中考物理常考易错点专题八 简单机械
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中考物理复习:简单机械知识点1:杠杆1、杠杆及其五要素:(1)杠杆定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
※①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。
如:鱼杆、铁锹。
(2)杠杆五要素: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F 1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母F 2表示。
※动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离.用字母l 1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离.用字母l 2表示。
2、杠杆的平衡条件:(1)杠杆平衡:杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
注意:我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的,但在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的。
在许多情况下,杠杆是倾斜静止,这是因为杠杆受到平衡力作用。
所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成平衡状态。
(2)杠杆平衡条件的表达式:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)公式的表达式为:F 1l 1=F 2l 2。
3、杠杆中最小力的问题及力臂的画法:求最小动力问题,可转化为找最长力臂问题。
找最长力臂,一般分两种情况:(1)在动力的作用点明确的情况下,支点到力的作用点的连线就是最长力臂;(2)在动力作用点未明确时,支点到最远的点的距离是最长力臂。
力臂的画法:(1)首先在杠杆的示意图上,确定支点O。
(2)画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。
(3)在从支点O 向力的作用线作垂线,在垂足处画出直角,从支点到垂足的距离就是力臂,用三角板的一条直角边与力的作用线重合,让另一条直角边通过交点,从支点向力的作用线画垂线,作出动力臂和阻力臂,在旁边标上字母,l 1和l 2分别表示动力臂和阻力臂。
※画杠杆示意图时应注意:(1)阻力作用点应画在杠杆上:有部分同学认为阻力由石头的重力产生,所以阻力作用点应画在石头重心上,这是错误的。
八年级物理简单机械知识点简单机械是指没有动力,但可以改变力的方向、大小和形式的装置。
在学习力和能量时,学生会接触到简单机械这一概念。
下面是八年级物理简单机械的知识点。
1. 什么是简单机械简单机械有六种:杠杆、轮轴、滑轮、楔形物、螺旋线和固定斜面。
这些物理器件可以将原来需要施加大力气才能完成的工作变得更容易。
2. 杠杆的特点和应用杠杆是最简单的机械设备。
杠杆的作用是用力臂拉动物体臂。
杠杆分为三种类型:第一类杠杆、第二类杠杆和第三类杠杆。
第一类杠杆:杠杆支点在力臂和物体臂之间。
常见的应用有推门、锤子和钳子等。
第二类杠杆:力臂比物体臂长。
常见的应用包括瓶盖开启器和钳子等。
第三类杠杆:物体臂比力臂长。
俯卧撑和钳子是常见的应用。
3. 轮轴的特点和应用轮轴由一个转动的轮和固定在轮上的杆棒组成。
轮轴可以改变方向,例如拖拉机中的方向盘。
与杠杆不同,轮轴的应用中力往往比物体要多。
4. 滑轮的特点和应用滑轮的作用是改变力的方向,可以使拖拉机拖得更吃力,并能减少人体肌肉的疲劳程度。
滑轮分为两种类型:固定滑轮和移动滑轮。
移动滑轮:移动滑轮是一种可以在绳子中移动的滑轮。
它可以增加绳子的长度,也可以改变力的方向。
固定滑轮:固定滑轮通常与移动滑轮配合使用。
它旋转在固定的顶部,力通过顶部。
5. 楔形物的特点和应用楔形物通常用于分离两个物体。
斧头和刀都使用了楔形物的原理,使刃部分离开并分离木材或其他物体。
楔形物的应用还可以将平面转换为倾斜面,用于提高效率。
6. 螺旋线的特点和应用螺旋线包括螺旋和斜轴。
螺旋线应用于许多机械设备和电器中,例如钉子、螺丝等。
7. 固定斜面的特点和应用固定斜面是一种斜面,不可移动。
固定斜面通常用于提高效率,使某些任务更加容易完成,例如上去上楼梯或者把物品上升到一个较高的平台。
总之,简单机械可以帮助我们完成很多工作,减轻我们的工作负担。
掌握简单机械的知识对学习力和能量等课程非常重要,应该加以重视。
中考物理易错考点专项解析—简单机械易错分析陷阱一:杠杆的五要素理解易错?(1)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
(2)动力和阻力都是杠杆受到的力,作用点都在杠杆上。
(3)动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。
