简单机械知识点梳理及经典练习(超详细)
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中考物理简单机械考点梳理+试题!一、思维导图二、知识点过关知识点一:杠杆1.杠杆的定义在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
(如跷跷板)【注意】杠杆可以是直的,也可以是弯,可以是各种各样的形状,但是它一定是硬棒。
2.杠杆五要素①支点:杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
②动力:使杠杆转动的力,用F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离,用l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用l2表示。
(力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画的一条直线)【注意】支点一定在杠杆上,而力臂不一定在杠杆上;动力和阻力的作用点都在杠杆上;力臂是支点到力的作用线的距离,而不是到作用点的距离。
(认真区别作用线与作用点)01关于杠杆,下列说法中正确的是()A.杠杆一定是直的B.使用杠杆时可以省力同时又省距离C.动力臂一定等于支点到动力作用点的距离D.动力臂不仅与动力作用点的位置有关,而且还跟动力的方向有关3.力臂的画法一定点(支点),二画线(力的作用线),三从点(支点)向线(力的作用线)引垂线,支点到垂足的距离即为力臂,并表上相应的符号(l1或l2)。
如下图:一定点二画线三引垂线02如图甲所示,用钢丝钳剪铁丝时,钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合,其中一个杠杆如图乙所示。
请在图乙中:(1)画出动力F1的力臂;(2)从A、B两点中选择更省力的位置,在该点处画出阻力F2的示意图。
4.杠杆的平衡条件含义:在力的作用下,如果杠杆处于静止状态或缓慢匀速转动时,我们就说杠杆平衡了。
杠杆平衡条件:动力X动力臂=阻力X阻力臂(F1l1=F2l2)03在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小华利用杠杆、细线、钩码等器材进行探究:(1)调节杠杆平衡时,根据生活经验,需要保持杠杆在位置平衡。
从实验的角度来讲,杠杆在这个位置平衡是为了方便读取。
(2)如图所示在杠杆左侧的A点挂上两个钩码,为了使杠杆保持平衡,在杠杆的右侧挂钩码时,是先确定细线位置再挂钩码还是先挂钩码再确定细线位置?。
简单机械基础知识点及题型总结一、认识和利用杠杆1、杠杆(1)杠杆的定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。
(2)影响杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的固定点;动力:使杠杆转动的力F1;阻力:阻碍杠杆转动的力F2;动力臂:从支点到动力作用线的距离1l;阻力臂:从支点到阻力作用线的距离2l;(方法提示:一找点;二画线;三作垂线段)2、杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡:杠杆处于静止或匀速转动状态(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F11l= F22l3、三种杠杆及应用举例:(1)省力杠杆:当1l>2l时,F1<F2。
例:扳手,撬棍,指甲刀。
(2)费力杠杆:当1l<2l时,F1>F2。
例:钓鱼杆,船桨。
(3)等臂杠杆:当1l=2l时,F1=F2。
例:天平4、过支点的力的改变,不影响杠杆的平衡,因为此时的力臂为零所以分析杠杆的平衡时不考虑过支点的力。
5、对不平衡杠杆,判断杠杆向那端倾斜,要依据力和力臂的乘积的大小来判断,杠杆向乘积大的一端倾斜。
6、应用杠杆的平衡条件的一般步骤:⑴确定杠杆的支点的位置⑵明确动力和阻力⑶确定力臂:一找点,二画线,三作垂线段⑷根据杠杆的平衡条件分析求解二、认识和利用滑轮1、认识滑轮和滑轮组实质力的关系(F,G)距离关系(s,h)速度关系(v,0v)作用定滑轮等臂杠杆F=G s=h v=0v改变力的方向动滑轮动力臂是阻力臂两倍的杠杆F=12Gs=2h v=20v省力滑轮组F=1n Gs=nh v=n0v既可省力又能改变力的方向(忽略摩擦,G=G物+G动滑轮)2、滑轮组用力情况的判断判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物,在数绳子时,不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力,还要看清滑轮组的组装方式,不能只看滑轮个数。
3、滑轮组绳子拉力F的计算:①设吊起重物为G,绕在动滑轮上绳子的根数为n,不计滑轮重和绳子与滑轮间摩擦,则F=G/n②当考虑滑轮的重力时(不计绳子与滑轮间摩擦),只有动滑轮对F有影响,设所有动滑轮重力为G1 ,则F=(G+G1)/n ,其它不变。
初中物理7《简单机械》知识点精编一、杠杆 1、杠杆及五要素定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
五要素:支点(O ):杠杆绕着转动的固定点;动力(F 1):使杠杆转动的力;阻力(F 2):阻碍杠杆转动的力;动力臂(l 1):支点到动力作用线的距离;阻力臂(l 2):支点到阻力作用线的距离。
【点拨】①杠杆可以是直的,也可以是弯的;杠杆的支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆的其他位置;②力臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离,而不是点到点(“支点”到“力的作用点”的)的距离。
