点拨中考第14讲 简单机械
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2018年中考物理总复习第二轮复习:简单机械考点点拨知识点1 杠杆例(2013·河北)如图所示的工具中属于费力杠杆的是(C)A.①② B.②③ C.②④ D.③④点拨:联系生活经验,要判断杠杆的类型,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系:若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,如刹车、撬棒、铡刀等;若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆,如镊子、起重机的起重臂等;若动力臂等于阻力臂,则为等臂杠杆,如天平和定滑轮等.练习:1.(2015·深圳)使用以下工具可以省力的是(A)A B C D2.(2015·威海)如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起.下列说法正确的是(D)A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小3.(2015·莱芜)如图所示,杠杆在力F1、F2的作用下(F2未画出)处于平衡状态.O为支点,L2是力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图.答案:知识点2 杠杆平衡条件的应用例(2015·河北)如图所示,将边长为10 cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30 N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2×103 Pa,(OB=3OA,g取10 N/kg)(1)画出F2的力臂.(2)求合金块的质量.(3)求F2的大小.答案:(1)(2)由杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2变形得G=F1×L OBL OA=30 N×3L OAL OA=90 N;根据重力的公式G=mg变形得m=Gg =90 N10 N/kg=9 kg;(3)由公式p=FS变形得F支持=F压=pS=1.2×103 Pa×0.1 m×0.1 m=12 N;由于F2与OB的夹角为30°,所以F2的力臂L2=12L OB=32L OA,(G-F支持)×L OA=F2×L2变形得:F2=(G-F支持)×L OA32L OA=2×(90 N-12 N)3=52 N.点拨:(1)延长力F2的作用线,然后过支点O向力的作用线引垂线段OC,即为其力臂L2;(2)根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,求出A点对杠杆的拉力,即为合金块的重力,再利用G=mg变形求解合金块的质量;(3)根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半(即杠杆OA长度的一半);分析物体合金块所受的力,画出示意图,合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,在这几个力的作用下处于静止状态;根据合金块对地面的压强,可求出其对地面的压力,则等于地面对物体的支持力,从而根据示意图列出各力之间的关系,代入数据便可求出拉力的大小;再根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,将已知数据代入,便可求出F2的大小.练习:4.(2015·尤东)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O为支点,A处挂一重为100 N的物体,为保证杠杆在水平方向平衡,在中点B处沿________(填“F”“F1”或“F2”)方向施加一个最小的力为________N.答案:F22005.(2015·泰州)有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态.如图所示,在A点悬挂三个钩码(每个钩码重均为0.5 N),要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂________个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为________N;如改变测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平平衡,测力计的读数将________.答案:2 3 变大6.(2014·玉林、防城港)如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20 cm,G1为边长是5 cm的正方体,G2重为20 N.当OC=10 cm时,绳子的拉力为________N,此时G1对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力,使G2以________cm/s的速度向右匀速运动,经过12.5 s后,可使G1对地面的压力恰好为0.答案:10 4知识点3 滑轮例(2015·汕尾)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是(C)点拨:竖直方向的滑轮组,理想状态时,若有n段绳子和动滑轮直接接触,即F=G/n,s=nh,V绳=nV物;若是实际状态,只考虑动滑轮的重,F=(G+G动)/n,若同时考虑绳子的重和摩擦,则F>(G+G动)/n,但不影响距离和速度的关系.练习:7.(2015·梅州)如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码.忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是(D )A.F1较大B.F3较大C.F1、F2、F3的大小不能确定D.将钩码提升相同的高度,力F1、F2、F3所做的功相等8.(2015·桂林)如图所示,用滑轮拉着一重为400 N的物体向上做匀速直线运动,该滑轮为________(填“动”或“定”)滑轮,如果不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦,则竖直向上的拉力F是________N.答案:动2009.(2015·漳州)如图所示,站在小车上的男孩在绳子末端施加50 N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M速度为0.2 m/s,小车速度为0.3 m/s,则地面对物体M的摩擦力为________N,2 s后绳子自由端移动的距离为________m.