(4)力臂是支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
(5)如果力的作用线恰好通过支点,则其力臂为零。
陷阱二:三类杠杆的特点及应用辨别易错?类型力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆l1>l2F1<F2省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆l1<l2F1>F2费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆l1=l2F1=F2既不省力也不省距离,既不费力也不费距离天平,定滑轮名称定滑轮动滑轮作用力物重G G的关系拉力大小F=G拉力方向与物体运动方向相反与物体运动方向相同移动距离的关系物体移动的距离h h拉力移动的距离s=h s=2h特点不省力但可以改变力的方向省一半的力,但不能改变力的方向实质等臂杠杆动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆(1)确定绕过动滑轮的绳子的根数:首先根据题目中的条件,如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动,计算出承担物重所需绳子段数n=+,如果算出的绳子段数不是整数,一律进一位。
例如:所得结果为n=3.4时,我们应选择绳子的根数为4。
(2)确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。
当绳子的根数n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,开始绕绳子;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,开始绕绳子。
(3)示例:陷阱五:几种简单机械的机械效率易错。
错题纠正【例题1】关于杠杆,下列说法中正确的是()A.从支点到力的作用点的距离称为力臂B.作用在杠杆上的动力和阻力,方向有可能是相同的C.支点总是处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置D.人们在生产劳动中使用杠杆的目的都是为了省力【提示】:根据杠杆的五要素的概念进行分析,即杠杆绕固定点转动的点为支点,使杠杆转动的力为动力,阻碍杠杆转动的力为阻力,支点到力的作用线的距离为力臂。
初中物理简单机械易错题精选(word)一、简单机械选择题1.如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力).则下列说法正确的是A.斜面上的摩擦力是50N B.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80%【答案】A【解析】【分析】(1)利用W=Fs计算该过程拉力F做的功;利用W有=Gh求出有用功,利用W额=W总﹣W有求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小;(2)利用P=Wt求拉力做功功率;(3)由η=WW有总求斜面的机械效率.【详解】AC.拉力F做的功:W总=Fs=150N×3m=450J;有用功:W有用=Gh=500N×0.6m=300J,额外功:W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力:f=Ws额=1503Jm=50N,故A正确、C错误;B.拉力的功率:P=Wt总=4506Js=75W,故B错;D.斜面的机械效率:η=300450W JW J有总= ×100% 66.7%,故D错误.故选A.2.关于机械效率的问题,下列说法中正确的是()A.做的有用功越多,机械效率一定越高B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高C.省力越多的机械,机械效率一定越高D.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多,有用功不一定多,有用功占总功的比例不一定高,所以机械效率不一定高,故A错误;B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关,故B错误;C、省力多的机械的机械效率往往偏低,故C错误;D、额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高,故D正确;故选D.【点睛】①总功=有用功+额外功;②有用功和总功的比值叫机械效率;③由机械效率的定义可知,机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关,与做功多少、功率大小无关.3.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1η;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2η,若不计绳重与摩擦,则( )A .W 1<W 2,η1>η2 B. W 1=W 2,η1<η2C .W 1>W 2 , 1η<2ηD .W 1=W 2 , 1η=2η【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据η =W W 有总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高。
