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2018年中考物理一轮复习课件:第12章 简单机械

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    • 1、第12章 简单机械,中考要点全梳理,考点1,杠杆,考点清单,1.,阻碍,动力作用线,阻力作用线,杠杆平衡条件的应用 如果F1L1F2L2,则杠杆将沿F1的方向转动 如果F1L2F2L2,则杠杆将沿F2的方向转动 如果F1L1F2L2,则杠杆处于平衡状态 对于处于平衡状态的杠杆,如果已知F1、L1、F2、L2四个量中的任意三个量,可以利用平衡条件F1L1F2L2计算得出另一个量,2. 杠杆的平衡条件 杠杆的平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂 或写成F1L1=_.,F2L2,9,费距离,8,省距,不省距离,10,3.杠杆的分类,1. 滑轮与滑轮组,滑轮,考点2,G,不能,省力,2h,2h,滑轮组中n值的确定 (1)滑轮组及其绕线方式已知:直接由图中与动滑轮相接触的绳子的段数得出n值; (2)滑轮组及其绕线方式未知(忽略动滑轮重,绳重及摩擦); 利用物重G与动力F来确定,即 . 利用绳子自由端移动的距离s与重物移动的距离h来确定,即 ,无论哪种方法,取值时应接“进一法”的原则取整数,2. 生活中的简单机械 轮轴和斜面也属于简单机械,并且都是省 力机械, 若使用轮轴或斜面能省力,则一定要_.,费距

      2、离,1.使用机械一定是为了省力 ( ) 理由: 2.省力的机械不能省功,费力的机械可以省功 ( ) 理由:,使用机械不一定为了省力,如定滑轮,任何机械都不能省功,1. 三种功 (1)有用功:无论是否使用机械,必须要做的功,叫 _,用符号_表示. (2)额外功:使用机械时,并非我们需要又不得不做 的功,叫_,用符号_表示. (3)总功:有用功与额外功之和,叫_,用符 号 _表示,关系式_.,有用功,机械效率,W有,额外功,W额,总功,W总,W总= W有+ W额,考点3,2. 机械效率 (1)定义:物理学中,将_跟_的 比值叫做机械效率,用符号_表示. (2) 公式: . _. (3)规律:使用任何机械都不可避免地要做额外 功,有用功总是 _总功,所以机械效率总 是 _1. 4. 提高机械效率的方法:改进结构,使它更合理轻 巧.在使用中按照技术规程经常保养,使机械处于 良好的状态.,有用功,总功,12,13,11,小于,小于,1.做功越快的机械,它的效率越高 ( ) 理由: 2.越省力的机械,机械效率越高 ( ) 理由:,做功越快的机械,功率越高,与机械效率 无关,越省力的机械越费距离,与

      3、机械效率无关,湖南三年中考,杠杆类型的判断,命题点1,(2016衡阳7题2分)如图所示的常用工具中属于费力 杠杆的是( ),【解析】本题考查杠杆的分类.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;用起子起瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B错误;钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C错误;天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,D错误.故选A.,【答案】A,3. (2013 株洲16题2分)室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时脚踩踏板,桶盖开启,根据室内垃圾桶的结构示意图,可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点为O1、O2.则对应的杠杆分别是( ) A.省力杠杆省力杠杆 B. 省力杠杆费力杠杆 C. 费力杠杆费力杠杆 D. 费力杠杆省力杠杆,第3题图,【解析】以O1为支点的杠杆中,由于动力臂大于阻力臂, 属于省力的杠杆,而以O2为支点的杠杆中,由于动力臂 小于阻力臂,属于费力的杠杆.故选B.,【答案】B,杠杆平衡条件的应用,命题点2,1. (2016怀化15题3分)下图所示的杠杆正处于水平平衡,若把杠杆第1题图的两端各加一个钩码,杠杆将(

      4、) A. 还继续处于水平平衡 B. 右端下降,左端上升 C. 右端上升,左端下降 D. 无法确定杠杆的运动状态,第1题图,【解析】图中根据杠杆平衡条件可得左边的力臂小.杠杆原 来平衡,力与力臂的乘积相等,给两边各加一个钩码时, 因为两边所加力的大小相等,而右边的力臂大,所以右边 所加的力与力臂的乘积大,故杠杆的右端下降,左端上升. 故选B.,【答案】B,3. (2016长沙27题3分)如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动OA OB14,质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上,通过该杠杆提起吊篮中的重物,吊篮重80 N当边长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43 kg;当边长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18 kg.杠杆始终在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直不计绳重、杠杆自重及摩擦,g取10 N/kg.则重物甲与重物乙的密度之比为( ) A. 13 B. 2 3 C. 3 2 D. 3 1,【解析】由杠杆平衡条件可得:(G甲80 N)OA(60 kg43 kg) gOB,代入OA OB14,即得:G甲600 N,同理

