中考物理简单机械1
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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?。
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。
一、简单机械:1.杠杆:杠杆是由杠杆臂、支点和力臂组成的简单机械装置。
在杠杆上,力臂越大,力度越小,反之,力臂越小,力度越大。
支点处受力平衡,即力矩相等。
2.滑轮:滑轮由轮筒和轮外零件构成,用于改变施力方向。
滑轮可以分为固定滑轮和活动滑轮。
固定滑轮用于改变施力方向,力度不变;活动滑轮可以改变施力方向,同时还能改变力的大小。
3.斜面:斜面是曲面的倾斜物体,可用于减小移动物体所需的力量。
斜面上物体所受的力可以分为一个与斜面平行的力和一个垂直于斜面的力。
斜面较平时所需的力较小,斜面较陡时所需的力较大。
4.轮轴:轮轴由轴和轮组成,是一种用于减小摩擦力的简单机械装置。
通过使用轮轴,可以减小力的大小,但同时需要增加施力的距离。
5.楔子:楔子是一种用于分割或固定物体的简单机械装置。
楔子的刃部较小,施加的力较大,可以将物体分为两半。
楔子的刃部较大,施加的力较小,可以将物体固定在一起。
二、功:1. 功的定义:功是力在作用方向上的乘积。
即功=力× 距离×cosθ。
其中,力的单位为牛顿(N),距离的单位为米(m),角度θ为力的方向与移动方向之间的夹角。
2.正功和负功:当力与物体的运动方向一致时,称为正功;当力与物体的运动方向相反时,称为负功。
3.功的单位:国际单位制中,功的单位为焦耳(J)。
其他常见单位有千焦耳(kJ)和千瓦时(kWh)。
4.机械功率:机械功率是指单位时间内所做的功。
机械功率等于力×速度,即功率=功÷时间。
机械功率的单位是瓦特(W)。
5.机械效率:机械效率是指输入功与输出功之间的比值,可以用来衡量机械装置的工作效率。
机械效率等于输出功÷输入功乘100%。
通常用百分比表示。
专题10 简单机械(第1期)一、选择题(2022·江苏连云港)1. 下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )A. 钓鱼竿B. 道钉撬C. 筷子D. 理发剪刀【答案】B【解析】【详解】A .钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A 不符合题意;B .道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B 符合题意;C .筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C 不符合题意;D .理发剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D 不符合题意。
故选B 。
(2022·四川遂宁)2. 码头上的工作人员,利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上(杠杆始终保持水平)。
挂在A 端的的桶重100N ,内部底面积为2600cm ,桶内装有800N 的水,水深1m 。
重600N 的工作人员用绳子竖直拉住B 端,工作人员的脚与地面的接触面积2300cm ,:1:3OA OB =。
下列计算结果错误..的是( )(331.010kg m ρ=⨯水,g 取10N kg )A. 水对桶底的压强为41.010Pa ⨯B. 水对桶底的压力为600NC. 人对地面的压力为375ND. 人对地面的压强为41.010Pa ⨯【答案】C【解析】【详解】A .水对桶底的压强为 3341.010kg/m 10N/kg 1m=1.010Pa p gh ρ==⨯⨯⨯⨯故A 正确,不符合题意;B .水对桶底的压力为4-421.010Pa 60010m =600N F pS ==⨯⨯⨯故B 正确,不符合题意;C .根据杠杆平衡原理,可得人对绳子的拉力为1=900N=300N 3OA F G G OB =+⨯拉水桶() 所以人对地面的压力为 =600N-300N=300N F G F =-压人拉故C 错误,符合题意;D .人对地面的压强为4-42300N ==1.010Pa 30010mF p S =⨯⨯压人人 故D 正确,不符合题意。
中考物理知识点简单机械和功 中考物理知识点简单机械和功1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。
2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?(1)支点:杠杆绕着转动的点(o)(2)动力:使杠杆转动的力(F1)(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)(4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离(L1)。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)3.杠杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂.或写作:F1L1=F2L2或写成。
这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
4.三种杠杆:(1)省力杠杆:L1L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2。
特点是费力,但省距离。
(如钓鱼杠,理发剪刀等)(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。
特点是既不省力,也不费力。
(如:天平)5.定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。
(实质是个等臂杠杆)6.动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)7.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1.功的两个必要因素: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.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
(功=力距离)3.功的公式:W=Fs;单位:WF牛顿;s米。
(1焦=1牛米).4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
5.斜面:FL=Gh斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。