(每日一练)八年级简单机械易混淆知识点单选题1、如图,杠杆在水平方向平衡,若将测力计缓慢地自位置1移到位置2,并保持杠杆始终水平平衡,则测力计的读数变化是()A.不断增大B.不断减小C.先增大,然后减小D.先减小,然后增大答案:D解析:1、2位置施力的力臂如图所示:当施加的动力垂直于杠杆时,动力臂最长,因为杠杆始终在水平位置保持平衡,阻力和阻力臂一定,所以此时的动力最小;而在1、2位置施力时,动力臂较小,由杠杆平衡条件可知,此时动力较大;所以,从位置1移动到2的过程中,动力F先减小再增大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2、图中甲、乙两套装置滑轮质量均相等。
用它们分别将质量相同的重物匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离,若不计绳重和摩擦,下列判断正确的是()A.两重物上升的速度相等B.两滑轮组绳端的拉力相等C.甲滑轮组的总功比乙少D.两滑轮组的机械效率相等答案:D解析:A.由图示知,甲滑轮的承重绳子为2根,乙滑轮组承重绳子为3根,在相等时间内两装置绳端移动的距离相等,则绳端移动的速度相等,据v绳端=nv重物知,甲重物移动的速度快,故A错误;B.两个重物的质量相等,装置中滑轮的质量相等,不计绳重和摩擦,据F=1n (G物+G动)知,乙滑轮组绳端的拉力小,故AB错误;CD.由题意知s甲=s乙,F甲>F乙,G甲=G乙据W总=Fs知W甲总>W乙总在不计绳重及摩擦时,据η=W有W总=GℎFs=Gℎ1n(G物+G动)⋅nℎ=GG物+G动所以η甲=η乙故C错误,D正确。
故选D。
3、用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用它们匀速提起货物,在绳自由端施加竖直的拉力分别为F甲和F乙,物重分别为G甲和G乙,物体被提升高度分别为h甲、h乙,不计绳重及摩擦,则()A.若F甲=F乙且G甲=G乙,则乙的机械效率比较低B.若F甲=F乙且h甲=h乙,则甲的机械效率比较低C.若G甲=G乙且滑轮重均相同,则甲的机械效率比较低D.若F甲=F乙且滑轮重均相同,则乙的机械效率比较低答案:D解析:A.甲、乙图绳子的有效段数(n)分别为3、2,甲滑轮组的机械效率为η甲=W有甲W总甲=G甲ℎF甲×s甲=G甲ℎF甲×3ℎ=G甲3F甲①乙滑轮组的机械效率为η乙=W有乙W总乙=G乙ℎF乙×s乙=G乙ℎF乙×2ℎ=G乙2F乙②若F甲=F乙且G甲=G乙,乙的机械效率大于甲的机械效率,故A不符合题意;B.由①②知,机械效率与提升物体的高度无关,若F甲=F乙,根据①②,因不知G甲与G乙的大小关系,故无法确定甲、乙机械效率大小,故B不符合题意;C.不计绳重及摩擦,则克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源,因总功等于有用功与额外功之和,故甲、乙滑轮组的机械效率为η=W有W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动③若G甲=G乙且滑轮重均相同,可知甲、乙的机械效率相同,故C不符合题意;D.甲、乙图绳子的有效段数(n)分别为3、2。
【物理】初中物理简单机械易错题优选经典一、简单机械选择题1.以下图甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提高同样高度.若G1 212=G ,所用竖直向上的拉力分别为F和 F ,拉力做功的功率分别为 P12,两装置的机械效率分别为12和 Pη 和η(忽视绳重和摩擦).则以下选项正确的是A. F1> F2η1<η2 P1< P2 C. F1< F2η1<η2 P1<P2【答案】 B B.F1> F2η1=η2 P1=P2 D. F1< F2η1>η2 P1> P2【分析】【详解】甲滑轮组 n 是 2,乙滑轮组n 是 3,乙更省力.因为两个滑轮组做的实用功同样,额外功相同,它们的机械效率也同样.在同样时间内做的总功同样,它们的功率也同样.故 B 正确.2.小勇体重 600N,利用以下图的滑轮组在重为 800N,小勇作用在绳端的拉力大小为10s 内使物体 A 匀速上涨5m.已知物体500N,在此过程中,以下说法正确的选项是AA.水平川面对小勇的支持力做功为6000JB.小勇做的实用功为3000JC.小勇拉力的功率为250WD.此滑轮组的机械效率为 80%【答案】 D【分析】水平川面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的,支持力不做功,故 A 错;小勇做的实用功就是战胜物体的重力做的功W 有 =Gh =800N×5m=4000J ,故 B 错;小勇做的总功为 W 总 =Fs=500N×10m=5000J,拉力的功率为P=W 总/t=5000J/10s=500W ,故 C 错;滑轮组的机械效率为 η=W 有 /W 总=4000J/5000J=80% ,故 D 正确;应选 D .3. 