初中物理简单机械及其效率专题复习知识点考点归纳和练习

简单机械及其效率专题复习__1简单机械及其效率专题复习（2课时）一、知识考点1．认识“杠杆”(1)定义：在______的作用下能绕着________转动的硬棒。(2)五要素：动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2、支点O。(3)力臂定义：从________到______________的距离。2．探究：杠杆平衡条件(1)理解平衡：杠杆平衡是指杠杆________或________转动。(2)进行实验：①调节杠杆两端的__________，使杠杆在____________平衡，这样做的目的是排除____________对实验的影响。说明：杠杆的调平方法是左倾________，右倾________。②实验过程中给杠杆两端挂上不同的钩码，移动钩码位置，使杠杆再次________平衡，目的是便于从杠杆上直接读出________。(3)实验结论：杠杆的平衡条件是：__________________________________。写成公式为____________。3．杠杆的分类杠杆类别力臂关系力的关系特点生活举例省力杠杆l1____l2F1____F2省力、费______撬棒、羊角锤、抽水机压柄、铡刀、独轮车费力杠杆l1____l2F1____F2费力、省________镊子、筷子、钓鱼竿、理发剪刀等臂杠杆l1____l2F1____F2不省力、不费距离天平、跷跷板4.滑轮和滑轮组名称定滑轮动滑轮滑轮组实质______杠杆______杠杆简单机械及其效率专题复习__2力的关系(F，G)________F＝G2________距离关系(s，h)s＝h________________作用改变力的________省一半的力既可以省力，又可以改变力的方向5.机械效率(1)有用功、额外功和总功：为了达到目的而必须做的功叫有用功；我们不需要但又不得不做的功叫额外功；有用功和额外功的总和叫总功。(2)机械效率：有用功跟总功的________。(3)公式：__________。(4)说明：①__________不可避免，所以机械效率总是__________；②机械效率通常用百分数表示，它________单位；③机械效率具有“可变性”，同一机械的效率随提升物重的增加而增大。(5)提高机械效率的方法：减小机械自重、减小摩擦、增加物重等。二、解答方法1.根据杠杆的平衡条件:；判断省力、费力杠杆的方法有三种：①比较力臂的大小，动力臂阻力臂是省力杠杆。②比较力的大小，动力阻力是省力杠杆。③比较作用点的移动距离，动力作用点移动的距离阻力作用点移动的距离即为省力杠杆。(选填“大于”“等于”或“小于”)2.分析杠杆动态平衡时，关键是要对比分析出阻力、阻力臂、动力臂三个物理量的变化情况，再根据公式：进行判断。解决这类问题时还可以用极限法，3.使用机械效率的公式时，关键要确定有用功和总功：一般情况下克服机械本身的摩擦力或重力做的功是；提升重物时克服重力做的功是；动力对机械做的功是。4．对于滑轮组：①滑轮组中动滑轮个数越多，越，机械效率越；②同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越；③滑轮组改变绕线方式，提升相同重物，机械效率；④提升相同重物上升相同高度，η定η动η滑轮组。简单机械及其效率专题复习__3三、典型例题例1.重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图1中虚线所示位置。在转动的过程中()图-1A．动力臂逐渐变大B．阻力臂逐渐变小C．动力F逐渐变大D．动力F逐渐减小[解析]C开始时重力力臂为0，动力力臂为杆长；当被拉起后，重力力臂增大，动力力臂减小，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，动力F逐渐变大。例2．用图2中的滑轮组将重500牛顿的物体G在4秒内匀速提升0.2米，实际作用在绳子末端的拉力F=150牛顿，求：（1）该滑轮组的机械效率是多少？（2）如果用该滑轮组匀速提升1000牛顿的重物，拉力F’是多少？此时滑轮组的机械效率是多少？解：(1)W有=G.h=500×0.2=100(J)W总=F.S=150×0.8=120(J)（2）如果用该滑轮组匀速提升1000牛顿的重物，绳端的拉力图-2滑轮组此时的效率η’=)N(27541001000nGGF%83120100WW%9110010001000GGG简单机械及其效率专题复习__4四、达标检测1．【2013·株洲】如图3所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是()图-3A．定滑轮，可省力B．动滑轮，可省力C．定滑轮，可改变力的方向D．动滑轮，可改变力的方向2．如图4所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下处于平衡状态，则()图-4A．F1·OC＝F2·OAB．F1·OD＝F2·OBC．F1·OE＝F2·OAD．F1·OE＝F2·OB3．[2015·常州]如图5所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆()图-5A．一定是省力杠杆B．一定是费力杠杆C．一定是等臂杠杆D．以上情况都有可能简单机械及其效率专题复习__54．[2015·眉山]如图6所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是()图－6A．B点为开瓶器的支点B．开瓶器受到的阻力方向为竖直向上C．使用开瓶器能省力D．使用开瓶器能省功5．如图7所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是()图-76.[2015·东营]如图8所示，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会()图－8A．左端下降B．右端下降C．仍然平衡D．无法判断7．[2015·福州]用一个动滑轮将重为4N的物体匀速提升1m，拉力大小如图9所示，则()简单机械及其效率专题复习__6图－9A．拉力是2.2NB．有用功是2.2JC．总功是4.8JD．机械效率是120%8．[2014·菏泽]如图10所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则()图－10A．F1＜F2，W1＝W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1＝W29．[2014·重庆A卷]科学家最新揭秘，明代工人在建造故宫时，利用道路冰面洒热水充当润滑剂来实现巨石的滚运。在泼热水的冰面上，只需要2.4×104N的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动，巨石受到的摩擦力约为______N。若使用如图11所示的滑轮来拉动相同情形下的同一块巨石，拉力F为2×104N时，滑轮的机械效率是__________。图－1110．[2015·吉林]如图12所示的装置中，两支笔构成了一个________，可以轻松地举起很重的书，手指离支点越远，所用的力越________。图－12简单机械及其效率专题复习__711．[2015·黑龙江]如图13所示的杠杆(自重和摩擦不计)，O为支点，A处挂一重为100N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，需在中点B处沿________(选填“F”“F1”或“F2”)方向施加一个最小的力为________N。图－1312．[2015·沈阳]如图14所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。若F1＝F2，则G1________G2；若G1＝G2，则它们的机械效率η1________η2。(两空均选填“＞”“＝”或“＜”)图－1413．[2013·龙东]小明和小红一起做“探究杠杆平衡条件”的实验：(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图15甲所示的位置。小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调，使杠杆在水平位置平衡。图－15(2)在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，并测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。简单机械及其效率专题复习__8次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11102522101203215310实验时杠杆在水平位置平衡的目的是_________________________；多次实验的目的是：__________________________________。(3)小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：____________________________。(4)小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会______________(选填“右侧下降”或“左侧下降”)。(5)若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码____________________(说出钩码移动的方向及格数)。14．[2014·泰安]一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图16所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：图－16(1)拉力F做的总功。(2)有用功为多大？(3)汽车受到的阻力大小。