2019中考物理一轮复习11机械与功机械能课件.ppt

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1、考点一 杠杆 5年3考 命题角度 杠杆类型的判断 例1 (2018海南中考)如图所示，下列工具在使用中属于 省力杠杆的是( ),【思路点拨】 (1)找支点：首先要明确每个杠杆模型的支点位置。(2)比力臂：大致画出动力臂和阻力臂，再比较其大小。(3)定类型：由力臂大小关系确定杠杆的类型。 【自主解答】C,1(2018烟台中考)如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是 ( ),C,命题角度 杠杆的动态平衡分析 例2 (2018临沂中考)图甲所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆( ),A右端下沉 B左端下沉 C要保持平衡应将左端的物体向右移动 D要保持平

2、衡应在右端再加挂一个物体,【思路点拨】 图甲两侧分别加挂一个等重的物体后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断图乙的杠杆是否还平衡。 【自主解答】 A,2(2018潍坊中考)如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将( ) A左端下降 B右端下降 C仍然平衡 D无法判断,B,3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,C,命题角度 利用杠杆平衡条件进行计算 例3 (2018安徽中考)图甲所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图甲简化成如图乙所示的杠

3、杆。不计自重。若铅球质量m3 kg，OA0.03 m，OB0.30 m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小。(g取10 N/kg),【思路点拨】 肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3 kg铅球的重力即为阻力F2，利用杠杆的平衡条件求肱二头肌对前臂的拉力。,【自主解答】解：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3 kg铅球的重力即为阻力F2， 则阻力：F2Gmg3 kg10 N/kg30 N， 由图知，l1OA0.03 m，l2OB0.30 m， 根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2可得， F10.03 m30 N0.30 m， 解得，F1300 N。 答：肱二头肌对前臂

4、产生的拉力F1为300 N。,4(2018菏泽鄄城模拟)如图所示，重为10 N的物体G挂在杠杆的A端(杠杆重力不计)，要使杠杆在图示位置平衡，在B端至少要施加 _N的力，力的方向是 _。,4,竖直向下,命题角度 杠杆相关作图 例4 (2018菏泽巨野一模)如图所示，用裁纸刀裁纸，加在裁纸刀上的动力为F，支点在O点，请在图中画出其对应的动力臂L。,【思路点拨】 动力臂是支点到动力的作用线的距离，已知杠杆的支点和动力F，过支点作力的作用线的垂线段即可。 【自主解答】如图所示,杠杆力臂作图步骤,5一重为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

5、力臂L。,如图所示,考点二 滑轮及滑轮组 5年未考 命题角度 滑轮(组)的特点及相关计算 例5 (2017绥化中考改编)如图所示，工人利用滑轮组将200 N的重物匀速向上提升到2 m高的平台上，绳子自由端向下移动的距离为 m；若不计绳重、动滑轮重及摩擦，则他所用的拉力为 N；若实际拉力为110 N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重为 N。,【思路点拨】 由图可知，承担物重的绳子段数n2。(1)拉 力端移动的距离s2h。(2)不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉 力F G。(3)不计绳重及摩擦，根据F 求动滑 轮的重。 【自主解答】 4 100 20,滑轮(组)的相关计算方法总结,6(2017黑龙江中考改编)

6、利用如图所示的滑轮组将一个重200 N的物体，匀速提高5 m。若动滑轮重为10 N，不计绳重及摩擦，绳子自由端施加的拉力F为 _N，绳子自由端移动的距离为 _m。,70,15,命题角度 滑轮组作图 例6 如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。,【思路点拨】 滑轮组绳子的绕法有两种：(1)绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，再依次绕过动滑轮和定滑轮，这种绕法有偶数段绳子承担物重。(2)绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，再依次绕过定滑轮和动滑轮，这种绕法有奇数段绳子承担物重。 两种绕法中，从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多，最省力。,【自主解答】如图所示,【解题技巧】 绳子的段数

7、与绳子的起点的关系是“奇动偶定”，即偶数段的绳子的起点在定滑轮的挂钩上，而奇数段绳子的起点在动滑轮的挂钩上。,7(2018凉山中考)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，请在图中画出最省力的绕法。,如图所示,考点三 功和功率 5年5考 命题角度 功、功率的大小比较 例7 (2018兰州中考)如图所示，一物体放在同一水平面上，第一次在拉力F1的作用下，以速度v1匀速运动了距离s，第二次在拉力F2的作用下，以速度v2匀速运动了同样的距离，已知v2v1。比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系，正确的是( ) AW1W2 BW1W2 CP1P2 DP1P2,【思路点拨】 先根据影响摩擦力大小

