第一部分 四種機(jī)械 一 杠桿 1 杠桿定義 一根在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒 叫做杠桿 支點(diǎn) 杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O 動(dòng)力 使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1 阻力 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2 動(dòng)力臂 從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離L1 阻力臂 從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離L2 力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離 力的作用線 過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線 2 五要素 什么叫力臂 從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離 怎樣找力臂 方法 1 應(yīng)先找出支點(diǎn)的位置 2 再沿動(dòng)力和阻力的作用方向畫出力的作用線 3 然后從支點(diǎn)作這些力的作用線的垂線 這個(gè)垂線就是力臂 2013 十堰 如圖甲是果農(nóng)修剪樹枝的情景 圖乙是圖甲明亮部分的簡(jiǎn)化圖 F1是剪刀受到的動(dòng)力 B是阻力的作用點(diǎn) 請(qǐng)?jiān)趫D乙中標(biāo)出支點(diǎn)O的位置 并作出阻力F2和動(dòng)力臂L1 中考鏈接 2013 天津 如圖為用瓶起開啟瓶蓋的情景 關(guān)于該瓶起使用時(shí)的杠桿示意圖正確的是 2009 姜堰市二模 小林同學(xué)在農(nóng)村老家發(fā)現(xiàn)一種 舂米對(duì) 的古代簡(jiǎn)單機(jī)械 其示意圖如圖所示 使用這個(gè)裝置時(shí) 人在A端用力把它踩下后立即松腳 B端就會(huì)立即下落 打在石臼內(nèi)的谷物上 從而把谷物打碎 用力將它踩下去的過(guò)程中 動(dòng)力是 自身的重力 腳踩的力 腳松開到打在石臼內(nèi)的谷物時(shí) 自身的重力是 動(dòng)力 阻力 3 探究杠桿的平衡條件 1 杠桿的平衡是指杠桿靜止不轉(zhuǎn)動(dòng)或杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 答 使杠桿自身的重力作用線通過(guò)支點(diǎn)上 這樣就抵消了杠桿自身的重力對(duì)杠桿平衡的影響 2 為什么要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置平衡 3 為什么在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼 調(diào)節(jié)鉤碼位置 使杠桿在水平位置重新平衡 答 便于測(cè)量力臂 探究杠桿的平衡條件 中考鏈接 2013 鹽城 如圖所示 保持杠桿在水平位置平衡 在其他條件不變的情況下 下列操作能使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大的是 A 減少鉤碼的個(gè)數(shù)B 將鉤碼懸掛點(diǎn)的位置向右移C 保持拉力方向不變 將彈簧測(cè)力計(jì)向右移D 保持彈簧測(cè)力計(jì)懸掛點(diǎn)的位置不變 使其向右傾斜 中考鏈接 2013 山西 小明小組利用如圖所示裝置探究 杠桿平衡條件 時(shí) 在杠桿兩側(cè)掛上不同個(gè)數(shù)的鉤碼 移動(dòng)鉤碼使杠桿在水平位置平衡 這樣三次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論 動(dòng)力 支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離 阻力 支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離 下列能幫助他得出正確結(jié)論的操作是 A 去掉一側(cè)鉤碼 換用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉B 去掉一側(cè)鉤碼 換用彈簧測(cè)力計(jì)斜向下拉C 去掉一側(cè)鉤碼 換用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉D 增加鉤碼個(gè)數(shù) 再多次實(shí)驗(yàn)使結(jié)論更具普遍性 中考鏈接 2013 遂寧 如圖 甲物體靜止置于水平地面時(shí) 對(duì)地面的壓強(qiáng)為P1 輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn)為O OB 3AO 現(xiàn)在杠桿的A端用將甲物體吊起 在杠桿的B端懸掛質(zhì)量為4kg的乙物體 杠桿在水平位置平衡 此時(shí)甲物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為P2 且P1 3P2 g取10N kg 求 1 杠桿A端受到的拉力是多少N 2 甲物體的重力是多少N 3 動(dòng)力臂 阻力臂 費(fèi)力杠桿 費(fèi)力 省距離 1 動(dòng)力臂 阻力臂 省力杠桿 省力 費(fèi)距離 2 動(dòng)力臂 阻力臂 等臂杠桿 4 杠桿分類 中考鏈接 2013 株洲 室內(nèi)垃圾桶平時(shí)桶蓋關(guān)閉不使垃圾散發(fā)異味 