第十一講簡(jiǎn)單機(jī)械考點(diǎn)一考點(diǎn)一 杠桿的特點(diǎn)及應(yīng)用杠桿的特點(diǎn)及應(yīng)用命題角度命題角度杠桿類型的判斷杠桿類型的判斷例例1 1(2018(2018黑龍江改編黑龍江改編)如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是費(fèi)力杠桿的是()【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】(1)(1)找支點(diǎn)：首先要明確每個(gè)杠桿模型的支找支點(diǎn)：首先要明確每個(gè)杠桿模型的支點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。(2)(2)比力臂：大致畫出動(dòng)力臂和阻力臂再比較其大比力臂：大致畫出動(dòng)力臂和阻力臂再比較其大小。小。(3)(3)定類型：由力臂大小關(guān)系確定杠桿的類型。定類型：由力臂大小關(guān)系確定杠桿的類型?！咀灾鹘獯鹱灾鹘獯稹緿 D 命題角度命題角度杠桿是否再平衡的判斷杠桿是否再平衡的判斷例例2 2(2017(2017自貢中考自貢中考)如圖所示的杠桿正處于水平平衡，若如圖所示的杠桿正處于水平平衡，若在杠桿兩邊的鉤碼下再加一個(gè)鉤碼在杠桿兩邊的鉤碼下再加一個(gè)鉤碼(鉤碼的質(zhì)量都相同鉤碼的質(zhì)量都相同)，杠，杠桿將桿將()A A還繼續(xù)處于水平平衡還繼續(xù)處于水平平衡 B B右端上升，左端下降右端上升，左端下降 C C右端下降，左端上升右端下降，左端上升 D D無(wú)法確定杠桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)法確定杠桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】(1)(1)由初態(tài)平衡求出兩力臂關(guān)系。由初態(tài)平衡求出兩力臂關(guān)系。(2)(2)比較末態(tài)力和力臂乘積比較末態(tài)力和力臂乘積是否相等。是否相等?！咀灾鹘獯鹱灾鹘獯稹緾 C 【解題技巧解題技巧】命題角度命題角度由杠桿的動(dòng)態(tài)平衡判斷動(dòng)力大小變化由杠桿的動(dòng)態(tài)平衡判斷動(dòng)力大小變化例例3 3(2018(2018廣西改編廣西改編)如圖所示，杠桿始終處于水平平衡狀如圖所示，杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)，改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，使其從態(tài)，改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，使其從。此過(guò)。此過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將先程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將先 后后 。(均選填均選填“變大變大”或或“變小變小”)【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂先增大后減小，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂先增大后減小，根據(jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)恿Φ淖兓８鶕?jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)恿Φ淖兓?。【自主解答自主解答】變小變大變小變?【解題技巧解題技巧】考點(diǎn)二考點(diǎn)二 滑輪滑輪(組組)的特點(diǎn)及其應(yīng)用的特點(diǎn)及其應(yīng)用例例4 4 如圖所示，利用滑輪組將如圖所示，利用滑輪組將200 N200 N的重物勻速的重物勻速向上提升到向上提升到2 m2 m高的平臺(tái)上，若不計(jì)繩重、動(dòng)滑高的平臺(tái)上，若不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，則他所用的拉力為輪重及摩擦，則他所用的拉力為 N N，若實(shí)際，若實(shí)際拉力為拉力為110 N110 N，不計(jì)繩重及摩擦，則動(dòng)滑輪重為，不計(jì)繩重及摩擦，則動(dòng)滑輪重為 N N?！舅悸伏c(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】由圖可知，繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)為由圖可知，繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)為2 2，則，則承擔(dān)物重的繩子段數(shù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n n2 2。(1)(1)拉力端移動(dòng)的距離拉力端移動(dòng)的距離s s2 2h h，不，不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，拉力計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，拉力F F G G。(2)(2)不計(jì)繩重及摩不計(jì)繩重及摩擦，實(shí)際拉力為擦，實(shí)際拉力為110 N110 N，則根據(jù)，則根據(jù)F F實(shí)際實(shí)際 求動(dòng)滑輪的重。求動(dòng)滑輪的重?！