中考专题复习力学三.docx
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中考专题复习力学三
中考专题复习——力学(三)
要点透析:
(一)杠杆
1.杠杆的概念:
杠杆是一根能绕固定点转动的硬棒。
“固定点”、“硬”是其两个要素。
杠杆并不要求是直的。
(1)支点:
杠杆绕着转动的点。
(2)动力:
使杠杆转动的力。
(3)阻力:
阻碍杠杆转动的力。
(4)动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
(5)阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
例1:
作图题
①【2009•广州市】如图1所示,粗细均匀的棒一端搁在地上,另一端与支点O连接.要求:
(1)作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图
(2)画出重力的力臂
②【2009•雅安市】如图2所示,是一个Z形杠杆,请在图中画出力F对支点O的力臂L。
图2
图1
2.杠杆的平衡条件
图3
动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写作
例2:
如图3所示,AB为轻杆,AO=OC=CB,B端悬挂重为10N的物体,当A端施加竖直向下的力F=20N时,杠杆平衡。
如果动力作用点从A点移到C点,能使杠杆仍平衡的力F至少是
20N,该力的方向是竖直向上。
3.杠杆的种类
费力杠杆:
钓鱼杆,赛艇的船浆
省力杠杆省力,但费距离(动力移动的距离较大),费力杠杆费力,但省距离。
等臂杠杆不省力也不省距离。
既省力又省距离的杠杆是不存在的。
例3:
如图4所示是一个简易的杠杆式起重机,F是动力,物重为阻力。
(1)画出动力臂和阻力臂。
(2)试说明这个起重机是省力机械还是费力机械。
F
L2
例4:
如图5是一个简易压水泵。
用手向下压手柄,活塞杆会把活塞往上提;用手向上提手柄,活塞杆会把活塞向下推。
整个手柄是一个弯曲的杠杆。
(1)请在图上标出支点O,画出此时的阻力F2,作出F1、F2的力臂L1和L2;
(2)请回答:
这个手柄属于哪一类杠杆?
。
图5
(二)滑轮
1.定滑轮
(1)定义:
轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
(2)原理:
定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向。
2.动滑轮
(1)定义:
轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。
(2)原理:
动滑轮省一半力。
例5:
【2009•天津市】物体重l000N,如果用一个定滑轮匀速提起它,需要用____N的力;如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它,需要用_____N的力(不计摩擦滑轮自重).1000;500
图6
例6:
如图6所示,摩擦不计,物重为100N。
(1)若动滑轮重不计,匀速提升重物时绳子的拉力为50N。
(2)若动滑轮重为20N,匀速提升重物时绳子的拉力为
N。
(3)若将绳子向上拉动4m,则物体向上移动2m。
3.滑轮组——几个滑轮组合在一起使用
(1)原理:
既利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。
总重由几股绳子承担,所需拉力即为总重的几分之一。
例7:
图7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)甲滑轮组能改变动力的方向,而乙滑轮组不改变动力的方向;
图7
(2)甲滑轮组有2段绳子承担物重,而乙滑轮组有三段绳子承担物重,乙滑轮组更省力些;
(3)如果摩擦不计,动滑轮重不计,G=300N,则图甲中的拉力F甲=150N,图乙中的拉力F乙=100N;
(4)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2h,乙滑轮组的绳端必须向上移动3h。
例8:
在图8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3段绳子承担物重,若绳端的拉力向上移动l.5m,则物体上升0.5m。
(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=10N。
(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=12N。
(三)功
1.概念:
力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,这个力就对该物体做了功。
功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
公式:
。
单位:
焦耳,符号为J,
。
2.功的原理
使用任何机械都不省功。
这个结论叫做功的原理。
这一规律是大自然对人类智慧的制约。
人凭智慧可以发明各种各样的机械,可以得到省力的好处,也可以得到省距离的好处或是改变力的方向,但不可同时既省力也省距离,即永远不会发明能省功的机械。
3.机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率,公式:
有用功由主观目的而定,总功则是动力对机械做的功。
总功分成两个部分,一部分是被利用的有用功,一部分是被机械消耗的额外功。
因为机械的摩擦和机械自重不可避免,所以机械效率总小于1。
4.功率
(1)功率的概念:
单位时间里完成的功,叫做功率。
功率表示做功的快慢。
(2)公式:
单位:
瓦特,简称瓦,符号W,
,
例9:
如图,将重为400N的物体匀速提升2m,所用拉力为250N(不计摩擦和绳重).求:
①有用功W有.