(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦) 答案:150 3知识点4 探究杠杆的平衡条件例(2015·齐齐哈尔)在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于____________或匀速转动状态.实验前没有挂钩码时,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其主要目的是________________________________________.(2)实验中,用装置A的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为( )装置AA.一个人无法独立操作B.力臂与杠杆不重合C.力和力臂数目过多,不易得出结论D.杠杆受力不平衡(3)若用装置B进行实验,则此时弹簧测力计的示数是________N;将弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡,此时拉力的力臂将________,弹簧测力计的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”).装置B(4)某同学将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾,若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向________端调节,直到杠杆在水平位置平衡.(5)某同学用装置C做实验时,在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外,也可以在右端第________只钩码来完成.(按“×格挂×”填写)装置C(6)若杠杆右端不挂钩码,改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡.则最小拉力的方向为_______________________________________________________ _________________.(7)本实验要进行多组实验,其目的是________________________.请设计出记录实验数据的表格:(8)请分析说明用装置B做实验的好处_______________________________________________________ ____.答案:(1)静止状态便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响(2)C (3)1.8 变小变大拓展训练(4)右(5)3格挂2 (6)竖直向上(7)得出的结论更具有普遍性实验数据次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm连续变化,很容易得到所需要的力,不需要调整力臂,所以用这种方法很容易使杠杆平衡对应练习一、选择题1.(2015·黄冈)使用下列简单机械,为了省力的是()A.龙舟比赛用的船桨 B.拔钉子的羊角锤C.理发用的剪刀 D.旗杆顶的定滑轮2.(2015·广州)AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO′线,棒在图所示位置处于平衡状态,则()A.F1<F2 B.F1=s2s1·F2C.F1力臂小于s1D.F2向沿OO′线向下3.(2014·河南)把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后()A.A上升 B.A下降C.A、B均静止 D.无法判断4.(2014·泰州)如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20 N,绳重及摩擦不计.用它匀速提升重为100 N的物体,所用的拉力F是()A.50 NB.60 NC.70 ND.120 N5.(2015·龙东)简单机械在我们的生活中应用很广泛,下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中不省力的是()6.(2015·漳州)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D 点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A,B,C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是()A.F1<F2<F3<G B.F1>F2>F3>GC.F1=F2=F3=G D.F1>F2=F3=G7.(多选)(2015·石家庄41中一模)如图所示,均匀木棒AB 长为1 m,水平放置在O1、O2两个支点上,已知AO1、O2B的长均为0.25 m,若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少要用力20 N,则下列说法中正确的是()A.木棒自重40 NB.若把B端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60 N C.若把A端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力20 N D.若把A端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力40 N二、填空题8.(2015·益阳)如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是________,当图中手对车闸的作用力F=10 N时,刹车拉线受到力的大小为________N.9.(2015·河南)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用________(填“甲”或“乙”)方案,因为采用这种方案可以________.(不计机械的自重及摩擦)10.(2015·安徽)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N 的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则重物G=________N.若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”).11.(2015·广东)如图所示,已知物体A和动滑轮的总重为200 N,当物体A匀速上升高度为 1 m时,绳子移动的距离为________m,人对绳子的拉力为________N,拉力所做的功为________J(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计).