如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1 楼地面迟缓地提到2 楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1 ;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2 ,若不计绳重与摩擦,则()A . W 1< W 2, η1> η2 B. W 1=W 2, η1< η2C .W >W , 1 < 2D .W =W , 1 =21212【答案】 A【分析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种状况的实用W 有功同样;依据 η =可知:当实用功一准时,利用机械时做的额外功越少,则总功越W 总少,机械效率越高。
初中物理简单机械知识点总结_必考的简单机械知识点内容物理中的简单机械主要有杠杆和滑轮两大知识点。
下面是小编收集整理的一些初中物理简单机械知识点总结_必考的简单机械知识点内容,欢迎大家前来阅读。
杠杆知识1、杠杆:绕着固定点转动的硬棒。
支点:杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
动力:使杠杆转动的力,用F1表示阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示动力臂:支点到动力作用线的距离,用L1表示阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用L2表示杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,称为杠杆平衡。
杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡,而不是力的平衡。
2、杠杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂。
即:F1L1=F2L2,可变形为:F1/F2=L2/L13、作关于杠杆题时的注意事项:(1)必须先找出并确定支点。
(2)对力进行分析,从而确定动力和阻力(3)找出动力和阻力的作用线,确定动力臂和阻力臂。
4、判断是省力杠杆还是费力杠杆,先确定动力臂和阻力臂,再比较动力臂和阻力臂的大小。
动力臂大,动力就小。
为省力杠杆。
反之,为费力杠杆。
杠杆知识方法点拨(1)杠杆最小动力的找法:找到杠杆上距离支点最远的点A用虚线连结点A与支点O,则AO为力臂过A点做AO的垂线,该垂线即为最小动力的作用线,最后根据动力与阻力的作用效果确定最小动力的方向即可。
(2)杠杆动态平衡问题的解题方法:一找二列三变四定,即找到题目中具体的动力、动力臂、阻力、阻力臂用题中相应物理量列杠杆的平衡等式将等式变形,使得等号左边只保留待确定的物理量判断等号右边每一项的增减情况,确定等号左边物理量的增减。
易错易混雷区在研究杠杆平衡条件的实验中,要注意弹簧测力计必须竖直向上施加力,不可倾斜施力,也不可向下施力,所以使用弹簧测力计和钩码做实验时,通常弹簧测力计与钩码在杠杆的同侧。
定滑轮与动滑轮定滑轮与动滑轮的区别定滑轮在使用时,轴不随物体移动。
而动滑轮在使用时轴随物体一起移动。
定滑轮和动滑轮的工作特点:使用定滑轮时不省力,也不多移动距离也不少移动距离,但能改变用力的方向。
中考考点 _简单机械知识点汇总(全)一、简单机械选择题1.如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是(忽略滑轮重绳重及摩擦)()A.A 下降B.B下降C.保持静止D.无法确定【答案】A 【解析】分析:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。
定滑轮只能改变力的方向,不能省力,动滑轮可以省一半的力。
解答:B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力, A 所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将B拉起只需A重力的一半即可,所以A下降,B上升。
故选:A。
【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点,难点是判断动滑轮和定滑轮,属于基础题目。
2.如图所示,用滑轮组在4s内将重为140N 的物体匀速提升2m ,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中,下列说法正确的是A.拉力F 为75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提升200N 重物时,滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A .由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:11F= (G+G动)= ×(140N+10N )=50N ,故A错误;33B .则绳端移动的距离: s=3h=3×2m=6m ,故 B 错误;C .拉力做功: W 总=Fs=50N ×6m=300J , 有用功: W 有用=Gh=140N ×2m=280J ,W有用280J滑轮组的机械效率: = 有用 ×100%=280J×100%≈93.3%,故 C 正确。
