1、第一部分 系统复习 成绩基石,第十章 机械与功,考点梳理过关,考点1 杠杆,辨一辨 1.杠杆可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的，即在外力作用下不变形的物体都可以看成杠杆( ) 2杠杆的力臂是支点到力的作用点连线的距离( ) 3撬棒是一个杠杆( ),易错提示力臂是支点到力的作用线的距离；物体成为杠杆要具备两个条件：(1)要有力的作用；(2)能绕固定点转动两个条件缺一不可.,考点2 滑轮及滑轮组,填一填 1.使用滑轮组时虽然省了力，但费了距离，如果滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的 几分之一 ；动力移动的距离就是重物移动的距离的 几倍 . 2如图所示，滑轮组用 3 段绳子吊着
2、 物体，提起物体所用的力是总重的 ； 动力移动的距离就是重物移动的距离的3 倍,考点3 功与功率,辨一辨 1.被踢飞的足球在空中飞行时，踢力对足球做功( ) 2人提着水桶沿水平路面行走一段距离，拉力对水桶做了功( ) 3做功多的机械，功率一定大( ),易错提示 做功的两个必要因素：力和在力的方向上移动的距离；功率由功和时间两个因素决定.,考点4 机械效率,辨一辨 1.同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率相同( ) 2使用机械时，不得不做一些额外功，所以机械效率总小于1. ( ) 3在理想状态下，机械效率是可以等于1的( ),考点5 轮轴与斜面,填一填 1.斜面是一种可以 省力 但 费距离 的简
3、单机械 2关于轮轴和斜面， 斜面 一定是省力机械；轮轴可能是省力机械也可能是费力机械,【教材重点图片】,重点难点突破,类型1 杠杆的分类,【例1】 2017德州中考如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是( A ),【思路点拨】 食品夹在使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆；裁纸刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；天平在使用时，动力臂等于阻力臂，故属于等臂杠杆；瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆,【变式运用】1.2017邵阳中考在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是( ),B 钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；锤子在使用过程中，动力臂大于阻力臂
4、，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆故选B.,【例2】 2016枣庄中考一重为G的均匀杠杆，可绕O点上下转动，若让杠杆静止在如图所示的位置，请画出作用在A点的最小作用力F和F的力臂L.,【思路点拨】 根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长连接OA就是最长的动力臂，且要使杠杆平衡的动力方向向上，据此可画出最小的动力.,类型2 杠杆作图,杠杆作图时的最小作用力问题： 在杠杆平衡时动力最小问题中，阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大.1.当动力作用点确定时，支点
5、到动力作用点的线段长即为最大动力臂.2.过动力作用点作最大动力臂的垂线(动力作用线)，再根据实际情况确定动力的方向.,【变式运用】2.2017威海中考如图所示，轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图,由图可知，杠杆的支点为O，过支点O向动力F1作用线引垂线段，即为其力臂L1，阻力是灯对杠杆A点的拉力，过A点沿竖直向下的方向画一条有向线段，用F2表示，即为阻力的示意图,类型3 功和功率的计算,1.功率的两个计算公式使用时的区别：P 指的是发生在时间t内的平均功率；PFv适用于物体在力的作用下做匀速直线运动时的情
6、形2.应用公式WFs计算时， 要明确两个关键因素：一力F：施加在物体上的力；一距离s：物体在力F的方向上移动的距离,【例3】 2017兰州中考某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm.该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是 240 J,10s内做功的功率为 120 W(g10N/kg),【思路点拨】 小明所受的重力Gmg60kg10N/kg600N，完成一次引体向上，克服重力做的功WGh600N0.4m240J.因为在10s内做了5个“引体向上”，所以10s内做的总功W总5W5240J1200J，则10s内做功的功,【变式运用】3.2016天津中考在
7、水平地面上，工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进，5s内移动了6m.在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为 N，推力做功的功率为 W.,100,120,类型4 机械效率的计算,【例4】2017乌鲁木齐中考如图所示装置是实验室中用轻绳绕成的滑轮组悬挂的重物G4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F11.8N；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F22.0N，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈已知动滑轮周边凹槽的周长C0.3m，求 (1)动滑轮的重力； (2)重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率,【变式运用】4.2017泰州中考工人师傅要将质量100k
8、g的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，(g10N/kg)求： (1)工人所做的有用功； (2)工人做功的功率； (3)斜面的机械效率,实验16：探究杠杆的平衡条件,重点实验聚焦,【命题点全梳理】,1.实验时，调整杠杆处于水平位置平衡的原因：一是消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响；二是便于直接从杠杆上读出力臂的大小 2.实验前，杠杆平衡螺母的调节：同“天平”调节一样，即“左偏右调”、“右偏左调” 3.在实验过程中，杠杆平衡的调节：不能再通过调节平衡螺母来使杠杆在水平位置重新平衡