(螺丝、盘山公路也是斜面)6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式:P有/W=7.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
计算公式:。
单位:P瓦特;Wt秒。
(1瓦=1焦/秒。
1千瓦=1000瓦)。
第十二章《简单机械》第一节、杠杆1、在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
2、五要素——组成杠杆示意图 支点:杠杆可以绕其转动的点O 动力:使杠杆转动的力F 1 阻力:阻碍杠杆转动的力F 2动力臂:从支点O 到动力F 1作用线的距离l 1 阻力臂:从支点O 到阻力F 2作用线的距离l 2注:力臂即点到线的距离。
找到支点、力的作用线,再作支点到力的作用线的垂线。
34、研究杠杆的平衡条件: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。
结论: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F 1l 1=F 2l 2 也可写成:F 1 / F 2=l 2 / l 15臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远。
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
第二节、滑轮1、定滑轮:中间的轴固定不动的滑轮,实质是一个等臂杠杆。
使用定滑轮不能省力但是能改变力的方向。
动滑轮:和重物一起移动的滑轮,可上下移动也可左右移动,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
使用动滑轮能省一半的力费2倍的距离,不能改变力的方向。
2、滑轮组:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组,使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
3、滑轮组的两种绕线方法:根据“偶定奇动”的原则,结合题目的具体要求组装滑轮。
4、使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮,拉力就是总重(物重+动滑轮重)的几分之一。
G 物:物重 G 动:动滑轮重 S :绳子自由端移动的距离 n :吊着动滑轮的绳子段数 h :物理上升的高度 理想滑轮(动滑轮重为零):F=G 物/ n S=nh 实际滑轮:F=(G 物+G 动)/ n S=nh 5、理想滑轮练习:6、实际滑轮练习:7、斜面理想斜面:斜面光滑理想斜面公式:FL=Gh 其中:F :沿斜面方向的推力;L :斜面长;G :物重;h :斜面高度 如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh ;这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。
中考物理“简单机械与滑轮”高频考点总结
1. 简单机械的定义和特点:简单机械是指利用人体力量或者动物力量来减小力的作用范围和改变力的方向的器械。
简单机械的特点是结构简单,操作方便,力学原理易于理解。
2. 杠杆的原理和应用:杠杆是一种简单机械,包括杠杆臂、支点和力的点,力的作用点比力的点离支点远,力的方向与力的方向相反。
根据杠杆的原理,可以推导出力矩的概念,并应用到实际生活中,如门铃、秤等。
3. 滑轮的原理和应用:滑轮是一种由固定和可转动组成的简单机械。
滑轮可以改变力的方向和大小,根据滑轮的原理,可以分析滑轮系统的力学特性。
滑轮常用于起重机等工程机械中。
4. 绞车的原理和应用:绞车是一种由滑轮组成的简单机械,可以通过绳索的上下拉动来实现物体的升降。
绞车的原理是利用力的乘积和力臂的乘积不变,通过增大力的方向上的距离,减小力的方向上的距离来改变力的大小。
5. 滑轮组的原理和应用:滑轮组是由多个滑轮组成的系统,可以通过改变滑轮的数量和排列方式来改变力的大小和方向。
滑轮组常用于提升重物、扭力传动等应用中。
6. 斜面的原理和应用:斜面是一种倾斜的平面,可以减小物体受到的重力作用力。
斜面的原理是将重力分解为与斜面垂直和平行的两个分力,通过调整斜面的倾角来改变分力的大小和方向。
斜面常用于滑雪、坡道、坡顶车等场景中。
7. 力的平衡和不平衡条件:力的平衡是指合力和合力矩为零的状态,物体处于静止或匀速直线运动。
力的不平衡是指合力或合力矩不为零的状态,物体会发生加速度或转动。
以上是中考物理“简单机械与滑轮”高频考点的总结,希望对你的学习有帮助。
物理简单机械和功知识点一、简单机械简单机械是指能够通过外力作用使其产生、转移或改变力量、速度和方向的装置。
简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、螺旋、轮轴和齿轮等。
下面将分别介绍这些简单机械的原理和应用。
1. 杠杆杠杆是一种用来放大力量或改变力的方向的简单机械。
它由一个支点和两个力臂组成。
根据支点与力臂的相对位置,杠杆分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
杠杆的原理是通过力矩的平衡,使力臂乘以力的大小等于力臂乘以力的大小。
杠杆的应用非常广泛,例如门上的门锁、拨动开关、游乐园中的秋千等都是利用了杠杆原理。
2. 滑轮滑轮是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由一个固定在支架上的轮子和一个绳子或链条组成。
滑轮的原理是通过改变绳子或链条的方向,使施加在绳子或链条上的力改变方向或大小。
滑轮的应用广泛,例如吊车、提升机、滑轮组等都是利用了滑轮原理。
3. 斜面斜面是一种可以减小力的大小的简单机械。
它由一个斜面和一个斜面上的物体组成。
斜面的原理是通过减小物体所受重力的垂直分量,从而减小所需的力。
斜面的应用也非常广泛,例如坡道、滑道、斜坡等都是利用了斜面原理。
4. 螺旋螺旋是一种可以转换力的方向和大小的简单机械。
它由一个螺旋线和一个施加力的杠杆组成。
螺旋的原理是通过螺旋线上的斜率,使施加在螺旋上的力转换为螺旋线方向上的力。
螺旋的应用也非常广泛,例如螺旋桨、螺纹钢筋、螺丝等都是利用了螺旋原理。
5. 轮轴轮轴是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由一个固定在支架上的轮子和一个与轮子连接的杆或绳子组成。
轮轴的原理是通过改变杆或绳子的方向,使施加在杆或绳子上的力改变方向或大小。
轮轴的应用也非常广泛,例如自行车、汽车、风车等都是利用了轮轴原理。
6. 齿轮齿轮是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由两个或多个相互啮合的齿轮组成。
