中考物理复习专题《机械与人上》沪科版 3.docx
《中考物理复习专题《机械与人上》沪科版 3.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理复习专题《机械与人上》沪科版 3.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
中考物理复习专题《机械与人上》沪科版3
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）
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）
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，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。
则下列关系正确的是：
（）
A．F甲＞F乙
B．F甲＜F乙
C．η甲＜η乙
D．η甲=η乙
4、
机械能：
例4、如图所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（ ）
A、动能增大，势能增大，机械能增大
B、动能增大，势能增大，机械能不变
C、动能不变，势能增大，机械能不变
D、动能不变，势能增大，机械能增大
小练习：
1、将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松手后会发现圆珠笔将竖直向上跳起，在圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中，有关能量的转化的分析，正确的是（）
A动能——重力势能——弹性势能B弹性势能——重力势能——动能
C弹性势能——动能——重力势能D重力势能——动能——弹性势能
2、运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的 能增大。
三：
综合训练
一：
填空题：
3、 如图（甲）所示，小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L，则小华对木箱所做的功为W1=_______.小昕同学沿如图（乙）所示的斜面用同样大小的力F拉着同一木箱在力的方向上运动了距离L，小昕对木箱所做的功为W2.则W2W1（填“>”、“<”或“=”）.
4．在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图12所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，若滑轮组的机械效率为80%，则水平拉力F为______N。
绳子自由端移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为。
7、运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的 能增大。
9、如下图所示，物体A重G=940N，动滑轮重G/=160N，用力F将物体A以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦，拉力F的大小是__________N，此装置的机械效率是________，拉力F在10s内所做的功是__________J
10、如图所示，斜面长4m，高1m，机械效率75%，物体A重900Ｎ，用拉力F将物体以0.1m／s的速度沿斜面匀速推到顶端，则
（1）拉力的大小是___Ｎ；
（2）拉力的功率是______W；（3）拉力做的功是___________J．
热点易错
1、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（）
A．变大B．变小C．不变D．先变大后变小
、一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图21所示，已知绳的自由端拉力为25N。
求石块在上升过程中
（1）石块受到的浮力为多少？
J
（2）绳的自由端拉力做功为多少？
（3）动滑轮的机械效率为多少？
（ρ石=3×103kg/m3、g=10N/kg、）
四、如图3所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40秒内物移动了8米，接力F做的功为1280焦。
求：
①拉力F的大小及拉力的功率
②若动滑轮的重为12牛（不计绳重及摩擦）计算滑轮组的机械效率
1
例4、有一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示，靠在台阶边，为了使它滚上这个台阶，在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?
在图上标出这一点，并画出此力的方向和力臂．如果这个圆柱体的重力为G，半径为R，台阶的高度为半径的一半，求出此最小力。
杠杆和滑轮分类精选
专题一：
滑轮----竖直方向上提升问题
1、如下左图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。
地面对物体A的支持力______N.
2、如下右图所示，已知物重为G，则各图中的拉力F各为多少？
（滑轮组及摩擦不计）
3、用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如下左图所示，不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（）
A、F1＞F2＞F3B、F1=F2=F3C、F1＜F2＜F3D、F2＞F3＞F1
4、如上中图所示，人对绳的自由端拉力F都相等，且物体处于静止状态，不计滑轮重和摩擦，比较四个物体重力，最大的是（）
A、G1B、G2C、G3D、G4
专题二:
滑轮-----水平方向上拉动物体
1、在下左图中，物体A的重力为G，拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于（）
A、0.5GB.2GC.0.5fD.2f
2、如上右图所示，若拉力F＝900牛顿，物体A重1500牛顿，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动3米，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是______牛顿，物体A移动______米。
3、如下左图所示，在水平面桌面上放一个200N重的物体，物体与桌面的摩擦力为40N，匀速拉动物体时，水平拉力F应为。
4、如上中图所示的装置中，已知重物G1=500N，重物G2=1200N，在不考虑摩擦和其他阻力情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于。
5、如上右图所示，当F=100N时，物体匀速运动，则物体所受的摩擦力（）
A.100NB.200NC.50ND.150N
专题三：
滑轮-----比较力的大小
1、如下左图所示，把重20N的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数为12N，若不计摩擦，则拉力F和动滑轮的重力分别是（）