三、作图题12.(2015·铜仁)请在图中画出滑轮最省力的绕法.13.(2015·广东)如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.四、实验探究题14.(2015·江西)探究杠杆的平衡条件图1【提出问题】如图1所示,是一种常见的杆秤.此时处于水平位置平衡.发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉.他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的________来实现;发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡.说明通过改变________的长短也可以改变杠杆的平衡.那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?【制定计划与设计实验】实验前,轻质杠杆处于如图2所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是____________________.【实验结论】如图3所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是________________________.【拓展应用】如图4所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个________杠杆(填“省力”“费力”或“等臂”),此杠杆的支点是图中的________点,假如托起6 N的重物,请你根据图所示,估算出手臂要用的动力大约是________N左右.五、计算题15.(2014·河北)小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点,他将身体撑起时,地面对两脚尖的支持力为250 N,两脚尖与地面的接触面积为60 cm2,双手与地面的接触面积为300 cm2.(1)画出以B为支点时重力的力臂L;(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2,地面对双手的支持力为多少?(3)小明在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的高度为0.36 m,则他1 min内克服重力所做的功为多少?参考答案1.C 2.C 3.B 4.B 5.C 6.C 7.BC 8.杠杆 40 9.甲 省力 10.20 不变 11.2 100 200 12. 13.14.力 力臂 右 方便直接测出力臂 动力×动力臂=阻力×阻力臂 费力 C 4815.(1)以B 为支点时重力的力臂为B 点到重力作用线的垂直距离,如图:(2)∵物体间力的作用是相互的,支持力和压力是一对相互作用力,∴F 脚=F 脚支=250 N ,F 手=F 手支,则两脚尖与地面的压强p 脚=F 脚S 脚,双手对地面的压强p 手=F 手S 手,∵p 脚∶p 手=5∶2,∴F 脚S 脚∶F 手S 手=5∶2,则F 手=2S 手F 脚5S 脚=2×300 cm 2×250 N 5×60 cm 2=500 N .(3)做一个俯卧撑时,支持力对人做功:W =F 手h =500 N ×0.36 m =180 J ,所以做30个俯卧撑做功W ′=30×180 J =5 400 J.。
第14讲简单机械杠杆五要素和平衡条件定义一根硬棒,在力的作用下绕着______转动的硬棒叫做杠杆五要素支点如图所示,杠杆绕着_____,用字母____表示动力如图所示,使杠杆______的力,用字母____表示阻力如图所示,_____杠杆转动的力,用字母____来表示动力臂如图所示,从支点到_______的_____,用字母l1表示阻力臂如图所示,从支点到_______的_____,用字母l2表示探究杠杆平衡条件探究过程实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自身重力对实验的影响,实验中使杠杆在水平位置平衡,目的是方便从杠杆上直接读出力臂结论动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1 = F2l2说明为了消除实验中错误的结论: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,可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆3)最后从支点向力的作用线引垂线.2.杠杆的分类力臂关系力的关系距离关系实例省力杠杆L1 ___ l2 F1 ____F2 省力,____ 距离羊角锤、起子、撬棒等费力杠杆L1 ____l2 F1______ F2 _____,省距离钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等等臂杠杆L1 ____l2 F1 ____F2 不省力,不费力天平、定滑轮等滑轮比较分类定滑轮动滑轮滑轮组示意图定义中间的轴________的滑轮和重物一起_______的滑轮定滑轮、动滑轮组合成滑轮组实质_______杠杆动力臂为阻力臂倍的杠杆特点不能__________但是能改变_________能省_________的力,但不能改变________在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下,F=__________.距离的关系___________ ____________ ______________【提示】判断滑轮组绳子段数n的方法:可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线,数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段,则n就是几.如图甲、乙所示.斜面与轮轴斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由____和_____组成,能绕共同轴线转动的 _________叫做轮轴;半径较大的是轮,半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的______,支点就在______,轮轴在转动时轮与轴有相同的___________应用螺旋、楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【提示】轮轴不一定是省力机械,主要取决于动力作用在轮还是轴.命题点1 杠杆(2015·兰州)如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图.当水箱内的水达到一定深度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水.