齿轮的原理是通过齿轮的啮合,使施加在一个齿轮上的力转移到另一个齿轮上。
齿轮的应用也非常广泛,例如钟表、汽车变速器、自行车变速器等都是利用了齿轮原理。
简单机械(杠杆、滑轮)一、知识点1.物理学中,一般把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆绕着转动的点叫做支点;使杠杆转动的力叫做动力;阻碍杠杆转动的力叫做阻力;从支点到动力作用线的距离叫做动力臂;从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。
3.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂4.动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。
5.定滑轮在使用时,不随物体移动而移动,定滑轮本质上是等臂杠杆,不能省力但能改变力的方向;动滑轮在使用时,随着物体的移动而移动,动滑轮本质上是省力杠杆,可以省力但不改变力的方向。
6.由动滑轮和定滑轮组合而成的机械叫做滑轮组,其特点是能省力,有的既能省力又能改变力的方向。
滑轮组绳子端的拉力为GF=n总(不计摩擦)。
二、例题精讲【例1】★学校里的工人师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是()A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.增大动力臂,省力C.减小阻力臂,减小动力移动的距离D.减小阻力臂,省力考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:剪树枝时,用剪刀口的中部,而不用剪刀尖,减小了阻力臂,就减小了动力,在阻力、动力臂一定的情况下,根据杠杆的平衡条件知道减小了动力、更省力.解答:解:用剪刀口的中部,而不用剪刀尖去剪树枝,减小了阻力臂L2,而动力臂L1和阻力F2不变,∵F1L1=F2L2,∴F1=将变小,即省力.故选D.【例2】★★图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3D.三个力都一样考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:应用题;图析法.分析:本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小.据此分析判断.解答:解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线的力臂,从图可知,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力臂越长动力越小,∴F2最小(最省力)故选B.【例3】★★★(2014•安顺)如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重()A.5N B.10N C.20N D.40N考点:杠杆的平衡条件.专题:图析法.分析:金属杆已知长度,且质地均匀,其重心在中点上,将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值,代入杠杆平衡条件求出金属杆重力.解答:解:金属杆重心在中心上,力臂为L1=0.8m,取图象上的一点F=20N,L2=0.4m,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂GL1=FL2G×0.8m=20N×0.4m解得:G=10N故选B.【例4】★★★★★(2014•包头)如图所示,均匀细杆OA长为l,可以绕O点在竖直平面内自由移动,在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起.已知绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),下列判断正确的是()A.拉力F的大小保持不变B.细杆重力的力臂逐渐减小C.F1与F2两力之比为1:D.F1与F2两力之比为:1考点:杠杆的动态平衡分析.专题:错解分析题;简单机械.分析:找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂,然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小.解答:解:(1)细杆处于水平位置时,如右上图,△PAO和△PCO都为等腰直角三角形,OC=PC,PO=OA=l,OB=l;∵(PC)2+(OC)2=(PO)2,∴OC=l,∵杠杆平衡,∴F1×OC=G×OB,F1===G,(2)当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,如右下图,△PAO为等边三角形,AB=PA=l,AC′=l,∵(AC′)2+(OC′)2=(OA)2∴OC′=l,在△ABB′中,∠BOB′=30°,BB′=OB=×l=l,∵(OB′)2+(BB′)2=(OB)2,∴OB′=l,∵OB′<OB,∴细杆重力的力臂逐渐减小,故B正确;∵杠杆平衡,∴F2×OC′=G×OB′,F2===G,∴F1>F2,故A错误;则F1:F2=G:G=:1,故C错误,D正确.故选:BD.【例5】★★★如图所示,密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是尺长的三分之一,当在B端挂1N的重物P时,刚好能使尺A端翘起,由此可推算直尺的重力为()A.0.5N B.0.67N C.2N D.无法确定考点:杠杆的平衡条件.专题:应用题;简单机械.分析:密度均匀的直尺,其重心在直尺的中点处,则重力力臂为支点到直尺中心的长度;又已知B端的物重和B端到支点的距离,根据杠杆平衡的条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂即可求出直尺的重力.解答:解:设直尺长为L,从图示可以看出:杠杆的支点为O,动力大小等于物重1N,动力臂为L;阻力为直尺的重力G′,阻力的力臂为L﹣L=L.由杠杆平衡的条件得:G′L′=GL,即:G′×L=1N×L解得:G′=2N所以直尺的重力大小为2N.故选C.【例6】★★(2013•通辽)在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F和其移动速度的大小为()A.300N0.1m/s B.150N0.1m/s C.60N0.2m/s D.30N0.2m/s考点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组及其工作特点.专题:简单机械.