9、，只能通过改变钩码的数目或调节钩码的位置使杠杆重新平衡 4.测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计的示数变化：测力计的示数将变大，因为拉力的力臂变小了 5.多次实验测量的目的：一次实验数据具有偶然性，多次实验结论才具有普遍性 6.平衡条件及计算,【例1】 2017成都中考在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀,(1)平衡时，应该让杠杆静止在 水平 位置 (2)小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F11.5N，动力臂L10.1m，阻力F21N，则阻力臂L2 0.15 m. (3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是 A . A铁
10、架台自身的重力足够大 B单个钩码的重力不完全相等 C悬挂钩码的绳套重力偏大 D杠杆与转轴之间的摩擦偏大 (4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结构会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1 F3L3F2L2 .(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示),【思路点拨】 (1)为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡；(2)杠杆平衡条件为：F1L1F2L2.由杠杆平衡条件得：1.5N0.1m1NL2，得：L20.15m；(3)铁架台自身的重
11、力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响；单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响；悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响；杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差；(4)设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3F2L22GL2G3L8GL；杠杆左侧F1L14G2L8GL，故左侧等于右侧，故F3L3F2L2F1L1.,命题挖掘 (5)实验时让杠杆的支点在中央的目的是： 减小杠杆自身重力对实验的影响 . (6)实验时，如果杠杆处于如图甲所示的位置，应将平衡螺母向 左 调整(选填“右”或“左”) (
12、7)挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆 垂直 ，挂钩码位置所对应的刻度值就等于 力臂 . (8)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是 错误 的 (9)利用如图乙装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 2.25 N如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”).,实验17：测量滑轮组的机械效率,【命题点全梳理】,1实验原理： 2实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计的目的：
13、使弹簧测力计的示数稳定，便于读出拉力的大小 3滑轮组的绕线作图 4有用功的计算：W有Gh. 5总功的计算：W总Fs. 6影响滑轮组机械效率的主要因素： (1)在其他条件一定时，吊起的物体越重，滑轮组的机械效率越高； (2)在其他条件一定时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高.,【例2】 2017齐齐哈尔中考某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示,(1)实验中应沿竖直方向 匀速 缓慢拉动弹簧测力计 (2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 不正确 (选填“正确”或“不正确”)，因为她没有考虑到 摩擦 对滑轮组机械
14、效率的影响 (3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整,(4)通过比较 1、2 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关.(填实验次数的序号) (5)通过比较 2、3 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高(填实验次数的序号) (6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论： 不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低) .,命题挖掘(7)这个实验使用的测量工具是 刻度尺 和弹簧测力计. (8)通过实验，请你提
15、出提升滑轮组机械效率的两种方法： 增加重物的重力 ， 减轻动滑轮的重力 .,六年真题全练,命题点1 杠杆,12017菏泽中考下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是( ),B 托盘天平属于等臂杠杆；使用镊子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；使用钢丝钳时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；使用起子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆故选B.,22013菏泽中考如图所示，下列工具的使用中，属于费力杠杆的是( ),A 镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；独轮车、起子、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆,32015菏泽中考用一杆秤称得物体的质量是2kg，如图所示根据杆秤上秤钩、提纽和秤砣三
16、者的位置关系，估测出秤砣的质量大约是 kg.,由图示可知，秤砣对杆秤拉力的力臂L2约为物体对杆秤拉力力臂L1的4倍，根据杠杆平衡条件，m物gL1m秤砣gL2，即2kggL1m秤砣g4L1，可得m秤砣0.5kg.,0.5,猜押预测 1.2017金华中考在对汽车的发动机做检修时需要引擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理图2为引擎盖的受力分析模式图：引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置由图2可知，该杠杆属于 杠杆在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐 .,省力,变短,由图2可知，OBOA，动力臂大于阻力臂，该杠杆属于省力杠杆；在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐变短,提示 1在应用公式F1L1F2L