请在图中作出力F1、F2的力臂L1、L2,O为支点.画力臂是力学作图题中的一个难点,但作力臂也是有一定的规律可循,即一定点(支点),二画线(力的作用线),三从支点向线引垂线.1.(2015·莱芜)如图所示,杠杆在力F1、F2(F2未画出)的作用下处于平衡状态.O为支点,L2是力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2示意图.2.(2015·益阳)如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是________,当图中手对车闸的作用力F=10 N时,刹车拉线受到力的大小为________N.3.(2015·镇江)如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明,已知他的质量m=60 kg,g=10 N/kg.(1)求小华受到的重力G.(2)求图示时刻地面对双手支持力F的力臂l1,并在图中画出此力臂.(3)求图示时刻地面对双手的支持力F.命题点2杠杆的分类(2015·广州)AC 硬棒质量忽略不计,在棒的B 、C 两点施加力F 1、F 2,F 2的方向沿OO′线,棒在图所示位置处于平衡状态,则( )A .F 1<F 2B .F 1=s 2s 1·F 2 C .F 1力臂小于s 1 D .F 2方向沿OO′线向下判断杠杆类型,关键是确定动力臂和阻力臂的长短关系.首先应找准支点,并明确动力和阻力,然后过支点作动力臂和阻力臂,最后再根据动力臂和阻力臂的长短关系判断是省力杠杆还是费力杠杆,即动力臂比阻力臂长的为省力杠杆,动力臂比阻力臂短的为费力杠杆.4.(2015·邵阳)如图所示,下列工具属于费力杠杆的是( )A .开瓶起子B .镊子C .钢丝钳D .独轮车5.(2015·滨州)根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的4种剪刀应选择( )6.(2014·绵阳)如图所示的杠杆是________(填“省力”或“费力”)杠杆,图中O 为支点,F 1的力臂l 1,F 2的力臂l 2,当杠杆平衡时,F 1与F 2定量关系式为________.命题点3 滑轮(2015·汕尾)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是( )滑轮组的计算技巧:先对动滑轮进行受力分析,再找出动力与阻力之间的关系,最后利用平衡力的知识求解.7.(2014·桂林)小明利用如图所示的简单机械移动物体A时.当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A.F1=F2<F3B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3D.F1=F2=F3第7题图第8题图8.(2015·株洲)如图是用高枝剪修剪树枝的情景.仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况,发现高枝剪头部有________和________两类简单机械.当园林工用30 N的力向下拉绳时,因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加________N.9.(2015·铜仁)请在图中画出滑轮组最省力的绕法.命题点探究杠杆的平衡条件探究杠杆平衡条件实验是简单机械中的一个重要探究实验,是中考考查的重点内容,其主要考点为:杠杆水平调节的方法和目的、实验结论的得出、杠杆平衡条件的应用等.(2015·长沙)小刚和小明等同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验.(1)小刚将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端上翘,此时,他应将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.(2)如图甲所示,若每个钩码重0.5 N,且杠杆上每格相等,小明在杠杆左端图示位置处挂上3个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,他在图中A处施加一个方向向上的力F1,此力大小至少为________N.(3)若撤去力F1,改在杠杆右端B处施加一个方向向下的力F2(如图乙所示),仍使杠杆平衡.请在图乙中画出力F2的力臂.(1)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式表达为:F1l1=F2l2;(2)调节杠杆在水平位置平衡的目的是力臂的大小可以直接从杠杆上读出,测量力臂比较方便;(3)在探究杠杆的平衡条件时,实验数据至少测量三组,这样才能够使实验结论具有说服力,不具有偶然性.(4)实验中,小刚将杠杆中点置于支架上,这样做的好处是:________________________;让杠杆在水平位置平衡的目的是:________________.(5)小明同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,小刚同学认为他的做法不合理,理由是________________________________________________________________________.(6)小明组通过实验探究得出了杠杆的平衡条件是:动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离.请利用图中的实验器材证明小明的观点是错误的.写出简要的实验步骤及实验现象.一、选择题1.如图,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们预留出施力空间,图钉作为杠杆,其支点是()A.A点B.B点C.C点D.O点2.(2015·黄冈)使用下列简单机械,为了省力的是()A.旗杆顶的定滑轮B.理发用的剪刀C.拔钉子的羊角锤D.龙舟比赛用的船桨3.(2014·盐城)学校旗杆顶装有定滑轮,这样做()A.既省力,也改变施力的方向B.省力,但不改变施力的方向C.不省力,但改变施力的方向D.既不省力,也不改变施力的方向4.(2015·漳州)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M.用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3.它们的大小关系是()A.F1<F2<F3<G B.F1>F2>F3>G C.F1=F2=F3=G D.F1>F2=F3=G第4题图第5题图5.(2014·泰州)如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20 N,绳重及摩擦不计,用它匀速提升重为100 N的物体,所用的拉力F是()A.50 N B.60 NC.70 N D.120 N6.