②总功W总.
③机械效率η.
④若用此装置匀速提起700N的重物,需要多大的拉力?
答案:
800J(1分),1000J(1分),80%(1分),400N(2分).
(四)机械能
1.动能和势能
(1)动能:
物体由于运动而具有的能量。
一切运动的物体都具有动能。
运动物体的速度越大,质量越大,它的动能就越大。
(2)势能:
势能可分为重力势能和弹性势能。
重力势能:
物体由于被举高而具有的能量。
物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大。
。
弹性势能:
物体由于发生弹性形变而具有的能量。
物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
(3)机械能:
动能和势能统称为机械能。
在数值上等于动能和势能的和。
单位:
J
2.动能和势能可以相互转化
动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能。
3.水能和风能的利用
水能和风能是人类可以利用的巨大的机械能资源。
针对练习:
1、【2009•天津市】门的把手一般都安装在离门轴远的一端,如图10所示。
其中的科学道理是【】B
A.根据杠杆的知识,推开门时比较省距离
B.根据杠杆的知识,推开门时比较省力
C.根据功的知识,推开门时手对门做功较慢
D.根据功的知识,推开门时手对门做功较少
2、【河南省】用图5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【D】
15
3、【2009•德州市】 如图15所示的杠杆处于平衡状态,若使弹黄秤的示数变为原来的1/2,杠杆仍然保持平衡状态,可以采取哪些措施?
【】D
A、把弹簧秤向左移动一个小格
B、减少三个钩码
C、把钩码向左移动一个小格
D、把钩码向右移动一个小格
图16
4、【2009•绵阳市】杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。
小林同学用一杆秤称一实心球的质量,如图16所示。
当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在4kg的刻度线上。
根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系,可以估测出秤砣的质量大约是【】C
A.10g B.400g
C.1000g D.4000g
5、【2009•朝阳市】在图17中,要将一圆柱体重物推上台阶,
最小的作用力应是【】C
A.F1B.F2
图17
C.F3D.F4
6.如上图所示是定滑轮匀速提起物体的三种拉法,所受拉力分别是F1、F2、F3()
A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3
C.F2>F1>F3D.F1=F2=F3
图19
7、【2009•河池市】 各式各样的剪刀都是一对杠杆.图18中,___剪刀是省力杠杆;理发时应选用___.(选填“甲”或“乙”)乙甲
图18
8、【2009•茂名市】成人正常体温约____℃,一位初中学生的质量约____kg。
用如图19所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F1___图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
37,50,大于
9、【2009•安顺市】如图20是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个___(填“省力”或“费力”)杠杆,若箱和物品共重100N,设此时动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力F为___N。
省力,20;
图21
图20
10.如图21所示,不计摩擦及杠杆自重。
悬挂物G=4.5N,作用在杠杆右端的力F与杠杆成30º角,当杠杆平衡时F的大小是3N.
11.一辆货车陷入泥中,司机想用随车携带的两个滑轮和一根很结实的绳子,并借助路边的树将车拉出泥地,如下图所示,请在图中画出所用最小拉力的绕绳情况.
12.画出图中滑轮组提升重物时最省力的绕法.
13.如图9-13所示是自重不计的杠杆,O为支点。
已知LAO=3LAB,物重G=300N。
(1)在A端施最小的力F使杠杆平衡,画出该力的示意图。
图9-13
(2)求出力F的大小。
(200N)
15.某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物,所用的拉力F为300N,绳子自由端被拉下2m,在此过程中,求:
(1)拉力F所做的功。
(2)滑轮组的机械效率。
(3)滑轮组中动滑轮的重。
(不计摩擦和绳重)
15.
(1)600J;
(2)83.3%;(3)100N
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