咀灾鹘獯鹱灾鹘獯稹?00 1002020122GG動(dòng)物滑輪滑輪(組組)的相關(guān)計(jì)算與繞線方法總結(jié)的相關(guān)計(jì)算與繞線方法總結(jié)考點(diǎn)三考點(diǎn)三 機(jī)械效率的理解及計(jì)算機(jī)械效率的理解及計(jì)算(難點(diǎn)難點(diǎn))命題角度命題角度機(jī)械效率的理解機(jī)械效率的理解例例5 5(2018(2018東營(yíng)改編東營(yíng)改編)下列有關(guān)機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是下列有關(guān)機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是()()A A任何機(jī)械的機(jī)械效率任何機(jī)械的機(jī)械效率，其值總小于，其值總小于1 1B B功率大的機(jī)械，機(jī)械效率一定高功率大的機(jī)械，機(jī)械效率一定高C C做有用功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高做有用功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高D D機(jī)械效率高的機(jī)械一定省力機(jī)械效率高的機(jī)械一定省力【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】機(jī)械效率是反映機(jī)械性能的重要標(biāo)志之一，機(jī)械效率是反映機(jī)械性能的重要標(biāo)志之一，根據(jù)公式根據(jù)公式 分析提高機(jī)械效率有關(guān)的因素及判定分析提高機(jī)械效率有關(guān)的因素及判定1 1。【自主解答自主解答】A A WW有總【解題技巧解題技巧】命題角度命題角度滑輪組機(jī)械效率的大小判斷滑輪組機(jī)械效率的大小判斷例例6 6(2018(2018呼和浩特改編呼和浩特改編)如圖所示，用相同的滑輪不同的如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不計(jì)，在物體勻速上繞法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不計(jì)，在物體勻速上升的過(guò)程中升的過(guò)程中()A A甲圖更省力，機(jī)械效率甲圖大甲圖更省力，機(jī)械效率甲圖大B B甲圖更省力，機(jī)械效率一樣大甲圖更省力，機(jī)械效率一樣大C C乙圖更省力，機(jī)械效率一樣大乙圖更省力，機(jī)械效率一樣大D D乙圖更省力，機(jī)械效率乙圖大乙圖更省力，機(jī)械效率乙圖大【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】解答本題抓住以下兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：解答本題抓住以下兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：【自主解答自主解答】C C【解題技巧解題技巧】(2018(2018攀枝花攀枝花)某實(shí)驗(yàn)小組分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪某實(shí)驗(yàn)小組分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組組(每個(gè)滑輪等重每個(gè)滑輪等重)，在相同時(shí)間內(nèi)把重物，在相同時(shí)間內(nèi)把重物G G提升相同高度，提升相同高度，F(xiàn) F1 1和和F F2 2大小相等，不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法正確的是大小相等，不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法正確的是()A A力力F F1 1和和F F2 2做功的功率相同做功的功率相同B B力力F F1 1和和F F2 2做的總功相同做的總功相同C C乙滑輪組更省力，兩個(gè)滑輪組機(jī)械效率一樣大乙滑輪組更省力，兩個(gè)滑輪組機(jī)械效率一樣大 D D甲滑輪組的機(jī)械效率比乙滑輪組高甲滑輪組的機(jī)械效率比乙滑輪組高命題角度命題角度功、功率和機(jī)械效率的綜合計(jì)算功、功率和機(jī)械效率的綜合計(jì)算例例7 7(2018(2018云南改編云南改編)用如圖所示的滑輪組，將重用如圖所示的滑輪組，將重為為800 N800 N的物體以的物體以0.1 m/s0.1 m/s的速度勻速提升，拉力的速度勻速提升，拉力F F500 N500 N。求：。求：(1)(1)拉力的功率；拉力的功率；(2)(2)滑輪組的機(jī)械效率；滑輪組的機(jī)械效率；(3)(3)若不計(jì)繩重及摩擦，求動(dòng)滑輪的重力。若不計(jì)繩重及摩擦，求動(dòng)滑輪的重力?！舅悸伏c(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】(1)(1)知道物體提升的速度，求出繩子自由端移知道物體提升的速度，求出繩子自由端移動(dòng)的速度，知道拉力大小，利用動(dòng)的速度，知道拉力大小，利用P PFvFv求拉力的功率。求拉力的功率。(2)(2)利利用用W W總總FsFs求出總功，知道提升物體的高度和物重大小，利用求出總功，知道提升物體的高度和物重大小，利用W W有有GhGh求出有用功，再利用求出有用功，再利用 求出該滑輪組的機(jī)械效求出該滑輪組的機(jī)械效率。率。(3)(3)不計(jì)繩重和摩擦，知道物重和拉力大小，根據(jù)不計(jì)繩重和摩擦，知道物重和拉力大小，根據(jù)F F (G G物物G G動(dòng)動(dòng))求動(dòng)滑輪重。求動(dòng)滑輪重。