W 总300JW 有用 Gh GD . 提升 200N 重物时,重物重力增加,据= = = 可知滑轮组机W 总 Gh G 动 h G G 动械效率变大,故 D 错误。
3. 物体做匀速直线运动,拉力F=60N ,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,则物体受到的A .60 NB .120 NC .20 ND .180 N答案】 D 解析】 【分析】分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,根据 得到 物体受到的摩擦力。
初中物理简单机械知识点初中物理中的简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、轮轴和固定滑轮等。
下面是对于这些简单机械的具体知识点的解释。
1.杠杆:杠杆是由一个支点和两个力臂组成的简单机械。
杠杆原理是基于力矩平衡的原理,力矩=力×力臂,即力1×力臂1=力2×力臂2、这意味着当一个杠杆的一个力臂较长,对应的力较小时,可以通过增加另一个力臂的长度,来增加力臂上的输出力。
2.滑轮:滑轮是一个圆盘形状的简单机械,它有一个轮轴和一个槽。
滑轮的作用是改变力的方向和大小。
当一根绳子通过滑轮时,对应的力可以改变方向,并且力的大小也可以改变,这取决于滑轮的组合方式。
例如,当绳子通过固定滑轮时,力的方向改变,但大小不变;当绳子通过移动滑轮时,力的方向和大小均可改变。
3. 斜面:斜面是一个倾斜的平面,它可以减少物体上施加的力。
当物体沿着斜面上升或下降时,所需要的力较小,这是因为斜面能够减小垂直向下的重力分量。
斜面原理是根据牛顿第二定律,F=ma,其中F是施加在物体上的力,m是物体的质量,a是物体在竖直方向上的加速度。
当物体放置在斜面上时,重力产生的力可以被分解为两个分量,一个是斜面上的分量,另一个是垂直于斜面的分量。
斜面上的分量可以根据三角函数的原理计算得出。
4.轮轴和固定滑轮:轮轴和固定滑轮是一对相互作用的简单机械。
轮轴是一个固定在支架上的旋转杠杆,在轮轴上绕着转动的滑轮被称为固定滑轮。
轮轴和固定滑轮能够改变力的方向,但力的大小不变。
当一根绳子通过固定滑轮时,力的方向发生改变,但大小不变。
以上是初中物理中的部分简单机械的知识点。
这些简单机械能够帮助我们更好地理解物理世界中的力和运动,并应用于我们的日常生活中。
专题八 简单机械易错清单1. 力臂力臂是从支点到力的作用线的距离,即“点到线”的距离,“点”指的是支点,“线”指的是力的作用线,力的作用线就是力所在的直线;不是支点到力的作用点的距离.如图,支点为O ,OA 是支点到力的作用点,L 是支点到力的作用线的距离.2. 滑轮和滑轮组实质 力的关系(F ,G ) 距离的关 系(s ,h ) 作用定滑轮 等臂杠杆 F=G s=h 改变力的方向动滑轮 动力臂是阻力臂的二倍的杠杆 F=21G s=2h 省力滑轮组 F=n 1G s=nh 既可以省力,也可以改变力的方向物动滑轮名师点拨一、机械效率的计算(一)滑轮组绳子绕法:1. 确定“n ”.根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力.2. 确定动滑轮个数.(1)当n 为偶数时,动滑轮的个数是多少?(2)当n 为奇数时,动滑轮的个数是多少?3.确定定滑轮的个数.口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定.”(1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数.即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”.(2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数.即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮.4.组装滑轮组.口诀:“奇动偶定”.确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点.(1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线.(2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线.【例1】某物重为5100N,现有一绳最大只能承担1200N,站在地面把重物向上提升.请设计一个滑轮组,并画出组装示意图.【解析】①确定n.根据题意n=4.2 在这里n不能四舍五入,n应为5段绳子.