17、2进行计算时，要注意单位的统一 2杠杆分类辨析的两条思路： (1)比较力臂的大小关系：如果动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆(2)比较动力作用点与阻力作用点移动的距离：动力作用点移动距离较长，则是省力杠杆；阻力作用点移动距离较长，则是费力杠杆,命题点2 功和功率的理解与计算,42014菏泽中考如图所示，光滑斜面ABAC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从斜面底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2.则( ),AF1F2，W1W2 BF1F2，W1W2 CF1F2，W1W2 DF1F2，W1W2,A 斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没
18、有额外功，则把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端，h相同，由WGh可知两次做的功相同，即W1W2.因为ABAC，由WFs可知，F1F2.,52014菏泽中考节选如图所示，冰壶从出发点A被运动员推着运动6m后，在B点被推出，沿冰道运动30m到O点停下来从A点到O点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10N，运动员对冰壶做的功是 J.,60,冰壶从出发点A被运动员推着运动6m，到达投掷线，运动员对冰壶做功WFs10N6m60J；从B点到O点的过程中冰壶由于惯性而向前运动，运动员对冰壶没有做功,62017菏泽中考我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2104kg，长度有8米，高为3.5米，
19、宽度是3米潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示(g10N/kg)问：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米 (1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？ (2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？ (3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵 引机械的功率应为多少？,猜押预测 2.2017安顺中考在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知ABBC.如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2(两空均选填“”、“”或“”),命题点3 杠杆作图,72012菏泽中考如图所示，用裁纸刀裁纸加在裁纸
20、刀上的动力为F，支点在O点，请在图中画出动力臂并用L标明,首先正向延长力F的作用线，然后过支点O作力F作用线的垂线段，标出力臂的符号,猜押预测 3.2017济宁中考如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力图中能够正确表示动力臂的是( ),Al1 Bl2 Cl3 Dl4,B 由图可知，动力为拉动杠杆的力，动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上，动力臂为支点到动力作用线的距离，故l2为动力臂,提示 杠杆作图四步走 一定点：定支点(O)；二画线：画出力的作用线；三作垂线段：从支点向力的作用线作垂线段；四标注：在垂线段旁边注明
21、力臂的名称,命题点4 三种功及机械效率,82016菏泽中考组合机械的斜面长4m，高2m，将重为100N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如图所示，需用的拉力为40N，需要的时间是5s.那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是 J，拉力做的总功的功率是 W.,200,64,92013菏泽中考甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是( ) A若G1G2，拉力做的额外功相同 B若G1G2，拉力做的总功相同 C若G1G2，甲的机械效率大于乙的机械效率 D用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的 重物，机械效率不变,10
22、2016菏泽中考某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率将两个相同的钩码提升相同的高度，则 的机械效率较高，主要原因是： .,甲,做的有用功相同，乙图中使用动滑轮做的额外功多、总功多，有用功和总功的比值小.,将两个相同的钩码提升相同的高度，由W有用Gh可知：做的有用功相同；乙图中需要提升动滑轮做功，做的额外功多，而总功等于有用功加上额外功，所以乙图做的总功多，这样乙图有用功和总功的比值小，即乙的机械效率低、甲的机械效率高,112012菏泽中考请用已知量的符号表示下列机械的有用功和总功.,UIt,mgh,fs,3Fs,因为抽水的质量为m，抽水高度为h，所以有用功W有用Ghmgh；又因为电源
23、电压为U，通过电机的电流为I，通电时间为t，所以总功W总UIt.因为物体受到的摩擦力为f，物体移动的距离为s，所以有用功W有用fs；又因为动滑轮上有三段绳子拉着物体，所以绳子末端移动的距离为3s，而绳子末端的拉力为F，所以总功W总F3s3Fs.,12.2015菏泽中考节选如图为我国拥有完全 自主知识产权的一种越野车，其越野性能公认 已经超越了“悍马”，坦克能去的地方它都能 去，最大速度达100km/h.当越野车匀速爬上一高14m，长20m的陡坡时，机械效率为70%(g取10N/kg，汽车的质量按3650kg计算)求越野车爬坡时的牵引力,猜押预测 4.2017南京中考如图所示，物体重180N，动滑轮重10N，小明用100N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m，用了10s，则此过程中有用功是 J，额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 .,360,40,40,90%,提示 求解机械效率要明确两点： 1确定有用功和总功：一般情况下克服机械 本身的摩擦力或重力做的功是额外功；提升重物时克服物体重力做的功是有用功；动力对机械做的功是总功 2根据题目中所给条件选择合适的公式：,