【画力臂方法】一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴ 找支点O ;⑵ 画动力和阻力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷做标注(用字母注明动力臂或阻力臂)。
2、探究杠杆的平衡条件平衡状态:当杠杆处于静止或匀速转动状态时,我们就说杠杆平衡了。
实验前:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:①排除杠杆自重对杠杆平衡的影响;②便于从杠杆上直接读出力臂数值。
杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式1122F L F L =也可写成:1221FL FL =【解题指导】分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力的方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
) 【杠杆平衡时动力最小问题】此类问题中阻力×阻力臂为一定值,根据杠杆平衡条件F 1l 1=F 2l 2,要使作用在杠杆上的动力F 1最小,其相应的动力臂l 1应为最大值。
方法: ①定点,在杠杆上找离支点最远的点作为动力作用点;②定向,连接动力作用点与支点,过动力作用点作垂线,根据动力和阻力使杠杆旋转的方向相反来确定动力的方向;③定值:根据杠杆的平衡条件计算出动力的最小值。
简单机械知识点 ( 大全 )一、简单机械选择题1.物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体,滑轮的质量比物体的质量小,若不计绳重及摩擦,提升重物的高度一样,对比如图所示甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是A.甲更省力,甲的机械效率大B.乙更省力,乙的机械效率大C.乙更省力,甲、乙机械效率一样大D.甲更省力,甲、乙机械效率一样大【答案】 D【解析】【分析】(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh,1F( G G动);n(2)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.【详解】(1)不计绳重及摩擦,拉力F 1=3, n=2,( G G动),由图知,n甲乙n所以 F 甲<F 乙,甲图省力;(2)由题知,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同;根据 W =G轮h、 W=G物h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,额有用由W有用100%可知,两滑轮组的机械效率相同.W 总故选 D.2.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重 150N 的物体匀速提升绳重时,滑轮组的机械效率为 60%.则下列选项错误的是()1m,不计摩擦和A.有用功一定是150J B.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100N D.拉力大小一定是125N【答案】 D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度,利用W=Gh 求对物体做的有用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功 W 额 =G 轮 h ,据此求动滑轮重;不计摩擦和绳重,根据F=1(G 物+G 轮 )求拉力大小.n【详解】对左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功:W 有=Gh=150N ×1m=150J ,W 有 W 有 150J由 η=,得: W 总 ===250J ,因此, W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J ;因为不W 总60%计绳重和摩擦, W 额=G 轮 h ,所以动滑轮重:W 额 100J=100N ,拉力 F 的大小:G 轮==h1mF= 1( G 物 +G 轮 ) = 1( 150N+100N )=250N ;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数333n=2,对物体做的有用功:W 有 W 有=Gh=150N ×1m=150J ,由 η=,得: W 总W 总W 有 150J=250J ,所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J ;因为不计绳重和摩擦,W 额=G 轮==60%h ,因此动滑轮重: G 轮 =W 额 =100J=100N ,拉力 F 的大小: F=1( G 物+G 轮 )=1h1m22(150N+100N ) =125N ;由以上计算可知,对物体做的有用功都是 150J ,总功都是 250J ,动滑轮重都是 100N ,故 A 、 B 、 C 都正确;但拉力不同,故 D 错.故选 D .3. 如图所示,定滑轮重 A 沿竖直方向匀速提高了4N ,动滑轮重 0.5N ,在拉力 F 的作用下, 1s 内将重为 10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是4N 的物体A .绳子自由端移动速度为 0.3m/sB .拉力 F 的大小为 4NC .拉力 F 的功率为 0.45WD .滑轮组的机械效率为 75%【答案】 C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n=2,A .绳端移动的距离是:s=2h=2× 0.1m=0.2m , 绳子自由端移动的速度是:s 0.2mv0.2m/s ,t1s故 A 错误;B .不计绳重和摩擦,则拉力 F1 G G 动 = 14N 0.5N 2.25N ,n2 故 B 错误;C .拉力做的总功: W 总 =Fs=2.25N ×0.2m=0.45J ,拉力 F 的功率: W 总 0.45J 0.45W ,Pt1s故 C 正确;D .拉力做的有用功W 有 =Gh=4N ×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是:W 有100%0.4J W 总 100% ≈ 88.9%,0.45J故 D 错误。