分析:(1)如图,物体在水平方向上做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等于物体受到的摩擦力,然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点,即可求出绳子末端拉力与摩擦力之间的关系.(2)有两段绳子与动滑轮接触,绳端移动的距离是物体移动距离的2倍,则速度也是物体移动速度的2倍.解答:解:(1)由于物体在水平面上做匀速直线运动,所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力;滑轮组是由两根绳子承担动滑轮,所以绳子末端拉力F=f=×60N=30N.(2)有两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍,故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍,即v=0.1m/s×2=0.2m/s;故选D.【例7】★★★(2010•玉溪)如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑轮重和摩擦).使用时:(1)瘦子固定不动,胖子用力F A拉绳使G匀速上升.(2)胖子固定不动,瘦子用力F B拉绳使G匀速上升.下列说法中正确的是()A.F A<G B.F A>F B C.F B=2G D.以上说法都不对考点:滑轮组绳子拉力的计算;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.专题:推理法.分析:分析当胖子和瘦子拉绳时,三个滑轮是动滑轮还是定滑轮,根据动滑轮和定滑轮的特点分析判断.解答:解:(1)瘦子固定不动,胖子拉绳使G匀速上升,此时中间滑轮为动滑轮,上下两个滑轮为定滑轮,F A=2G,故A错;(2)胖子固定不动,瘦子拉绳使G匀速上升,三个滑轮都是定滑轮,F B=G,故C错;综合考虑(1)(2)F A>F B,故B正确、D错.故选B.【例8】★★★★★如图所示,不计绳重和摩擦,吊篮与动滑轮总重为450N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是()A.218N B.220N C.210N D.236N考点:滑轮组绳子拉力的计算.专题:整体思想.分析:本题可用整体法来进行分析,把动滑轮、人和吊篮作为一个整体,当吊篮不动时,整个系统处于平衡状态,那么由5段绳子所承受的拉力正好是人、动滑轮和吊篮的重力和.可据此求解.解答:解:将人、吊篮、动滑轮看作一个整体,由于他们处于静止状态,受力平衡.+G吊篮)=(600N+450N)=210N.则人的拉力F=(G人+G轮故选C.【拓展题】(2014•烟台)如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将()A.一直是变大的B.一直是变小的C.先变大,后变小D.先变小,后变大答案:C考点:杠杆的平衡分析法及其应用.解析:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力力臂变大,所以动力变大.当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小.故F先变大后变小.故选C.如图所示OB为粗细均匀的均质杠杆,O为支点,在离O点距离为a的A处挂一个质量为M的物体,杠杆每单位长度的质量为m,当杠杆为多长时,可以在B点用最小的作用力F维持杠杆平衡?()A.B.C.2Ma/m D.无限长答案:A考点:杠杆的平衡分析法及其应用.解析:(1)由题意可知,杠杆的动力为F,动力臂为OB,阻力分别是重物G物和杠杆的重力G杠杆,阻力臂分别是OA和OB,重物的重力G物=Mg杠杆的重力G杠杆=mg×OB ,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F•OB=G物•OA+G杠杆•OB,(2)代入相关数据:则F•OB=Mg•a+mg•OB•OB,得:F•OB=Mga+mg•(OB)2,移项得:mg•(OB)2﹣F•OB+Mga=0,∵杠杆的长度OB是确定的,只有一个,所以该方程只能取一个解,∴该方程根的判别式b2﹣4ac等于0,因为当b2﹣4ac=0时,方程有两个相等的实数根,即有一个解,即:则F2﹣4×mg×Mga=0,则F2=2mMg2a,得F=•g,(3)将F=•g代入方程mg•(OB)2﹣F•OB+Mga=0,解得OB=.故选A.(2010•西城区二模)如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人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,).则下列计算结果中,错误的是()A.绳子自由端受到的拉力大小是100N B.人对地面的压力为400NC.人对地面的压力为250N D.绳子自由端运动速度是0.01m/s答案:ACD考点:滑轮组绳子拉力的计算;速度的计算.解析:A、由图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=(G轮+f地)=(20N+200N)=110N,故A错,符合题意;BC、人对地面的压力F压=G﹣F=510N﹣110N=400N,故B正确、C错;D、绳子自由端运动速度v=2×0.02m/s=0.04m/s,故D错.故选ACD.某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物,如图所示.已知工人的质量为70kg.第一次提升质量为50kg的货物时,工人对绳子的拉力为F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为40kg的货物时,工人对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2.已知N1与N2之比为41:40,g取10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.则F1与F2之比为________。
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。
简单机械(一)杠杆1. 定义(1)杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
(2)支点:杠杆绕着转动的点。
(3)动力:使杠杆转动的力。
(4)阻力:阻碍杠杆转动的力。
(5)动力臂:从支点到动力作用线的距离。
(6)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
2. 杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写作2211L F L F ⋅=⋅,也可写成2112L L F F =。
杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
3. 杠杆的种类(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆。
例如:起子、扳子、撬棍、铡刀等。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆。
例如:镊子、钓鱼杆,赛艇的船浆等。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆。
例如:天平。
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。
(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:动滑轮实质是动力臂(滑轮直径D)为阻力臂(滑轮的半径R)2倍的杠杆。
动滑轮省一半力。
3. 滑轮组(1)定义:由几个滑轮组合在一起使用就叫滑轮组。
(2)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。
功(一)内容1. 功(1)功的初步概念: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。
(2)功的计算:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:功=力×距离,即s F W ⋅=。
(3)功的单位:国际单位制中功的单位是焦耳,简称焦,符号为J 。
在国际单位制中力的单位是N ,距离的单位是m ,功的单位就是m N ⋅,m N J ⋅=11。
中考物理简单机械1一、简单机械选择题1.如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④【答案】B【解析】【详解】由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率:η=WW有总=WW W有有额,额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,由于提升物体高度一样,所以A 物体较重,提升A物体用的拉力较大,故ACD错误,B正确。
2.在生产和生活中经常使用各种机械,使用机械时A.功率越大,做功越快B.做功越多,机械效率越高C.做功越快,机械效率越高D.可以省力、省距离,也可以省功【答案】A【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示有用功所占总功的百分比;即效率越高,有用功所占的比例就越大;(3)功率和效率是无必然联系的;(4)使用任何机械都不省功.【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率一定越大,故A正确;B.机械效率是表示有用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功还是有用功,所以无法判断机械效率,故B错误;C.由于功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不一定越高,故C错误;D.使用任何机械都不省功,故D错误.故选A.3.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1m,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是()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=1n(G物+G轮)求拉力大小.【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,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=250J,因此,W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,所以动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=13(G物+G轮)=13(150N+100N)=2503N;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=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h,因此动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=12(G物+G轮)=12(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 .4.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W 1, 机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W 2, 机械效率为η2, 若不计绳重与摩擦,则A .W 1 = W 2 η1 = η2B .W 1 = W 2 η1 < η2C .W 1 < W 2 η1 > η2D .W 1 > W 2 η1 < η2【答案】C 【解析】 【分析】由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用100%W W 有总η=⨯即可比较出二者机械效率的大小. 【详解】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W W η=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.而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即1212W W ηη<,>. 【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.5.如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F 1、F 2、F 3,下列关系中正确的是A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,所以根据二力平衡,此时拉力F1=f;第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,所以根据二力平衡,此时拉力F2=12f;第三个图中滑轮为动滑轮,由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力,即F3=2f;由此可得F2< F1< F3.故D正确.6.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功D.工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力.挑物体上山,其实就是斜面的应用,走S形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省力,所以是为了省力.故选B.7.利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体,绳子自由端的拉力F=600N。
