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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★定义实质特点图示定滑轮位置固定不变的滑轮①等臂杠杆②不省力，但③能改变力的方向动滑轮位置跟被拉动的物体一起运动的滑轮④动力臂为阻力臂两倍的杠杆⑤省一半力，但⑥费一倍距离，且不能改变力的方向滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成——既省力又能改变力的方向填一填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★项目说明公式有用功使用机械做功时，对人们有用的功叫有用功．一般来说，机械对物体所做的功就是有用功①W有＝Gh(提升重物)额外功对人们没用但又不得不做的功叫额外功．一般来说，克服机械自身的②重力或机械间③摩擦所做的功就是额外功W额外＝W总－W有用＝G动h(忽略摩擦的动滑轮、滑轮组)总功外力对机械所做的功是总功，在数值上等于有用功与额外功的总和机械效率有用功跟总功的比值叫做机械效率．由于使用任何机械都要做额外功，所以机械效率总是⑤小于1，且没有单位，并常用百分数表示提高效率的方法增加物重、减小摩擦、减小动滑轮的重量等辨一辨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η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★轮轴定义由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴实质一个可连续转动的杠杆特点动力加在轮上、阻力加在轴上时，轮轴是一个①省力杠杆；阻力加在轮上、动力加在轴上时，轮轴是一个②费力杠杆斜面特点一种③省力机械，斜面的长度总是大于高度，所以使用斜面可以④省力实例盘山公路、螺丝钉填一填1.斜面是一种可以省力但费距离的简单机械．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】图片命题点1.杠杆(1)如图11－1－2所示，用撬棒撬石头，撬棒是①省力杠杆．在力的方向不变的情况下，要用更小的力撬起石头，他的手应该向②远离(选填“远离”或“靠近”)支点O的方向移动．(2)若图中支点为O，动力F1的力臂为L1，阻力F2的力臂为L2，当杠杆平衡时，存在定量关系式为③F1L1＝F2L2.2．定滑轮和动滑轮(1)如图11－2－3所示，该装置是④定滑轮，使用它的目的是改变⑤力的方向，但使用时不能省力．(2)如图11－2－5装置是⑥动滑轮，使用它的目的是可以⑦省一半的力，但使用时不能改变力的方向．(3)图11－2－3与图11－2－5相比，⑧左侧(选填“左侧”或“右侧”)装置的机械效率高．图片命题点3．做功的理解如图11－3－2所示，小明推箱子，虽然费了力气，但箱子没有移动，因此小明⑨没有做功；而小聪用力将箱子拉走了，说明小聪⑩做了功．4．功率的计算如图11－3－3所示，小明在0.8s内将一个鸡蛋举高2m，则小明对鸡蛋做的功大约是⑪1J；功率约为⑫1.25W.5．三种功及机械效率的计算如图11－4－2所示三种方法将沙子运上三楼：(1)人直接提着沙桶上楼，需要做的有用功是⑬600J，额外功是2520J，总功是⑭3120J，机械效率是⑮19%.(2)用动滑轮把沙桶提上楼，需要做的有用功是600J，额外功是⑯180J，总功是⑰780J，机械效率是76.9%.(3)用动滑轮把沙袋提上楼，需要做的有用功是600J，额外功是90J，总功是⑱690J，机械效率是⑲87%.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，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：①P＝指的是发生在时间t内的平均功率；②P＝Fv适用于物体在力的作用下做匀速直线运动时的情形．2.应用公式W＝Fs计算时，要明确两个关键因素：①一力F：施加在物体上的力；②一距离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240J,10s内做功的功率为120W(g＝10N/kg)．【思路点拨】小明所受的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，完成一次引体向上，克服重力做的功W＝Gh＝600N×0.4m＝240J.因为在10s内做了5个“引体向上”，所以10s内做的总功W总＝5W＝5×240J＝1200J，则10s内做功的功【变式运用】3.[2016·天津中考]在水平地面上，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.100120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G＝4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1＝1.8N；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2＝2.0N，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C＝0.3m，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100kg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，(g＝10N/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，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F1＝1.5N，动力臂L1＝0.1m，阻力F2＝1N，则阻力臂L2＝0.15m.(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是A.A．铁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＝F3L3＋F2L2.(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：F1L1＝F2L2.由杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m＝1N×L2，得：L2＝0.15m；(3)铁架台自身的重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F3L3＋F2L2＝2G×L＋2G×3L＝8GL；杠杆左侧F1L1＝4G×2L＝8GL，故左侧等于右侧，故F3L3＋F2L2＝F1L1.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”)．(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2.25N．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：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