②确定动滑轮个数.n=5为奇数,则动滑轮的个数为=2(个).③确定定滑轮个数.“一动配一定,偶数减一定.”n=5为奇数,定滑轮应为2个.但又根据题意,站在地面把重物和向上提升,需要改变施力的方向,即:“变向加一定”.则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数这时应取3个.④组装滑轮组.按“奇动偶定”,确定绳子的起始点.n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕.如图所示:(二)机械效率的计算杠杆滑轮或滑轮组斜面提升重物时水平匀速拉动物体时(1)(1)其中:①G为提升重物的重力;②h为重物升高的高度;③F为作用在杠杆上的动力;④S为动力作用点移动的距离.(2)不计绳重及摩擦η=(3)s=nh(4)V绳=nV物其中①G为提升的物重;②G动为动滑的总重力;③h为重物上升的高度;④S为绳子自由端移动的距离;⑤n为承担重物的绳子的段数;⑥V绳为绳子自由端移动的速度;⑦V物为提升物重上升的速度.其中:①F摩为物体与水平面间的摩擦力;②F为拉力;③S物为物体移动距离;④S绳为绳子自由端移动的距离;⑤n为承担摩擦力的绳子的段数;⑥n为承担摩擦力的绳子的段数.(2)η=其中:①G为物重;②h为斜面高度;③F为拉力;④L为斜面长度;⑤F摩为摩擦力.【例2】如图所示,已各斜面长5m,高3m,绳端拉力为50N.利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中:(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少?(2)绳端移动的距离是多少?(3)拉力的功和功率各是多少?(4)拉力的机械效率是多少?【解析】解:(1)物体沿斜面向上运动的速度:=1m/s.(2)绳端移动的距离:s'=2s=2×5m=10m.(3)拉力的功W总=Fs=50N×10m=500J,功率:(4)有用功:W有用=Gh=100N×3m=300J,拉力的机械效率【方法指导】一般情况下,使用各种机械的目的如果是将物体举高,则人们克服物体重力所做的功为有用功,克服其他力所做的功为额外功.对有用功与额外功的判定,要视具体情况,因需达到的目的而具体分析,但无论使用哪种简单机械,拉力(动力)对机械所做的功一定是总功.二、影响机械效率高低的因素公式结论滑轮组①装置(G动)相同时,物重(G物)越大,滑轮组的机械效率越大;②重物(G物)相同时,动滑轮个数(G动)越少,滑轮组的机械效率越大;③有用功一定时,对绳重及克服摩擦所做的额外功越少,机械效率越高.斜面①在斜面倾角一定时,斜面表面越粗糙,机械效率越低;②在斜面表面粗糙程度一定时,倾角越大,机械效率越高;(θ为斜面倾角;μ为斜面摩擦系数,斜面越粗糙,摩擦系数越大).【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.中考对简单机械部分一般考查画杠杆的力臂、杠杆的平衡条件、杠杆的应用、连接滑轮组等内容,试题以填空题、选择题和画图题为主.2.中考热点为应用杠杆的平衡条件分析生活中的杠杆和画杠杆的力臂.2015年的中考命题方向预测:仍然保持前几年的趋势,亮点将是“结合最新的生活、生产、科技发展的新材料进行考点的考查”.【锦囊妙计】1.杠杆力臂的画法力臂是从支点到力的作用线的距离,所谓力的作用线是沿力的方向所作的直线.力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上.力臂的表示方法:双箭头法、大括号法(如图).画法:过支点作力的作用线的垂线.2.使用滑轮组时,有几股绳子承担物体的拉力,在不计绳重和摩擦的情况下,提起物体所用的力就是总重的几分之一,即F=G总=(G+G动).因此正确确定绳子的股数对于能否正确解题很重要.(1)确定承担对物体拉力的绳子的股数的方法:①首先分清动滑轮和定滑轮,再数一数直接跟动滑轮相连的绳子有几股,就有几股绳子承担物体的拉力.②确定绳子的股数时,出错的主要原因是绳子的最后一股(绳子的自由端)是否计算在内.可采用以下方法判断,看拉力的方向是否与提升物体的方向相同,如相同就计算在内,不同就不算数.比如:提起物体的方向向上,而拉绳子自由端的拉力向下,则最后一股没有承担拉力.(2)使用滑轮组提升重物时,动力F与物重G的关系:①若不计动滑轮重、绳重及摩擦(理想情况下),F=G.②若不计绳重及摩擦,F=(G+G动).③实际使用时,由于存在摩擦,F>(G+G动).其中G动为动滑轮的重力,n为滑轮组中承担重物的绳子的股数.(3)使用滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率:由η===可知,不同滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,η越小.由η===1-=1-,可知使用同一滑轮组时,提升重物越重时,η越大.(4)使用滑轮组时,绳子自由端移动的距离s与重物移动的距离h的关系是:s=nh.若在等式两边同时除以t,则可得出绳子自由端移动的速度v与重物移动的速度v物的关系:v=nv物.