10s 内物体被匀速提升2m。
不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是A .动滑轮总重为400NB .绳子自由端移动的速度为0.8m/sC .拉力F 做功为6000JD .增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】 【详解】A .由图知道,承担物重的绳子是四段,即n =4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:()14F G G =+动 , 由此可得动滑轮的总重是:4=4600N 2000N=400N G F G =-⨯-动 ,由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A 错误; B .绳子自由端移动的距离是: s =4h =4×2m=8m , 绳子自由端移动的速度是:8m 0.8m/s 10s s v t === , 故B 正确;C .拉力做的功是: W 总 =Fs =600N ×8m=4800J , 故C 错误;D .该滑轮组的机械效率是:=44W Gh Gh GW Fs F h Fη===有用总, 即机械效率与高度无关,所以,增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率,故D 错误。
8.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( )A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定大D.效率高的机械,功率一定大【答案】C【解析】试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.9.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少一个钩码,杠杆会()A.左端下沉B.右端下沉C.杠杆仍然平衡D.无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码,现在:2G×4L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时针方向转动,即右端下沉。
故ACD错误,B正确。
10.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则A.W1 = W2,η1 =η2B.W1 = W2,η1 <η2C.W1 < W2,η1 >η2D.W1 > W2,η1 <η2【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=WW有用总即可比较出二者机械效率的大小.【详解】(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;(3)又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W1小于W2,η1大于η2.故选C.11.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【答案】C【解析】【详解】原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,根据杠杆的平衡条件可得:m A gOC=m B gOD,由图示可知,OC>OD.所以m A<m B,当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边为:m A g(OC﹣△L)=m A gOC﹣m A g△L,右边为:m B g(OD﹣△L)=m B gOD﹣m B g△L,由于m A<m B,所以m A g△L<m B g△L;所以:m A gOC﹣m A g△L>m B gOD﹣m B g△L.因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.故选C.12.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.13.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是()A.重力做的功是有用功B.拉力F1做的功是额外功C.绳子自由端的拉力F做的功是总功D.该滑轮的机械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功为有用功,故A错;B、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功,即拉力F1做的功为有用功,克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功,故B 错;C、绳子自由端的拉力F做的功包括有用功、额外功,为总功,故C正确;D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功,使得有用功小于总功,该滑轮的机械效率总小于100%,故D错.故选C.14.用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计.则A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙B.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙D.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙【答案】D【解析】【详解】由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:F甲>F乙;两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式WWη=有总可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小;所以选D.15.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。