中考专题复习力学(三)

1中考专题复习——力学（三）要点透析：（一）杠杆1.杠杆的概念：杠杆是一根能绕固定点转动的硬棒。“固定点”、“硬”是其两个要素。杠杆并不要求是直的。（1）支点：杠杆绕着转动的点。（2）动力：使杠杆转动的力。（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。例1：作图题①【2009•广州市】如图1所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接．要求：（1）作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图（2）画出重力的力臂②【2009•雅安市】如图2所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂L。2.杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写作2211LFLF例2：如图3所示，AB为轻杆，AO＝OC=CB，B端悬挂重为10N的物体，当A端施加竖直向下的力F＝20N时，杠杆平衡。如果动力作用点从A点移到C点，能使杠杆仍平衡的力F至少是20N，该力的方向是竖直向上。3.杠杆的种类种类条件好处代价实例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力费距离老虎钳、扳子费力杠杆动力臂小于阻力臂省距离费力镊子、吃饭筷子等臂杠杆动力臂等于阻力臂相等力和距离两者都不省也都不费天平费力杠杆：钓鱼杆，赛艇的船浆省力杠杆省力，但费距离（动力移动的距离较大），费力杠杆费力，但省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。既省力又省距离的杠杆是不存在的。图1图2图32图4F例3：如图4所示是一个简易的杠杆式起重机，F是动力，物重为阻力。（1）画出动力臂和阻力臂。（2）试说明这个起重机是省力机械还是费力机械。例4：如图5是一个简易压水泵。用手向下压手柄，活塞杆会把活塞往上提；用手向上提手柄，活塞杆会把活塞向下推。整个手柄是一个弯曲的杠杆。（1）请在图上标出支点O，画出此时的阻力F2，作出F1、F2的力臂L1和L2；（2）请回答：这个手柄属于哪一类杠杆？。（二）滑轮1.定滑轮（1）定义：轴固定不动的滑轮叫定滑轮。（2）原理：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向。2.动滑轮（1）定义：轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。（2）原理：动滑轮省一半力。例5：【2009•天津市】物体重l000N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要用＿＿＿＿N的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它，需要用＿＿＿＿＿N的力(不计摩擦滑轮自重)．1000；500例6：如图6所示，摩擦不计，物重为100N。（1）若动滑轮重不计，匀速提升重物时绳子的拉力为50N。（2）若动滑轮重为20N，匀速提升重物时绳子的拉力为N。（3）若将绳子向上拉动4m，则物体向上移动2m。3.滑轮组——几个滑轮组合在一起使用（1）原理：既利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。总重由几股绳子承担，所需拉力即为总重的几分之一。例7：图7甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。请回答：（1）甲滑轮组能改变动力的方向，而乙滑轮组不改变动力的方向；图4-1FL1L2图5·图63（2）甲滑轮组有2段绳子承担物重，而乙滑轮组有三段绳子承担物重，乙滑轮组更省力些；（3）如果摩擦不计，动滑轮重不计，G＝300N，则图甲中的拉力F甲＝150N，图乙中的拉力F乙＝100N；（4）如果都使物体上升h高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动2h，乙滑轮组的绳端必须向上移动3h。例8：在图8中，画出滑轮组的串绕方法，要求是：绳端往上提，重物往上升。并回答下列问题：（l）这个滑轮组有3段绳子承担物重，若绳端的拉力向上移动l.5m，则物体上升0.5m。（2）若物重G＝30N，摩擦及动滑轮重均不计，使重物匀速上升时，绳端的拉力F＝10N。（3）若物重G＝30N，摩擦不计，动滑轮重为G动=6N，使重物匀速上升时，绳端的拉力F＝12N。（三）功1.概念：力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，这个力就对该物体做了功。功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。公式：sFW。单位：焦耳，符号为J，mNJ11。2.功的原理使用任何机械都不省功。这个结论叫做功的原理。这一规律是大自然对人类智慧的制约。