A10N、4NB12N、24NC12N、4ND24N、12N
2、A．B两物体的重力分别为60N和140N，如下中图所示，当A．B物体都静止时，它们所受的合力分别为（）
A．60N，140NB．0，140NC．60N，0D．0，0
3、如上右图所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，则动滑轮的重力是____牛，钩子1受到绳子的拉力为____牛，钩子2受到重物G的拉力为____牛。
专题四：
三类杠杆杠杆
1、如图所示是安置在某收费站栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根（）
A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法确定
2、下列工具中，属于省力杠杆的是（ ）
A．夹邮票用的镊子B．理发师修剪头发用的剪刀C．剪铁丝用的钢丝钳D．钓鱼用的鱼竿
3、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。
护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图4可知它的支点是______点（填“A”、B”或“C”），在匀速拉起时，它属于一个______杠杆（填“省力”或“费力”），并在图中画动力臂L1。
4、下列杠杆中，在使用时属于省力的是_______________，在使用时属于费力的是______________，属于等臂杠杆的是____________。
天平；②理发剪刀；③切纸刀；④镊子；⑤筷子；⑥剪铁皮剪刀；⑦人的前臂；⑧撬棒；⑨游乐园中的摩天轮。
5、如图甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓，但用力也没有拧动。
于是他想出了一个新点子：
在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己使劲拉绳的另一头（如图乙所示）。
则能否达到目的？
_________；原因是____________________________________________。
6、有下列工具：
（1）钢丝钳、
（2）瓶盖起子、（3）理发剪子、（4）镊子。
其中属于省力杠杆的是
A．
（1）（3） B．（3）（4） C
（2）（3） D．
（1）
（2）
7、对图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是
A.图甲所示的装置中OB是动力臂。
B.使用图乙所示的装置可省一半力。
C.图丙所示的装置是一种等臂杠杆。
D.图丁所示的汽车驾驶盘也是一种杠杆。
专题五：
探究杠杆平衡条件的实验
1、在研究“杠杆的平衡条件”实验中，在处理数据过程中，有同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。
经过实验，获得了下述数据：
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
4
5
5
4
于是，他们认为自己的猜想得到了验证。
你认为他们的实验过程存在什么问题？
2、根据研究杠杆平衡条件的实验，完成下列填空：
（1）实验中，首先把横杆的__________支在铁架台上，再调节横杆两端的____________，使横杆在______
位置平衡，其目的是___________________________。
（2）某同学在调节杠杆平衡时，发现杠杆的右端翘起，可以调节右端的螺母，使它向_______移动；或者调节左端的螺母，使它向________移动。
（）操作时，把钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的_________或在杠杆上的_______，使杠杆___________________，其目的是_____________________________。
专题六：
杠杆平衡条件的计算
1、如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆正好在水平位置上平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为_________牛。
2、一位体重为500牛的同学在做俯卧撑，如上中图所示，A点为重心，则地面对他双手的作用力大小和方向分别是_____________和_______________。
3、如上右图一根轻质杠杆，它的一端可以绕固定点O转动，另一端A用线竖直向上拉着。
在杠杆的B点悬挂一个质量为200克的钩码，当杠杆在水平位置上平衡时，线的拉力为_______。
4、一人挑担子，扁担长1.2米，若在A端挂上400牛的重物，B端挂上200牛的重物，则人肩应距B端_______m，担子才能平衡;若使两端重物各减少100牛，则人肩应向_______（“A”或“B”端）移动？
移动_______cm扁担才能继续保持平衡.
5、某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械，其中的一部分结构如图所示．OA是一个均匀钢管，每米长所受重力为30N；O是转动轴；重物的质量m＝150kg，挂在B处，OB＝1m；拉力F作用在A点，竖直向上．为维持平衡，钢管OA为多长时所用的拉力最小？
这个最小拉力是多少？
6、如图所示，重500N的人站在重100N的吊篮内使吊篮和他一起匀速上升．不计滑轮重及摩擦，求：
（1）人拉绳子的力是多大？
（2）人对吊篮的压力是多大？
专题七：
杆秤的误差分析
1、一根杆秤，因秤砣磨损一部分，由它称得的质量比被称物体的真实质量（）
A、大 B、偏小 C、不变D、条件不足，无法判断
2、如果有架天平是不等臂的，左臂比右臂稍长，则用这架天平来称量物体的质量，其数值（）
A.比实际物体的质量大些。
B.比实际物体的质量小些。
C.与实际物体的质量一样大。
D.比实际物体的质量可能大些，也可能小些
3、如右图所示为一杆秤，下面说法中正确的是（）
A在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量估大于物体真实量
B在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量估等于物体真实量
C用B提钮时，该秤的最大称量值比用A提钮时最大称量值小
D用B提钮时，该秤的最大称量值比用A提钮时最大秤量值大
专题八：
最小力的问题
1、如下左图所示，在杠杆A点挂一个物体，如果要使杠杆保持水平平衡，并且用力最小，则应该在杠杆的B端施加一个方向___________的力。
2、如上中图，杠杆处于平衡，现在将力F的方向改为沿图中虚线的方向，要使杠杆仍在图中位置保持平衡,必须使（）
A、F增大B、F减小C、F大小不变D、F小于A的重力
3、如上右图的杠杆中，O是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆平衡，要在A端加一个力，下列说法中正确的是（）
A在水平方向用力F1最小B在竖直方向用力F2最小
C在跟OA连线垂直的方向F3最小D在各个方向上用力一样大
升级会员 