力大?。?12．[2017泰安中考]如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J，不計繩重．求：(1)工人拉繩子的速度；(2)滑輪組的機械效率；(3)滑輪組中的動滑輪的重力．,猜押預(yù)測?3、[2015濰坊中考]建筑工人要向樓上運送貨物，為了省力，他在一個斜面上安裝了一個滑輪組，做成如圖所示的裝置，斜面的傾角為30且固定在水平面上．工人用400N的力拉繩子，重為500N的貨物沿斜面勻速向上運動6m所用時間為20s，求此過程中：,(1)重物沿斜面勻速運動的速度大??；(2)工人提升重物做的有用功；(3)該裝置的機械效率．,