人凭智慧可以发明各种各样的机械，可以得到省力的好处，也可以得到省距离的好处或是改变力的方向，但不可同时既省力也省距离，即永远不会发明能省功的机械。3.机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率，公式：总有用WW有用功由主观目的而定，总功则是动力对机械做的功。总功分成两个部分，一部分是被利用的有用功，一部分是被机械消耗的额外功。因为机械的摩擦和机械自重不可避免，所以机械效率总小于1。4.功率（1）功率的概念：单位时间里完成的功，叫做功率。功率表示做功的快慢。（2）公式：tWP单位：瓦特，简称瓦，符号W，WkW10001，WMW6101例9：如图，将重为400N的物体匀速提升2m，所用拉力为250N（不计摩擦和绳重）.求：图74①有用功W有.②总功W总.③机械效率η.④若用此装置匀速提起700N的重物，需要多大的拉力？答案：800J（1分），1000J（1分），80%（1分），400N（2分）.（四）机械能1.动能和势能（1）动能：物体由于运动而具有的能量。一切运动的物体都具有动能。运动物体的速度越大，质量越大，它的动能就越大。（2）势能：势能可分为重力势能和弹性势能。重力势能：物体由于被举高而具有的能量。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。。弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。（3）机械能：动能和势能统称为机械能。在数值上等于动能和势能的和。单位：J2.动能和势能可以相互转化动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能。3.水能和风能的利用水能和风能是人类可以利用的巨大的机械能资源。针对练习：1、【2009•天津市】门的把手一般都安装在离门轴远的一端，如图10所示。其中的科学道理是【】BA．根据杠杆的知识，推开门时比较省距离B．根据杠杆的知识，推开门时比较省力C．根据功的知识，推开门时手对门做功较慢D．根据功的知识，推开门时手对门做功较少2、【河南省】用图5所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是【D】3、【2009•德州市】如图15所示的杠杆处于平衡状态，若使弹黄秤155图21的示数变为原来的1/2，杠杆仍然保持平衡状态，可以采取哪些措施？【】DA、把弹簧秤向左移动一个小格B、减少三个钩码C、把钩码向左移动一个小格D、把钩码向右移动一个小格4、【2009•绵阳市】杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图16所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是【】CA．10gB．400gC．1000gD．4000g5、【2009•朝阳市】在图17中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是【】CA．F1B．F2C．F3D．F46.如上图所示是定滑轮匀速提起物体的三种拉法，所受拉力分别是F1、F2、F3()A.F1＞F2＞F3B.F1＜F2＜F3C.F2＞F1＞F3D.F1＝F2＝F37、【2009•河池市】各式各样的剪刀都是一对杠杆.图18中，＿＿＿剪刀是省力杠杆；理发时应选用＿＿＿.(选填“甲”或“乙”)乙甲8、【2009•茂名市】成人正常体温约＿＿＿＿℃，一位初中学生的质量约＿＿＿＿kg。用如图19所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度，甲、乙两图的动滑轮重力相同，不计绳重及机械摩擦，图甲中人的拉力F1＿＿＿图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”)。37，50，大于9、【2009•安顺市】如图20是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个＿＿＿（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F为＿＿＿N。省力，20；图16图17甲乙图18图19图20610．如图21所示，不计摩擦及杠杆自重。悬挂物G=4.5N,作用在杠杆右端的力F与杠杆成30º角,当杠杆平衡时F的大小是3N.11.一辆货车陷入泥中，司机想用随车携带的两个滑轮和一根很结实的绳子，并借助路边的树将车拉出泥地，如下图所示，请在图中画出所用最小拉力的绕绳情况.12.画出图中滑轮组提升重物时最省力的绕法.13．如图9-13所示是自重不计的杠杆，O为支点。已知LAO＝3LAB，物重G＝300N。（1）在A端施最小的力F使杠杆平衡，画出该力的示意图。（2）求出力F的大小。（200N）15.某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，求：（1）拉力F所做的功。（2）滑轮组的机械效率。（3）滑轮组中动滑轮的重。（不计摩擦和绳重）15.（1）600J；（2）83.3%；（3）100N图9-13