WW有總1n【自主解答自主解答】解：解：(1)(1)由圖可知，由圖可知，n n2 2，s s2 2h h，繩子自由端，繩子自由端移動(dòng)的速度：移動(dòng)的速度：v v2 20.1 m/s0.1 m/s0.2 m/s0.2 m/s拉力的功率：拉力的功率：P PFvFv500 N500 N0.2 m/s0.2 m/s100 W100 W(2)(2)滑輪組的機(jī)械效率：滑輪組的機(jī)械效率：(3)(3)不計(jì)繩重和摩擦，由不計(jì)繩重和摩擦，由F F (G G物物G G動(dòng)動(dòng))可得，動(dòng)滑輪的可得，動(dòng)滑輪的重力：重力：G G動(dòng)動(dòng)2 2F FG G物物2 2500 N500 N800 N800 N200 N200 N1n實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件(6(6年年1 1考考)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作1 1實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡的調(diào)節(jié)：實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡的調(diào)節(jié)：左高左調(diào)，右高右調(diào)左高左調(diào)，右高右調(diào) 。注意：平衡后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。注意：平衡后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。2 2實(shí)驗(yàn)開始前需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的：實(shí)驗(yàn)開始前需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的：消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；便于測(cè)量力臂。便于測(cè)量力臂。3 3選擇杠桿中點(diǎn)作為支點(diǎn)的原因：選擇杠桿中點(diǎn)作為支點(diǎn)的原因：消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響的影響 。實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析4 4將鉤碼換成彈簧測(cè)力計(jì)的好處：將鉤碼換成彈簧測(cè)力計(jì)的好處：能直接測(cè)出拉力的大能直接測(cè)出拉力的大小，實(shí)驗(yàn)操作更方便小，實(shí)驗(yàn)操作更方便 。5 5彈簧測(cè)力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測(cè)力計(jì)示數(shù)彈簧測(cè)力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化的變化(如圖所示，拉力力臂變小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大如圖所示，拉力力臂變小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大)。6 6根據(jù)杠桿平衡條件根據(jù)杠桿平衡條件(F F1 1l l1 1F F2 2l l2 2)分析計(jì)算：分析計(jì)算：在杠桿平衡時(shí)，兩邊增減鉤碼后杠桿是否平衡以及杠桿再在杠桿平衡時(shí)，兩邊增減鉤碼后杠桿是否平衡以及杠桿再平衡的條件；平衡的條件；計(jì)算力或力臂的大小。計(jì)算力或力臂的大小。7 7測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的：測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的：避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，使得出的結(jié)避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，使得出的結(jié)論具有普遍性論具有普遍性 。8 8生活中杠桿的應(yīng)用以及杠桿類型的判斷。生活中杠桿的應(yīng)用以及杠桿類型的判斷。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂(F F1 1l l1 1F F2 2l l2 2)例例 【實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)名稱】探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿停在如圖甲所示的位置。小明將左端的平衡螺母向右杠桿停在如圖甲所示的位置。小明將左端的平衡螺母向右調(diào)，小紅認(rèn)為也可以將右端的平衡螺母向調(diào)，小紅認(rèn)為也可以將右端的平衡螺母向_(_(選填選填“右右”或或“左左”)調(diào)，使杠桿在水平位置平衡；調(diào)，使杠桿在水平位置平衡；右右 (2)(2)在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動(dòng)鉤碼，使杠桿在水平位在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動(dòng)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，并測(cè)出力臂。多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄置平衡，如圖乙所示，并測(cè)出力臂。多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。在表格中。