简单机械知识点梳理:1.杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2.力臂:指从支点到力的作用线的距离(过支点向力的作用线画垂线就是力臂,垂足要落在力的作用线上);动力臂:从支点到动力作用线的距离; 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
3.杠杆分类:省力杠杆——动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,省力、费距离;费力杠杆——动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,费力、省距离;等臂杠杆——动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,不省力、不费力。
4.杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂:F 1L 1=F 2L 2。
利用杠杆平衡条件解题的一般步骤:A.确定杠杆的支点位置;B.分清杠杆受的动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地做出力的示意图;C.确定每个力的力臂;D.根据杠杆的平衡条件列式,并分析求解。
5.定滑轮:使用时固定不动的滑轮,实质上是一个等臂杠杆,力臂是滑轮的半径。
定滑轮可以改变力的方向,不省力也不省距离;对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)有F =G 。
6.动滑轮:使用时随物体一起移动的滑轮,实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
省力但费距离;理想的动滑轮(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力)有F =2G ,只忽略轮轴间的摩擦有F =2动G G 。
7.滑轮组:至少含有一个动滑轮和一个定滑轮,可以达到既省力又能改变力的方向的目的,但是费距离。
滑轮组的省力效果取决于承担重物的绳子的段数。
若不计滑轮和绳子重力及摩擦的情况下,有n 段绳子承担重物,拉力就是F =G /n ,拉力作用距离为s =nh 。
绳子段数的判定,动滑轮与几段强绳子接触,就由几段绳子承担拉力,每段承担的拉力大小相等。
8.轮轴、斜面:轮轴:实质上是一个变形的杠杆,大小轮的半径就是两个力臂;作用在大轮上的力小但费距离;其应用有螺丝刀、钥匙、扳手、方向盘、车把、水龙头开关等。
斜面的特点:省力、费距离;斜面越平缓,越省力;其应用有盘山公路,螺丝钉。
9.机械效率:有用功和总功之比,公式η=W有/W总。
不动可动F 2F 1BAG Ol 1l 2F 1 B B GGAAsh2021年中考物理总复习 专题11 简单机械滑轮、滑轮组、机械效率(知识点+例题)一、滑轮:1.滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。
因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
2.定滑轮:(1)定义:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
如下左图所示。
(2)实质:是个等臂杠杆。
(如下中图所示)轴心O 点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ,根据杠杆的平衡条件,可知,因为重物匀速上升可知,则,不省力。
(3)特点:不省力,但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图中F 1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图中得到使重物G 上升的力)。
(4)动力移动的距离与重物移动的距离相等,S=h 。
(如上右图所示)对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力G 。
(不计绳重和摩擦)【例题1】如图所示用的定滑轮的拉力F 是20N ,匀速提起物体A ,不计摩擦,A 的重力为 N 。
定滑轮实质是 杠杆。
若在拉力F 的作用下,物体A 上升了2m ,则拉力F 做的功为 J 。
【答案】20;等臂;40。
【解析】拉力F 是20N ,匀速提起物体A ;F1向上向上OF2GF1l1l2hs=2h因为是定滑轮,所以G=F=20N,定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮中,拉力移动的距离与物体上升的高度h之间有S=h=2m;所以W=FS=20N×2m=40J。
【变式练习1】如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧秤重力及摩擦均不计。
则当甲、乙两物体静止时,弹簧秤的读数为 N。
【答案】6【解析】当图中的装置静止时,它们受到的都是平衡力的作用。
甲的重力为6N,它对弹簧秤的拉力就是6N,两侧拉力平衡,因此,乙端对弹簧秤的拉力也是6N,即弹簧测力计的示数为6N。