8、的因素判定两次拉力的大小，再根据WFs判定功的大小，然后利用PFv判定功率的大小。 【自主解答】 A,8(2018德州中考)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程(s)时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是( ),C,A两次物体运动的速度：v1F2 C06 s两次拉力对物体所做的功：W1W2 D06 s两次拉力对物体做功的功率：P1P2,命题角度 功、功率的计算 例8 (2018菏泽巨野一模)小文骑自行车上学，他在水平路面上5 min匀速骑行了2 000 m，已知小文的质量为50 kg，骑行时轮胎与地面的接触面积为8 cm2，阻力大小是重力的0.02倍

9、，g10 N/kg。表格中是他的自行车的一些数据，根据以上条件计算：,(1)碳纤维车架的密度是多大？ (2)他骑行时自行车对路面的压强是多大？ (3)他骑行时克服阻力做功的功率是多大？,【思路点拨】 (1)从表中数据可知碳纤维车架的质量和体 积，利用密度公式即可求得其密度。(2)路面所受的压力等 于车子和人的重力，根据公式p 可求路面受到的压强。 (3)利用WFs求功，利用功率公式P 求克服阻力做功的 功率。,【自主解答】解：(1)碳纤维车架的密度： 1.8103 kg/m3。 (2)小文的质量m人50 kg，车的质量m车10 kg， 小文与车的总重力： G总m总g(m人m车)g(50 kg1

10、0 kg)10 N/kg600 N； 他骑行时自行车对路面的压力： F压G总600 N；,水平地面受到的压强：,(3)由题意可得，骑车时受到的阻力： f0.02G总0.02600 N12 N， 因为他匀速骑行，所以骑车的动力Ff12 N， 骑自行车所做的功： WFs12 N2 000 m24 000 J， 时间t5 min300 s， 克服阻力做功的功率：,答：(1)碳纤维车架的密度是1.8103 kg/m3； (2)他骑行时自行车对路面的压强是7.5105 Pa； (3)他骑行时克服阻力做功的功率是80 W。,【解题技巧】,9(2018菏泽单县模拟改编)将掉在地上的一个苹果捡回到餐桌上的过程

11、中，克服苹果重力所做的功大约为( ) A0.02 J B0.2 J C2 J D20 J,C,10(2018成都中考改编)快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5 m，该货物质量为3.6 kg、体积为2.4103 m3。g取10 N/kg，则货物的密度的是 kg/m3，提升货物所做的功是 J。,1.5103,180,考点四 机械效率 5年3考 命题角度 有用功、额外功、总功和机械效率的计算 例9 (2018邵阳中考)如图所示，某同学使用动滑轮把600 N 的重物匀速提升了3 m，所用的拉力是400 N。不计绳重及摩 擦，下列说法正确的是( ) A机

12、械效率是80% B有用功是1 800 J C额外功是300 J D总功是2 100 J,【思路点拨】 根据W有用Gh求出有用功，W总Fs求出总功， 根据W总W有用W额外求出额外功，再根据 求出 机械效率。 【自主解答】 B,【解题技巧】 一般情况下克服机械本身的摩擦力或机械本身的重力做功是额外功；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。,11(2018枣庄中考)如图所示，用相同的滑轮安装成甲、 乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两 物体，不计绳重和摩擦。若GAGB，则甲_乙；若FA FB，则GA_GB。(均选填“”“”或“”),12(2018怀化

13、中考)如图，在斜面上将一个重5 N的物体 匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N，斜面长4 m，高 1 m。则拉力做的有用功为_J，斜面的机械效率为 _。,5,62.5%,命题角度 功、功率和机械效率的综合计算 例10 (2018北京中考)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使重450 N的货物A在 50 s的时间里，匀速竖直上升了10 m。在这个过程中，拉力F做的功为5 000 J。求： (1)有用功W有用； (2)拉力F的功率P； (3)动滑轮的机械效率。,【思路点拨】 (1)利用WGh求有用功。(2)知道拉力做的总功，利用P 求拉力做功功率。(3)动滑轮的机械效