      5、还可以得到G乙1 600 N,而物体的质量与重力成正比,所以两个物体的质量之比是m甲m乙G甲G乙3 8;而两个物体的边长之比为1 2,而体积与边长的立方成正比,所以体积之比是1 8,而不同物体的密度比值与质量之比成正比,与体积之比成反比,故其密度之比为(3 8)(8 1)3 1.,【答案】D,5. (2015 株洲30题10分)一根金属棒AB置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示.在此过程中.弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示.请根据图像解答下列问题.,(1)该金属棒的长度l_m.,1.2,【解析】由图乙可知,B端离开地面1.2 m后,W-x图 像斜率增大,即拉力变大,说明此时A端已经离开了地面, 故金属棒的长度l=1.2 m.,(2)在B端拉起的过程中,当x1=0.6 m时,测力计的示数为 F1_N;当x2=1.6 m时,测力计的示数为F2_N.,3,5,【解析】 由图乙可知,当x1=0.6 m时,W1=1.8 J,则 F1= =3 N, A端离开地面的高度h=1.6 m1.2 m=0.4 m,克服重力做的功为W2=5.6

      6、J3.6 J=2 J,则 G= =5 N,即为此时弹簧测力计的示数.,(3)求金属棒的重心到A端的距离d.,【解析】 金属棒A端离地之前,动力臂和阻力臂按同比例减小,其比值不变,此时,测力计的示数保持3N不变,对水平位置而言有:,简单机械的作图,类型1 杠杆作图,1. (2016怀化28题3分)用一杠杆提一重物,如图所示,请画出图中力F的力臂.,命题点3,L,【解析】从支点O向力F的作用线做垂线段即为力F的力臂L.,第1题图,3. (2015衡阳24题2分)图中,请根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂L1.,第3题图,【解析】力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的 连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用线,支 点到垂足间的距离即为所求的力臂.,L1,F,类型2 滑轮组绕线,5. 2016娄底17题(2) 2分如图所示,小明利用滑轮组来提升重物.请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法.,第5题图,第5 题答图,【解析】要使该滑轮组最省力,绳子自由端的拉力应该向上,即n=3.,F,6. (2014衡阳21题2分)如图所示,某人站在A处通过一根绳子和两个滑

      7、轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100 N,物体B重300 N(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力),画出滑轮组的绕线.,【解析】不计滑轮重和绳重,不计摩擦力,承担物重的绳子 段数为 ,滑轮组由3段绳子承担重物,绕线.,滑轮、滑轮组的特点及相关计算,命题点4,1.(2015娄底9题3分)用如图所示的四种机械提起 同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( ),【解析】A选项动力臂小于阻力臂,是个费力杠杆, FG;B选项是个等臂杠杆,FG;不计机械自重和 摩擦,C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F3(G),所以最省力 的是选项D.故选D.,【答案】D,3. (2016常德18题3分)如图所示,质量为2 kg的物体A在滑轮组的拉动下,沿水平地面以0.3 m /s的速度做匀速直线运动已知A与地面间的摩擦力为12 N,弹簧测力计的拉力F为5 N不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力若A匀速运动4 s,则此过程中( ) A. 物体A的重力做功24 J B. 弹簧测力计移动2.4 m C. 拉力F做功的功率是1.5 W D. 滑轮组的机械效率是80%,【解析】如题图所

      8、示,物体A为水平移动,重力方向竖直向下,所以重力不做功,故A错误;滑轮组n3,自由端拉力F速度为A速度的3倍,s0.3 m/s34 s3.6 m,故B错误;已知拉力F5 N,v0.3 m/s30.9 m/s,所以拉力功率PFv5 N0.3 m/s34.5 W,故C错误;因A匀速直线运动,摩擦力等于拉力等于12 N,W有f s12 N0.3 m/s4 s14.4 J,拉力F做的总功W总Fs5 N3.6 m18 J,滑轮组的机械效率是 ,故D对故选D.,【答案】 D,(2015湘潭13题2分)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, 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,命题点5,【解析】机械效率等于有用功与总功的比值.将同样的重 物提升相同的高度时,做的有用功相等,而A属于定滑轮, 不需要克服动滑轮的重力做额外功,而B、C、D都属于动 滑轮,需要克服动滑轮的重力做额外功,故选A.,【答案】A,2. (2014衡阳11题2分)下列做法,不能够改变滑轮组机械效率的是( ) A. 改变提升重物的高度 B. 用体积相等的塑料动滑轮代替铸

      9、铁动滑轮 C. 提升更重的物体 D. 给定滑轮加润滑油,【解析】改变提升重物的高度,拉力端移动的距离sn h成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比值不变,不能改变滑轮组机械效率, A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,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,可以改变滑轮组机械效率,B不符合题意;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,C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,D不符合题意故选A.,【答案】 A,7. (2016邵阳34题9分)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30 s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是 6 m/s,绳子自由端的拉力F是500 N,该装置的机械效率为80.求: (1)故障车在30 s内通过的路程;,第7题图,解:(1)根据s=v t可得,故障车在30 s内 通过的路程为:s=vt=6 m/s30 s=180 m.,解:(3)根据= 100可得: 80 ;解得, f=1 200 N.,(3)故障

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