次數(shù)次數(shù)F F1 1/N/Nl l1 1/cm/cmF F2 2/N/Nl l2 2/cm/cm1 11 110102 25 52 22 210101 120203 32 215153 31010【交流與評(píng)估交流與評(píng)估】(1)(1)小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：_；(2)(2)小紅將圖乙中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)，杠桿會(huì)小紅將圖乙中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)，杠桿會(huì)_(_(選填選填“右側(cè)下降右側(cè)下降”或或“左側(cè)下降左側(cè)下降”)；動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力臂阻力阻力臂阻力臂(或或F F1 1l l1 1F F2 2l l2 2)左側(cè)左側(cè)下降下降(3)(3)若小明只將圖乙中的杠桿左側(cè)的兩個(gè)鉤碼取下，要使杠若小明只將圖乙中的杠桿左側(cè)的兩個(gè)鉤碼取下，要使杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)將右側(cè)鉤碼桿重新在水平位置平衡，應(yīng)將右側(cè)鉤碼 _(_(說(shuō)出說(shuō)出鉤碼移動(dòng)的方向及格數(shù)鉤碼移動(dòng)的方向及格數(shù))。(4)(4)下列屬于費(fèi)力杠桿的是下列屬于費(fèi)力杠桿的是()A A羊角錘羊角錘 B B筷子筷子 C C起瓶器起瓶器 D D獨(dú)輪車獨(dú)輪車向左移動(dòng)向左移動(dòng)2 2格格【實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)拓展】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組于是小組同學(xué)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同學(xué)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：_。杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響 補(bǔ)充設(shè)問(wèn)補(bǔ)充設(shè)問(wèn)(1)(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿的右端下沉發(fā)現(xiàn)杠桿的右端下沉(如圖丁所示如圖丁所示)，這時(shí)應(yīng)該將平衡螺母，這時(shí)應(yīng)該將平衡螺母向向_(_(選填選填“左左”或或“右右”)調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，此時(shí)杠桿自身重力的力臂為平衡，此時(shí)杠桿自身重力的力臂為_。左左 0 0(2)(2)操作過(guò)程中，一同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到最大量操作過(guò)程中，一同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到最大量程仍不能使杠桿水平平衡，你認(rèn)為接下來(lái)合理的操作是程仍不能使杠桿水平平衡，你認(rèn)為接下來(lái)合理的操作是_。(寫出一條即可寫出一條即可)(3)(3)在探究過(guò)程中，需要測(cè)量和記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、在探究過(guò)程中，需要測(cè)量和記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂四個(gè)物理量，在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，阻力臂四個(gè)物理量，在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，_(_(選選填填“可以可以”或或“不可以不可以”)同時(shí)改變多個(gè)量，進(jìn)行探究測(cè)量。同時(shí)改變多個(gè)量，進(jìn)行探究測(cè)量。將將彈簧測(cè)力計(jì)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng) 可以可以 (4)(4)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，有一組同學(xué)得到如表所示數(shù)據(jù)，得出杠在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，有一組同學(xué)得到如表所示數(shù)據(jù)，得出杠桿的平衡條件是桿的平衡條件是“動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂”，你認(rèn)為，你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在的問(wèn)題是他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在的問(wèn)題是 _(_(寫出一條即可寫出一條即可)。動(dòng)力動(dòng)力F F1 1/N/N動(dòng)力臂動(dòng)力臂l l1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂l l2 2/cm/cm4 45 55 54 4只根據(jù)一組數(shù)據(jù)得出結(jié)論具只根據(jù)一組數(shù)據(jù)得出結(jié)論具有偶然性有偶然性(5)(5)實(shí)驗(yàn)中，用如圖戊所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水實(shí)驗(yàn)中，用如圖戊所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置平衡平位置平衡(杠桿上每格等距杠桿上每格等距)，但老師卻往往提醒大家不要，但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式，原因是采用這種方式，原因是_。力和力臂的數(shù)目過(guò)多，不利于計(jì)算力和力臂的數(shù)目過(guò)多，不利于計(jì)算