初中物理总复习中考基础知识精品课件《简单机械》(整理含答案)
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解析:根据杠杆的平衡条件可得GAlA=GBlB,即nAm0g·3l0=3m0g·2l0,则 nA=2。
1.杠杆的动态变化问题 杠杆在静止时满足杠杆的平衡条件,在缓慢或匀速转动时也满足 杠杆的平衡条件。 杠杆的动态变化问题主要有以下两种类型: 类型一:由力臂变化判断力的变化 此类问题的解题思路是利用杠杆的平衡条件,当其中的一个量发 生改变时,会引起其他量发生改变,首先确定不变量,之后由杠杆的 平衡条件得出结论。
s=2h
类型 定义
特点
实质
可以省力,也可以改
将定滑轮和 变用力方向,
滑轮 组
动滑轮组合 在一起即为
F=1n(G 物+G 动)(不计
源自文库
滑轮组
摩擦,n 指承担物重的
绳子的段数)
重物提升的高度 h 与绳子通过的 距离 s 的关系
s=nh(n 指承担物 重的绳子的段数)
三、机械效率
1.有用功和额外功 (1)有用功:为了达到目的必须要做的功,用W有表示。 (2)额外功:并非需要但不得不做的功,用W额表示。 (3)总功:有用功与额外功之和,用W总表示。 2.机械效率 (1)定义:有用功跟总功的比值。 (2)公式:η=������������有 总。 (3)影响滑轮组机械效率的因素:提升的物重、动滑轮重及机械装 置间的摩擦。
如图所示,轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点用细 线悬挂一重物,在B点施加一竖直向下的动力,使杠杆在水平位置保 持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置保 持平衡,则( )
A.动力臂增大,动力增大 B.动力臂增大,动力减小 C.动力臂减小,动力减小 D.动力臂减小,动力增大 答案:D
【例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,在这个过程中,力F的大小将( ) A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小 解析:在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA的长度没有变化,阻 力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知 F·OA=G·L,当OA、G不变时,L越大,那么F越大;因此拉力F在这个 过程中逐渐变大。 答案:C
简单机械
一、杠杆 1.定义 一根硬棒,在力的作用下能够绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠 杆。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆可以绕其转动的点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O到动力F1作用线的距离l1。 (5)阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2。 3.杠杆的平衡条件
解析:
当动力方向沿竖直向下时,动力臂为OB,当动力的方向改为沿虚 线方向时,其动力臂为如图OC,由题图可知,沿虚线方向的动力臂 OC小于OB,即动力臂减小;因为杠杆始终在水平位置平衡,所以阻 力臂始终等于OA,根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂的乘 积一定时,动力臂减小,动力就增大,故选项D正确。
3.测量滑轮组的机械效率
(1)原理:η=������������有 总
=
������ℎ。
������������
(2)注意事项:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,保证测力计
示数大小不变。
1.
如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端挂上质量为
m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不 计杠杆重力,则m1、m2的大小关系为( )
A.m1>m2
C.m1=m2 答案:B
B.m1<m2 D.无法判断
解析:杠杆示意图如下
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,G1L1=G2L2,m1gL1=m2gL2,即 m1L1=m2L2,力与相应的力臂成反比关系,从图中可以看出力臂 L1>L2,所以物体的重力G1<G2,即m1<m2。
2.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),其中所需动力最小的是( )
答案:1 000 80% 小
解析:由题图可知,承担动滑轮和水泥的绳子的段数n=2,由题图可
知,绳端移动的距离s=nh=2×2 m=4 m,工人拉力做的功W总 =mF=s8=0205J0,滑N×轮4组m的=机1 0械00效J率,拉η力=做������������有 总的=有1用8000功00JJW=有80=%G;h因=工40人0 N对×地2面的
类型二:由力或力臂的改变判断杠杆是否平衡 此类问题的解题思路是根据题意判断动力与动力臂的乘积、阻 力和阻力臂的乘积,加以比较。 【例2】 右图中杠杆处于平衡状态。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,左端下沉 C.杠杆不能平衡,右端下沉 D.无法判断
二、滑轮
类型 定义
特点
实质
定滑 轴固定不动 不省力,但可以改 等臂杠
轮 的滑轮
变用力方向,F=G 物 杆
(不计摩擦)
能省力,但不能改
动滑 轴随物体一 变用力方向,
轮
起运动的滑 轮
F=12(G 物+G 动)
(不计摩擦)
动力臂 是阻力 臂两倍 的省力 杠杆
重物提升的高度 h 与绳子通过的 距离 s 的关系 s=h
答案:D 解析:由题图可知:A 中,F1=12G;B 中,F2=13G;C 中,F3=G;D 中,F4=14G, 故选 D。
3.如图所示,工人利用滑轮组以250 N的拉力将400 N的水泥匀速提
高2 m。则此过程中,工人拉力做的功是
J;该滑轮组的机
械效率是
;工人对地面的压力与其重力相比要
(选填“大”或“小”)。
压力等于自身的重力减去绳端在竖直方向的分力,所以,工人对地 面的压力与其重力相比要小。
4.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为 50 g,杠杆
上相邻刻线间的距离相等。小华将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上
的B点悬挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应
该在A点悬挂
个钩码。
答案:2
(1)文字表达式:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(2)数学表达式:F1l1=F2l2。
4.杠杆的分类
杠杆 力臂的 力的比较 特点
名称 比较
实例
省力 杠杆 l1>l2 F1<F2
能省力但费距离