14、率等于有用功与总功之比。,【自主解答】解：(1)有用功： W有Gh450 N10 m4 500 J； (2)已知拉力F做的功为5 000 J，即W总5 000 J， 拉力做功的功率：(3)动滑轮的机械效率：,答：(1)有用功为4 500 J； (2)拉力F的功率为100 W； (3)动滑轮的机械效率为90%。,13. 如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，物体重G4103 N，汽车重G车3104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F2103 N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍，请计算：,(1)若汽车运动的速度为1.2 m/s，则将物体由井底拉至 井口，需要多

15、长时间？ (2)滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数) (3)汽车的牵引力是多大？ (4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？,【答案】 解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担 重物，则物体上升的速度：v物 v车 1.2 m/s0.4 m/s， 物体由井底拉至井口需要的时间：(2)滑轮组的机械效率：,(3)由题意可得，汽车受到的阻力： f0.05G车0.053104 N1 500 N， 汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用，由力的平衡条件可得牵引力： F牵Ff2103 N1 500 N3 500 N。 (4)汽车运动

16、的距离： s车3h310 m30 m，,考点五 机械能及其转化 5年1考 例11 (2018淄博中考)如图所示，弯曲的跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是( ) A动能减小，重力势能增大 B动能增大，重力势能减小 C动能先增大后减小，重力势能增大 D动能先减小后增大，重力势能减小,【思路点拨】 影响动能大小的因素是质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素是质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；影响弹性势能大小的因素是物体发生弹性形变的大小和难易程度，弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大；机械能动能势能。 【自主解答】 C,【解题技巧

17、】 注意：质量改变，动能和重力势能的大小改变；挖掘机械能守恒的隐含条件：不计空气阻力，支持面光滑等。,14(2018广西中考)体育测试中，小明立定跳远的运动轨迹如图所示，他在上升过程中( )A动能减小 B动能增大 C重力势能减小 D重力势能不变,A,15(2018聊城中考)2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是( ),A卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大

18、，机械能守恒 B卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 C卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒,实验十五 探究杠杆的平衡条件 5年未考 命题角度 1让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆 自重 对实验造成的影响。 2杠杆平衡螺母的调节：左高 左 调、右高 右 调。 注意：平衡后的实验过程中不能再调节平衡螺母。,3实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止，目的是 便于测量力臂 。 4将钩码换成弹簧测力计的好处： 能直接测出拉力的大 小 ，实验操作更方便。 5本实验多次测量的目的：

19、避免实验的偶然性，得出普 遍规律 。,6用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当测力计由竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，测力计的示数会变 大 ，是因为拉力的力臂变 小 。 7利用杠杆平衡条件分析、计算： 在杠杆平衡时，两边增减砝码后杠杆是否平衡以及杠杆再平衡的条件； 计算力或力臂的大小。,8生活中杠杆类型的判断。 9实验结论：动力动力臂阻力阻力臂(F1L1F2L2) 。,例12 探究杠杆的平衡条件：,(1)如图1所示，是一种常见的杆秤，此时处于水平位置平衡。 发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下 沉，他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上 的_来实现； 发现二：

20、接着小明移动秤砣使其恢复水平位置平衡，说明通 过改变_的长短也可以改变杠杆的平衡。 那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢？,力,力臂,(2)实验前，轻质杠杆处于如图2所示的状态，使用时，首先 应将杠杆的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使 杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是_ _ 。,右,便于直接测量力,臂,(3)如图3所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分 析，得出杠杆的平衡条件是 _。,F1l1F2l2,【拓展设问】 (4)下列事例与图3甲的平衡原理相同的是( ) A自行车手闸 B镊子 C托盘天平 D筷子,C,(5)在图3乙中，若将杠杆两端所挂钩码各都取下一个，杠杆不能平衡，杠杆

21、会 _转动；若将杠杆两端所挂钩码都远离支点移动相同的距离，杠杆会 _转动。(后两空选填“顺时针”或“逆时针”),逆时针,逆时针,(6)如图4所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看 作是一个 _(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。,费力,16(2018滨州中考)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5 N重的钩码若干个。,(1)如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡 螺母向 _(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在 _ 位置平衡，目的是便于测量 _，支点选在杠杆的中点 是为了消除杠杆 _对平衡的影响

