中考物理复习专题《机械与人上》沪科版 2.docx
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中考物理复习专题《机械与人上》沪科版 2.docx
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中考物理复习专题《机械与人上》沪科版2
机械与人
知识点梳理
一、杠杆:
1、定义:
在力的作用下,能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。
说明:
①杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。
②有些情况下,可根据杠杆的实际转动情况,来确定支点。
如:
鱼杆、铁锹等。
2、杠杆的五要素:
组成杠杆示意图。
①支点:
杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
②动力:
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力:
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明:
动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动方向相反。
④动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
3、力臂的方法:
⑴找到杠杆的支点O;
⑵画出力的作用线(虚线);
⑶画力臂:
过支点作出力的作用线的垂线段。
((虚线)
⑷标出力臂(用大括号,注明是动力臂还是阻力臂)。
4、研究杠杆的平衡条件:
(1)杠杆平衡:
是指杠杆静止或匀速转动状态。
(2)实验前:
应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:
可以方便的从杠杆上量出力臂。
(3)杠杆的平衡条件(或杠杆原理):
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
公式:
F1*l1=F2*l2或:
F1/F2=l2/l1
5、杠杆的分类及应用:
(1)省力杠杆:
动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。
特点:
能省力但是费距离。
应用:
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。
(2)费力杠杆:
动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。
特点:
费力但是生距离。
应用:
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。
(3)等臂杠杆:
动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。
特点:
不省力不费力
应用:
天平,定滑轮等。
二、滑轮:
1、定滑轮:
①定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:
定滑轮的实质是:
相当于等臂杠杆
③特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④说明:
对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离S(或速度vF)=重物移动的距离h(或速度vG)
2、动滑轮:
①定义:
轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
②实质:
动滑轮的实质是:
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:
使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
说明:
理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
F=1/2G;s=2h
若只忽略轮轴间的摩擦则:
拉力F=1/2(G物+G动);s=2h
3、滑轮组
①定义:
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:
使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=1/nG;s=nh
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/n(G物+G动);s=nh
说明:
组装滑轮组方法:
首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
重点、难点突破
1、杠杆:
例1、如图所示,用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。
图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为()
A.F1B.F2C.F3D.F4
小练习:
1、下列属于费力杠杆的是()
2、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量()
A.偏大B.偏小C.相等D.无法判定
2、滑轮和滑轮组:
例2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则()
A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙
小练习:
1、一位同学双手的最大拉力为500N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,若不计滑轮重和摩擦,最多能提起的物重为()
A.1500N B.1000N C.500N D.250N
2、关于使用滑轮组的论述,较全面的是:
A、既可以省力,又可以省距离
B、有时既能省力,又能改变力的方向
C、一定可以省力,但不能改变力的方向
D、一定可以改变力的方向,省力与否要具体分析
综合训练
一:
填空题:
1、一长直扁担长1.5m,前端挂200N的货,后端挂300N的货,则肩膀应该位于离扁担前端________m处,才能使扁担平衡,平衡后肩受到的压力为________N.(不计扁担的重力)
2、如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为N,如果不计滑轮重
和摩擦,物体A的重力为N。
3.在图1所示的两种常用工具中,属于省力杠杆的是(选填“甲”或“乙”).使用这两种工具都省功(选填“能”或“不能”).
4、如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体。
为使杠杆平衡,应在杠杆上的_________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是___________。
5、如图7所示,物体A和B的质量相等(滑轮重力不计),当分别用力匀速提升物体A和B时,FA︰FB=。
6、钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图3,它是一个________杠杆,其支点位于图中的________点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应________一些(填增大或减小).