(2015·娄底)用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()7.(2015·玉林)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中间虚线所示位置,在转动的过程中()A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小第7题图第8题图8.(2015·枣庄)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是()A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,右端下沉C.杠杆不能平衡,左端下沉D.无法判断二、填空题9.(2015·安徽)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N.若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”).第9题图第10题图10.(2015·广东)如图所示,已知物体A和动滑轮的总重为200 N,当物体A匀速上升高度为1 m时,绳子移动的距离为________m,人对绳子的拉力为________N.(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)11.(2015·河南)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船需要很大的力,则应选用方案________(填“甲”或“乙”),因为采用这种方案可以________.(不计机械的自重及摩擦)三、作图与实验题12.(2015·广东)如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.13.(2014·衡阳)如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体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.14.(2015·江西)探究杠杆的平衡条件:【提出问题】如图a所示,是一种常见的杆秤,此时处于水平位置平衡.发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提绳左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的________来实现;发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡.说明通过改变________的长短也可以改变杠杆的平衡.那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?【制定计划与设计实验】实验前,轻质杠杆处于如图b所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是________________.【实验结论】如图c所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是________________________.【拓展应用】如图d所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,此杠杆的支点是图中的________点,假如托起6 N的重物,请你根据图d所示,估算出手臂要用的动力大约是________N.四、计算题15.(2014·临沂)如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图.已知大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石板的规格为50 cm×50 cm×2 cm,升降机吊框的重力是600 N.不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦,g取10 N/kg.则:(1)一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少?(2)若吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10 000 N,则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板?(3)在某次提升作业中,吊车钢丝绳的拉动速度是0.1 m/s,则在2 min内吊车将大理石板提升的高度是多少?第七单元简单机械功与功率机械效率第14讲简单机械考点解读考点1 1.固定点O 转动的点O 转动F1阻碍F2动力作用线距离阻力作用线距离 2.><费<>费力==考点2固定不动移动等臂 2 省力省力动力的方向一半动力的方向1nG s=h s=2h s=nh考点3轮轴简单机械杠杆轴线转速各个击破例1题组训练1.2.杠杆403.(1)重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N.(2)支持力的力臂l1=100 cm+50 cm=150 cm,力臂如图所示:(3)由杠杆平衡条件知,F×l1=G×l2,即F×150 cm=600 N×100 cm,则F=400 N.例2C题组训练 4.B 5.D 6.省力F1l1=F2l2例3C题组训练7.D8.杠杆滑轮组909.实验突破例(1)左(2)2(3)拓展训练(4)消除杠杆自重对实验的影响方便直接测力臂(5)实验次数太少,结论不具有普遍性(6)实验步骤:在杠杆左端某处挂3个钩码;弹簧测力计竖直向上拉动杠杆,记下弹簧测力计的示数F1;弹簧测力计斜向上拉动杠杆,记下弹簧测力计的示数F2.实验现象:F2>F1.整合集训匠心文档,专属精品。
江苏省连云港市岗埠中学中考物理《简单机械》温习教案新人教版【考点聚焦】1.明白得力臂的概念。
2.明白得杠杆的平稳条件。
3.明白定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
4.会组装简单的滑轮组。
【知识结构】一、杠杆一根硬棒,在力的作用下若是绕着固定点转动,这根硬棒叫做杠杆1.杠杆的五要素:(1)支点:杠杆绕其转动的点,一样用字母O表示该点。
(2)动力:使杠杆转动的力,一样用字母F1表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,一样用字母F2表示。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,一样用L1表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,一样用字母L2表示2.力臂:从支点到力的作用线的距离。