撬棒
费力 杠杆 l1<l2 F1>F2
费力但能省距离
钓鱼竿
等臂 杠杆 l1=l2 F1=F2
虽不省力但能改变用力的方向 天平
1.杠杆的动态变化问题 杠杆在静止时满足杠杆的平衡条件,在缓慢或匀速转动时也满足 杠杆的平衡条件。 杠杆的动态变化问题主要有以下两种类型: 类型一:由力臂变化判断力的变化 此类问题的解题思路是利用杠杆的平衡条件,当其中的一个量发 生改变时,会引起其他量发生改变,首先确定不变量,之后由杠杆的 平衡条件得出结论。
s=2h
类型 定义
特点
实质
可以省力,也可以改
将定滑轮和 变用力方向,
滑轮 组
动滑轮组合 在一起即为
F=1n(G 物+G 动)(不计
源自文库
滑轮组
摩擦,n 指承担物重的
绳子的段数)
重物提升的高度 h 与绳子通过的 距离 s 的关系
s=nh(n 指承担物 重的绳子的段数)
三、机械效率
1.有用功和额外功 (1)有用功:为了达到目的必须要做的功,用W有表示。 (2)额外功:并非需要但不得不做的功,用W额表示。 (3)总功:有用功与额外功之和,用W总表示。 2.机械效率 (1)定义:有用功跟总功的比值。 (2)公式:η=������������有 总。 (3)影响滑轮组机械效率的因素:提升的物重、动滑轮重及机械装 置间的摩擦。
如图所示,轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点用细 线悬挂一重物,在B点施加一竖直向下的动力,使杠杆在水平位置保 持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置保 持平衡,则( )
A.动力臂增大,动力增大 B.动力臂增大,动力减小 C.动力臂减小,动力减小 D.动力臂减小,动力增大 答案:D
【例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,在这个过程中,力F的大小将( ) A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小 解析:在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA的长度没有变化,阻 力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知 F·OA=G·L,当OA、G不变时,L越大,那么F越大;因此拉力F在这个 过程中逐渐变大。 答案:C
简单机械
一、杠杆 1.定义 一根硬棒,在力的作用下能够绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠 杆。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆可以绕其转动的点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O到动力F1作用线的距离l1。 (5)阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2。 3.杠杆的平衡条件
解析:
当动力方向沿竖直向下时,动力臂为OB,当动力的方向改为沿虚 线方向时,其动力臂为如图OC,由题图可知,沿虚线方向的动力臂 OC小于OB,即动力臂减小;因为杠杆始终在水平位置平衡,所以阻 力臂始终等于OA,根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂的乘 积一定时,动力臂减小,动力就增大,故选项D正确。
3.测量滑轮组的机械效率
(1)原理:η=������������有 总
=
������ℎ。
������������
(2)注意事项:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,保证测力计
示数大小不变。
1.
如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端挂上质量为
m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不 计杠杆重力,则m1、m2的大小关系为( )
A.m1>m2
C.m1=m2 答案:B
B.m1<m2 D.无法判断
解析:杠杆示意图如下
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,G1L1=G2L2,m1gL1=m2gL2,即 m1L1=m2L2,力与相应的力臂成反比关系,从图中可以看出力臂 L1>L2,所以物体的重力G1<G2,即m1<m2。
2.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),其中所需动力最小的是( )
答案:1 000 80% 小
解析:由题图可知,承担动滑轮和水泥的绳子的段数n=2,由题图可
知,绳端移动的距离s=nh=2×2 m=4 m,工人拉力做的功W总 =mF=s8=0205J0,滑N×轮4组m的=机1 0械00效J率,拉η力=做������������有 总的=有1用8000功00JJW=有80=%G;h因=工40人0 N对×地2面的
类型二:由力或力臂的改变判断杠杆是否平衡 此类问题的解题思路是根据题意判断动力与动力臂的乘积、阻 力和阻力臂的乘积,加以比较。 【例2】 右图中杠杆处于平衡状态。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,左端下沉 C.杠杆不能平衡,右端下沉 D.无法判断
二、滑轮
类型 定义
特点
实质
定滑 轴固定不动 不省力,但可以改 等臂杠
轮 的滑轮
变用力方向,F=G 物 杆
(不计摩擦)
能省力,但不能改
动滑 轴随物体一 变用力方向,
轮
起运动的滑 轮
F=12(G 物+G 动)
(不计摩擦)
动力臂 是阻力 臂两倍 的省力 杠杆
重物提升的高度 h 与绳子通过的 距离 s 的关系 s=h
答案:D 解析:由题图可知:A 中,F1=12G;B 中,F2=13G;C 中,F3=G;D 中,F4=14G, 故选 D。
3.如图所示,工人利用滑轮组以250 N的拉力将400 N的水泥匀速提
高2 m。则此过程中,工人拉力做的功是
J;该滑轮组的机
械效率是
;工人对地面的压力与其重力相比要
(选填“大”或“小”)。
压力等于自身的重力减去绳端在竖直方向的分力,所以,工人对地 面的压力与其重力相比要小。
4.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为 50 g,杠杆
上相邻刻线间的距离相等。小华将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上
的B点悬挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应
该在A点悬挂
个钩码。
答案:2
(1)文字表达式:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(2)数学表达式:F1l1=F2l2。
4.杠杆的分类
杠杆 力臂的 力的比较 特点
名称 比较
实例
省力 杠杆 l1>l2 F1<F2
能省力但费距离
撬棒
费力 杠杆 l1<l2 F1>F2
费力但能省距离
钓鱼竿
等臂 杠杆 l1=l2 F1=F2
虽不省力但能改变用力的方向 天平