(5)使用滑轮组来匀速拉动水平面上的物体时,若不计滑轮重、绳重及摩擦时,则绳子拉力F=f,其中f为物体受到的摩擦力.专项训练一、选择题1.(2014·黑龙江齐齐哈尔·模拟三)如图所示,小阳利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B.当提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%,小阳对绳子的拉力为F1;当提升物体B 时,滑轮组的机械效率为62.5%,小阳对绳子的拉力为F2.已知小阳的质量为65kg,物体A的质量为90kg.假设在拉绳子的过程中,小阳对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,不计绳重和摩擦.g取10N/kg.则下列说法中正确的是().A. F1=500NB. G B=600NC. G动=200ND. 匀速提升物体A时小阳对地面的压力是50N2.(2013·四川雅安·模拟)工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房, 他们设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面).其中最省力的方案是().3.(2013·山西·模拟)小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时,在杠杆两侧挂上不同个数的钩码,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,这样三次实验后得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.下列能帮助他得出正确结论的操作是().A. 去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉B. 去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉C. 去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉D. 增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性二、填空题4.(2014·四川成都·模拟)如图所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过一固定定滑轮,另一端用线套套在木棒上使棒保持水平.现使线套逐渐向右移动,但始终使木棒保持水平(棒和悬线足够长),则悬线上的拉力T先,后( 填“变大”“变小”或“不变”).三、实验探究5.(2014·福建福州·模拟四)(1)图甲是探究杠杆平衡条件的实验装置.调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点,使杠杆水平平衡,测力计的示数是N;如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将(填“变大”“不变”或“变小”).(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图乙所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是(填“正确”或“错误”)的.如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动,则杠杆(填“仍平衡”“左端向下倾斜”或“右端向下倾斜”).(3)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想.为了验证猜想是否正确,该小组同学们按如图丙所示的A、B、C、D四种情形组装滑轮组.为了验证猜想“两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关”,应选择装配图中的两组滑轮组做对比实验;按装配图A、B或图C、D两个滑轮组做对比实验,可以验证什么猜想?.甲乙丙6.(2014·湖北黄冈·模拟)小明在学校参加植树活动时,使用如图所示的钢丝钳,剪铁丝固定小树苗.(1)他使用的钳子是省力杠杆还是费力杠杆?(2)在图中画出动力F1的力臂L1和作用在这根杠杆上的阻力F2.(3)剪铁丝时动力臂长为10cm,阻力臂长为2cm,若铁丝被剪断需要1000N的力,小明至少用多大的力才能将铁丝剪断?参考答案与解析1. D[解析]根据当提升物体A时,滑轮组的机械效率75%;可解得G动=300N,故C错误;小东对绳子的拉力为:所以G B=500N;故B错误;匀速提升物体A时小东对地面的压力F=G人-F1=65kg×10N/kg-600N=50N;故D正确.2.C3. B4.变小变大5. (1)1变大(2)错误右端向下倾斜(3)图A、C或(图B、D)同一滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关6. (1)省力杠杆(2)如图(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:。