3.杠杆平稳条件(1)杠杆平稳是指杠杆处于静止或匀速转动的状态。
(2)杠杆的平稳条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1·L1=F2·L2二、滑轮1.定滑轮:定滑轮实质上是一个等臂杠杆,因此利用定滑轮不省力,但能改变更力的方向,在很多情形下,改变力的方向会给工作带来方便。
2.定滑轮:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,动滑轮省一半力,但费距离,且动滑轮不能改变力的方向。
3.滑轮组:滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成,能够达到既省力又改变力的作用方向的目的,在忽略滑轮组与轴之间的摩擦和绳重的情形下,利用滑轮组时,重物和动滑轮总重由几段绳索承担,提起重物所用的力就等于总重的几分之一。
【对应训练】1.下列应用杠杆原理工作的工具中, 费力的是〔〕A.铡刀 B.汽水瓶起盖器的利用C.钓鱼杆D.剪铁皮的剪子2.下列关于杠杆的说法中,错误的是〔〕A.杠杆能够是直的,也能够是弯的B.动力、阻力使杠杆转动方向相反,但他们的方向不必然相反C.支点能够在杠杆的端点,也能够在力的作用线之间D.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和3.如图9所示。
把一把米尺,在O点支起,两边别离挂相同砝码各4个和2个,下列情形下,哪一种情形还能维持平稳()A.两边砝码组各向支点处移近一个格B.两边砝码组各向支点处移远一个格C.两边钩码组各减少一个钩码D.两边钩码组各减少一半钩码4.如图10所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端使劲使杠杆平稳。
专题14 简单机械(讲义)一、知识梳理一、杠杆1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,这根硬棒就叫杠杆。
(1)“硬棒”泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。
(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
2.杠杆的七要素:(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。
它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定;(2)动力:使杠杆转动的力叫动力,用“F1”表示;(3)阻力:阻碍杠杆转动的力叫阻力,用“F2”表示;(4)动力作用点:动力在杠杆上的作用点;(5)阻力作用点:阻力在杠杆上的作用点;l”表示;(7)阻力臂:从支点到(6)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“1l”表示。
阻力作用线的垂直距离,用“2注意:无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。
一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。
3.杠杆示意图的画法:(1)根据题意先确定支点O;(2)确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长;(3)从支点向力的作用线画垂线,并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂;第一步:先确定支点,即杠杆绕着某点转动,用字母“O”表示。
第二步:确定动力和阻力。
人的愿望是将石头翘起,则人应向下用力,画出此力即为动力用“F1”表示。
这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。
而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反,在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动,则阻力是石头施加给杠杆的,方向向下,用“F2”表示如图乙所示。
第三步:画出动力臂和阻力臂,将力的作用线正向或反向延长,由支点向力的作用线作垂线,并标明相应的“l1”“l2”,“l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂,如图丙所示。
甲乙丙4.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
文档2022年苏科版物理中考一轮基础复习《第14课时简单机械和功(1)》学案一、教学内容:1. 杠杆的分类和特点2. 滑轮和轮轴的分类和特点3. 功的概念和计算方法4. 功率的概念和计算方法二、教学目标:1. 学生能够理解并掌握杠杆、滑轮、轮轴等简单机械的分类和特点。
2. 学生能够理解并掌握功和功率的概念及其计算方法。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题。
三、教学难点与重点:重点:杠杆、滑轮、轮轴等简单机械的分类和特点,功和功率的计算方法。
难点:功和功率在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备:教具:多媒体课件、杠杆、滑轮、轮轴等实物或模型。
学具:笔记本、笔、练习册。
五、教学过程:1. 实践情景引入:让学生观察生活中常见的杠杆、滑轮、轮轴等简单机械,并思考它们是如何工作的。
2. 知识讲解:讲解杠杆、滑轮、轮轴等简单机械的分类和特点,以及功和功率的概念及其计算方法。
3. 例题讲解:分析并解答与杠杆、滑轮、轮轴等简单机械和功、功率相关的例题。
4. 随堂练习:让学生在课堂上完成与本节课内容相关的练习题,以巩固所学知识。
5. 小组讨论:让学生分组讨论功和功率在实际问题中的应用,分享各自的解题方法和经验。
六、板书设计:板书内容:1. 杠杆的分类和特点2. 滑轮和轮轴的分类和特点3. 功的概念和计算方法4. 功率的概念和计算方法七、作业设计:作业题目:1. 请列举生活中常见的杠杆、滑轮、轮轴等简单机械,并说明它们是如何工作的。
2. 根据杠杆的分类和特点,判断下列实例中属于哪种类型的杠杆,并解释原因。
3. 计算下列实例中的功和功率,并解释计算过程。
答案:1. 杠杆:剪刀、钳子等;滑轮:吊车、滑梯等;轮轴:自行车、汽车等。
2. 实例一:属于省力杠杆,因为动力臂大于阻力臂;实例二:属于费力杠杆,因为动力臂小于阻力臂;实例三:属于等臂杠杆,因为动力臂等于阻力臂。
3. 实例一:功=力×距离=10N×2m=20J;功率=功÷时间=20J÷10s=2W。