7、如图4,利用定滑轮匀速提升重物G,需要拉力F或
,F和
大小的关系是F
。
(填大于、小于、等于)
8、一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图5所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是图。
9、如图6所示,动滑轮重为50N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物体的重是N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降m。
10.如图7,每个钩码重0.49N,杠杆上每格长度相等,现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧,使它的示数为0.98N,且杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计应钩在点处,拉力的方向应__________;如要求弹簧测力计钩在支点左侧,使它的示数为0.49N,且杠杆仍保持平衡,则弹簧测力计应钩在________点处,拉力方向应__________。
三、功、功率、机械效率、机械能
一、功:
(W)
1、力学里所说的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。
2、功的大小:
力学里规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:
W=FS
3、功的单位:
焦耳,1J=1N·m。
举例:
把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
二:
功率:
(P)
1、定义:
单位时间内物体做功的多少叫做功率。
2、物理意义:
表示物体做功快慢的物理量。
3、公式:
P=Fv
4、单位:
主单位:
瓦特(简称瓦)符号:
W
常用单位:
千瓦符号:
kW
单位关系:
1KW=1000W
四、机械效率:
1、有用功:
使用机械时,对人们有用的功叫做有用功。
公式:
W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
水平拉动物体时:
W有用=fS(f为物体水平移动时受到的摩擦力)
斜面:
W有用=Gh(h为斜面的高)
2、额外功:
使用机械时,并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
公式:
W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:
W额=fL(f为物体在斜面上受到的摩擦力,L为斜面的长)
3、总功:
动力对机械所做的功疾走做总功,它等于有用功加上额外功。
公式:
W总=W有用+W额=FS=W有用/η
斜面:
W总=fL+Gh=FL
4、机械效率:
有用功跟总功的比值叫做机械效率。
。
(1)公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
(2)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
通常用百分数表示。
(3)提高机械效率的方法:
减小机械自重、减小机件间的摩擦。
增加物重
五:
机械能:
1、能量:
如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。
(1)物体做功的过程就是能的转化过程。
(2)能的单位:
焦耳(简称焦)符号:
J
2、机械能:
动能和势能统称做机械能。
(1)动能:
物体由于运动具有的能叫做动能。
影响动能大小的因素:
物体的动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
(2)势能:
势能分为重力势能和弹性势能。
A:
重力势能:
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
影响因素:
物体被举得越高,质量越大,具有的重力势能就越大。
B:
弹性势能:
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
影响因素:
物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。
3、能的转化:
动能和势能之间可以相互转化。
二:
重点、难点突破
1、功:
例1、全国足球联赛正在激烈地进行中,场上一名队员用600N的力,一脚把重约4N
的足球踢了40m远,那么足球在空中飞行前进40m的过程中,这名队员对足球做的功为()
A0B80JC12000JD12080J
小练习:
1、举重运动员把120kg的杠铃在2s内举高2m,在空中又停留5s,他在这5s内的功率是( )
A.235.2W B.0 C.1179W D.196W.
2、用水平力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,则()
A.重力做的功是500JB.拉力大小为100N
C.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J
2、功率:
例2、下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率一定越大B.做功时间越短,功率一定越大
C.功率是单位时间内完成的功D.机械效率越大,功率一定越大
小练习:
1、一台机器的功率是750W,它表示的意思是( )
A.这台机器做功750J;B.这台机器在1min内做功750J;
C.这台机器在1s内做功750W;D.这台机器在1s内做功750J.
2、某同学用50N沿斜面的力将一质量为20kg的物体,从斜面底端匀速拉到斜面顶端,如果斜面长5m,高1m,拉力作用的时间为5s,则该同学所做的功为_________J,功率为_____W.
3、为了增强免疫力抵御H1N1甲型流感,星期天小明和爸爸一起去登山.小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是()
A.5∶6B.6∶5C.15∶8D.2∶3
3、机械效率:
例3、某同学用自制的滑轮组来提起450N的重物,如图4,绳子自由端拉力F=200N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不考虑绳重和摩擦,则拉力做功功率和该滑轮组的机械效率分别等于()
A.120W、80%B.100W、75%
C.120W、75%D.100W、80%
小练习:
1、下列关于机械效率说法正确的是()
A.机械做功越快,机械效率就越高 B.省力越多的机械,机械功率越大
C.单位时间做功越多的机械,效率越高 D.额外功在总功中占比例越小的机械效率越高
2、如图(不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于物重G),用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,所用的
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