力学—简单机械考试内容知识点分项细目考试目标 了解 理解 简单机械杠杆1.杠杆 √ 2.力臂的概念√3.杠杆平衡条件√ 4.运用杠杆平衡条件解决有关问题√ 滑轮5.定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用√知识点1.杠杆的基本概念(1)杠杆:能绕固定点转动的硬棒. (2)杠杆的五要素:① 支点:杠杆绕着转动的固定点(常用O 表示) ② 动力:使杠杆转动的力(常用1F 表示) ③ 阻力:阻碍杠杆转动的力(常用2F 表示)④ 动力臂:从支点到动力作用线的距离(常用1L 表示) ⑤ 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(常用2L 表示) (3)力臂图的画法:① 明确支点,用O 表示② 通过力的作用点沿力的方向画一条直线(虚线) ③ 过支点O 作该力的作用线的垂线④ 用两头带着箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母1L (或2L )知识讲解(4)杠杆的分类① 省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力.特点是省力费距离.(铡刀) ② 费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力.特点是省距离费力.(缝纫机踏脚板)③ 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力大于阻力.特点是不省力也不费力,不省距离也不费距离.(托盘天平)知识点2.杠杆的平衡条件(1)杆处于静止或匀速转动状态为杠杆平衡. (2)平衡条件(即实验结论):1122F L F L = 或 2112F L F L =知识点3.滑轮的基础知识(1)定滑轮:在工作过程中,轴固定不动的滑轮叫做定滑轮.既不省力,也不能省距离,但可以改变力的方向.定滑轮实质上是一个等臂杠杆.用定滑轮提升重物时,动力作用点移动的距离等于物体被提升的高度.(2)动滑轮:在工作过程中,轴随着物体一起运动的滑轮为动滑轮.使用动滑轮可以省一半力,但要费一倍距离,不能改变力的方向.动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆.用动滑轮提升重物时,若考虑动滑轮的重力,且不计绳重和摩擦,则动力克服的阻力应是物重和动滑轮的重力之和的12,即1()2F G G =+动物,动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度的2倍.知识点3.滑轮组(1)定义:滑轮组是由动滑轮和定滑轮共同组成的.可以达到既省力,又能改变力的动滑轮本质FF定滑轮本质方向的目的,但要多费距离.使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即1F G n =物. (2)动滑轮个数的判断方法:当需要n 股绳承担重物时,需要动滑轮个数为:1(n )2()2n m n n -⎧⎪⎪=⎨⎪⎪⎩当为奇数时当为偶数时知识点4.轮轴、斜面与滑轮的实验(1)轮轴:轮轴是由一个轴和一个大轮组成的简单机械.轮轴实质上是一个可以连续转动的杠杆.① 当动力作用在轮上,阻力作用在轴上时,转动轮轴,动力小于阻力,此时轮轴是省力杠杆.如:自行车脚踏板是省力轮轴.② 当动力作用在轴上,阻力作用在轮上时,转动轮轴,阻力小于动力,此时轮轴为费力杠杆.如:自行车后轮与轴上的飞轮是费力轮轴.(2)斜面:斜面是一种省力的简单机械.知识点5.滑轮组省力、费距离情况的判断及绕线的方法(1)承担重力的绳子段数n 的判定:要确定绳子的段数,可采用“隔离法”,即将定滑轮部分与动滑轮部分隔离开,设想将已给的滑轮组的定滑轮遮住,再数有多少段绳子与动滑轮相连则n 就为多少,这包括拴在动滑轮框架上的和最后从动滑轮引出的拉绳、例如,在右图中,沿虚线将滑轮组隔离为两部分,甲图中与动滑轮相连有4段绳子,所以4G F =;乙图中与动滑轮相连有5段绳子,所以5GF =. ① 省力情况:1F G n=(滑轮组竖直悬挂重物)、在不计绳重和摩擦阻力下,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮和重物,拉力就是它们重力的几分之一.另外,当滑轮组平放时,这时滑轮组不是承担物重,而是拉动物体,承担的是拉动物体需要的力,当物体做匀速直线运动时,它等于物体受到的摩擦力.② 费距离情况:s nh =.省力到几分之一,就要费几倍的距离,即省力是以多移动距离为代价的.(2)根据一定的要求设计滑轮组绕线的方法;① 计算:先根据题目中的条件,如绳子能承受的拉力和需要承担的物重计算出需要的绳子段数n (如果计算结果不是整数,一律进上去、例如,计算结果为3.2,则n 取4;②安装:n为偶数时,绳固定端固定在定滑轮上;反之n为奇数时,绳固定端要固定在动滑轮上.具体绕线时,一般先从固定端开始,按顺序由内向外绕,每个滑轮只能绕一次,绳不能相交叉.专题训练专题一:生活中的杠杆【题1】如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是()A.钓鱼竿B.开瓶器C.灭火器压把D.钢丝钳【题2】如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是()A.镊子B.钳子C.起子D.剪子【题3】杠杆在生产生活中普遍使用.下列工具在使用过程中,属于省力杠杆的是()A.天平B.铁锹C.钓鱼竿D.铡刀【题4】如图所示,是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是()A.ABC是一个省力杠杆B.D处刀刃较薄,可以增大压力C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,可以减小摩擦D.指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆【题5】小明通过仔细观察,发现简单机械在生活中有很多实际应用,如:指甲钳、剪刀、钥匙等.将图9所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个_____(选填“杠杆”、“滑轮”),属于_______(选填“省力”或“费力”)机械.图9专题二:力臂的画法【题1】 如图,杠杆OB 可绕O 点转动,在力F 的作用下在水平位置平衡,画出力F 的力臂L .【题2】 如图,用一根细绳将杠杆AOB 在O 点悬挂起来,并在B 处挂一重物G ,欲在杠杆上施加一最小动力F ,使其在图示位置平衡,该怎样做出。