22、。 (2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B 所示，他们记录的数据为动力F11.5 N，动力臂L10.1 m， 阻力F21 N，则阻力臂L2_ m。,右,水平,力臂,自身重力,0.15,(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力动力臂阻 力阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 _。,只做一次实验具有很大的偶然性,(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是动力支点到动 力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离。与小组 同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做 了如图C的实验，此实验 _(选填“能”或“不能”)说明 该结论是错误的，图C实验中，已知杠杆上每个小

23、格长度为 5 cm，每个钩码重0.5 N，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与 水平方向成30角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力 动力臂 _(选填“等于”或“不等于”)阻力阻力臂。,能,等于,实验十六 测量滑轮组的机械效率 5年1考 命题角度 1实验原理： 。2实验器材： 弹簧测力计 、 刻度尺 、滑轮(组)、细线、钩码、铁架台等。 3实验中应测量的物理量有 物重G 、 重物上升高度h 、 绳末端拉力F 、 绳自由端移动的距离s 。,4弹簧测力计拉动方式： 匀速竖直 向上运动，使拉力等于测力计的示数。 5实验中分别记下钩码和测力计的起始位置，目的是便于测量钩码和测力计 移动的距离 。 6绳子自由

24、端移动的距离s与物体上升高度h的关系：s nh 。,7控制变量法的应用： (1)同一滑轮组吊起数量不同的钩码，探究与G物的关系； (2)用重力或数量不同的动滑轮吊起数量相同的钩码，探究与G动的关系。 8影响滑轮组机械效率的因素：绳重和摩擦、 动滑轮重 、 提起的物重 。,9实验数据的分析及处理。 10实验中，滑轮组克服物重所做的有用功为W有用 Gh ， 绳自由端拉力所做的总功为W总 Fs 。 11机械效率的计算：(1)已知物重和拉力： 。 (2)已知物重和动滑轮重(不计摩擦)： 。,12滑轮组机械效率的大小与物体提升的高度、滑轮组的 绕线方式及物体提升的速度无关。,例13 (2018德州中考改

25、编)如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置，得到的实验数据如表所示。,(1)实验时应沿竖直方向 _缓慢拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知：实验2是用图_ 做的实验。 (3)实验序号3中的机械效率 _。 (4)通过比较 _(填实验序号)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。,匀速,乙,80%,1、2,(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提 升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 _。 (6)实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有 同学认为应静止时读数。你认为他的想法 _(选填 “正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到

26、 _对 滑轮组机械效率的影响。,越低,不正确,摩擦力,【拓展设问】 (7)通过实验，请你提出提升滑轮组机械效率的两种方法： _； _。,增加被提升重物的重力,减轻动滑轮的重力,17(2018泰安中考)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机 械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上 _拉 动绳子自由端，将重为4.5 N的物体从A位置提升到A位置， 同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B位置，在这个过程 中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验 完成下列问题：,匀速(缓慢),(1)物体提升的高度是 _cm，拉力是 _N，该滑轮组的机 械效率 _。 (2)若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为

27、图丙所 示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率 _(选 填“变大”“变小”或“不变”)。,5.0,2,75%,变小,实验十七 探究摆球动能和势能的转化 5年未考 命题角度 1摆球运动过程中的受力分析。 2分析摆球在运动过程中的位置高度变化的目的：分析 重力势 能的变化情况。 3分析摆球在运动过程中的速度变化的目的：分析 动能 的变化情况。,4分析摆球在运动的过程中所具有的动能和势能的增减情 况的目的：分析动能和重力势能之间的转化关系。 5摆球位于最高点时，摆球速度为零，动能 _，重力 势能 _。 6摆球位于最低点时，摆球速度 _，动能 _， 重力势能 _。,为零,最大,最大,最大,最小,例

28、14 在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球，观察小球从ABC的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示。,(1)小球在图中的C位置，受 _ 个力的作用。 (2)从实验中可以看出，小球从AB的过程中速度不断增加， 高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为 _ ； 在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由 于受到 _ 造成的。,2,动能,空气阻力,(3)在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变， 那么，小球到达B位置时的机械能 _(选填“大于” “小于”或“等于”)质量为m的小球到达B位置时的机械能。,大于,【拓展设问】 (4)若不考虑能量损失，让质量不同的小球从A位置出发， 到达B位置的速度 _(选填“相同”或“不相同”)。 (5)实验过程中，若不计空气阻力，A位置与C位置的高度_(选填“相同”或“不相同”)，小球在运动过程中 的机械能 _(选填“守恒”或“不守恒”)。,相同,相同,守恒,