使用時(shí)用腳踩踏板 桶蓋開啟 根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖 可確定桶中有兩個(gè)杠桿在起作用 兩杠桿支點(diǎn)為O1 O2 則對(duì)應(yīng)的杠桿分別為 A 省力杠桿省力杠桿B 省力杠桿費(fèi)力杠桿C 費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿D 費(fèi)力杠桿省力杠桿 2012 煙臺(tái) 在你學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單機(jī)械里既可以省力又可費(fèi)力的機(jī)械是 A 杠桿B 定滑輪C 動(dòng)滑輪D 滑輪組 2013 黑龍江 在生產(chǎn)生活中常使用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械 其中一定不能省力的做法是 二 滑輪 1 定滑輪的特點(diǎn) 使用定滑輪不能省力 但可以改變力的方向 2 動(dòng)滑輪的特點(diǎn) 使用動(dòng)滑輪能省 一半 力 但不可以改變力的方向 3 滑輪組的特點(diǎn) 既可省力 又可改變施力的方向 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 拉力F的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n有關(guān) n 2 n 3 三 輪軸 1 實(shí)質(zhì) 省力杠桿 2 特點(diǎn) 省力 費(fèi)距離 一根直桿可繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng) 在直桿的中點(diǎn)掛一重物 在桿的另一端施加一個(gè)方向始終保持水平的力 如圖示 在力F使直桿從豎直位置慢慢抬起到水平位置的過(guò)程中 力F大小的變化情況應(yīng)是 A 一直在增大B 一直在減小C 先增大后減小D 先減小后增大 A 1 找出杠桿的五要素 2 判斷動(dòng)力臂L1 阻力臂L2的變化情況 3 由杠桿平衡條件 F1L1 F2L2 進(jìn)行分析 分析 4 如圖 O是杠桿的支點(diǎn) 為了提高重物G 用與杠桿始終垂直的力F使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置 在這個(gè)過(guò)程中 A 杠桿始終是省力的 B 杠桿始終是費(fèi)力的 C 杠桿先是省力的 后是費(fèi)力的 D 杠桿先是費(fèi)力的后是省力的 C 分析 F始終垂直杠桿 L1保持 杠桿在緩慢提升過(guò)程中 L2逐漸 開始時(shí) L1 L2 是 最終狀態(tài) L1 L2 是 不變 增大 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 L2 四 斜面 1 作用 省力 2 特點(diǎn) 斜面坡度越大 越省力 第二部分 功功率 一 功 1 做功的兩個(gè)必要因素 1 有力作用在物體上 2 物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)一段距離 2 功的定義 力和物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積 3 功的計(jì)算 W FS W Gh 二 功率 2 定義 單位時(shí)間內(nèi)所做的功 1 意義 表示做功快慢 3 公式 P W t 4 人做功的功率約為50W 2012 紹興 如圖 是小球從某高度處由靜止下落h過(guò)程的路程與時(shí)間關(guān)系圖 在下面的四個(gè)選項(xiàng)中 描述重力對(duì)該球做功大小與時(shí)間關(guān)系正確的圖線是 2004 煙臺(tái) 如圖是使用汽車打撈水下重物示意圖 在重物從水底拉到井門的過(guò)程中 汽車以恒定速度向右運(yùn)動(dòng) 忽略水的阻力和滑輪的摩擦 四位同學(xué)畫出了汽車功率 P 隨時(shí)間 t 變化的圖象 如圖 其中正確的是 第三部分 機(jī)械效率 有用功 對(duì)人們有用且必須做的功 額外功 并非需要但又不得不做的功 總功 有用功與額外功的總和 一 有用功 額外功 總功 W總 W有用 W額 二 機(jī)械效率 1 定義 有用功與總功的比值叫機(jī)械效率 2 表達(dá)式 沒(méi)有 因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?所以機(jī)械效率總小于1 有沒(méi)有機(jī)械效率為100 的機(jī)械 為什么 100 三 斜面的機(jī)械效率 斜面的機(jī)械效率與斜面的坡度和粗糙程度有關(guān) 當(dāng)斜面的粗糙程度相同時(shí) 斜面的坡度越大 機(jī)械效率越高 當(dāng)斜面的坡度相同時(shí) 斜面的越光滑 機(jī)械效率越高 四 滑輪組的機(jī)械效率 滑輪組的機(jī)械效率與物重與動(dòng)滑輪重有關(guān) 提高滑輪組機(jī)械效率的方法有 1 增大物重 2 減小動(dòng)滑輪重 3 加輪滑油 減小摩擦 中考鏈接 2013年湖北省孝感市 如右圖所示 已各斜面長(zhǎng)5m 高3m 繩端拉力為50N 利用這個(gè)滑輪裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)從斜面的底端勻速拉到頂端 在此過(guò)程中 1 物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的速度為多少 2 繩端移動(dòng)的距離是多少 3 拉力的功和功率各是多少 4 整個(gè)裝置的機(jī)械效率是多少