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第十二章简单机械知识点一杠杆❶定义：在①_____的作用下绕②_______转动的硬棒叫作杠杆。力固定点❷杠杆五要素(如图)五要素物理含义支点杠杆绕着转动的点，用“①__”表示动力使杠杆②转动的力，用“③__”表示阻力④阻碍杠杆转动的力，用“⑤__”表示动力臂从支点到动力作用线的距离，用“⑥____”表示阻力臂从支点到阻力作用线的距离，用“⑦____”表示OF1F2l1l2❸杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下①_______。(2)平衡条件：②___________________________。公式为③_________。静止动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2❹生活中的杠杆杠杆类型力臂关系平衡时力的关系优、缺点应用省力杠杆l1①__l2F1②__F2省力费距离③_____费力杠杆l1④__l2F1⑤__F2⑥___________⑦_____等臂杠杆l1⑧___l2F1⑨___F2不省力也不省距离⑩_____撬棒费力省距离船桨＝＝天平生活中的杠杆应用举例省力杠杆：撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳等。费力杠杆：钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、缝纫机脚踏板等。等臂杠杆：天平、定滑轮等。知识点二滑轮类型定滑轮动滑轮滑轮组图示实质①_____杠杆②_____杠杆等臂省力类型定滑轮动滑轮滑轮组特点不③_______，但可以④______________能⑤_______，但不能改变⑥_________既能⑦_____，也可以改变力的方向s与h的关系s＝hs＝2hs＝nhF与G的关系(不计绳重及摩擦)F＝GF＝(G＋G轮)F＝(G＋G轮)滑轮组的组装(奇动偶定)n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上121n省力改变力的方向省力力的方向省力知识点三机械效率❶三种功及其关系(1)有用功：为了达到目的①_______要做的功。公式：②_______。必须W有＝Gh(2)额外功：为了达到目的做的一些③_______、但又不得不做的功。用滑轮组提升钩码，我们不得不克服动滑轮所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做功。(3)总功：有用功和额外功的④_____。(4)关系公式：⑤____________。不需要和W总＝W有＋W额❷机械效率(1)定义：①_______和②_____的比值。(2)公式：③______。机械效率没有单位。(3)注意：任何机械的效率都④_______1。有用功总功WW有总＝小于提高机械效率的方法(1)在额外功不变时，增大有用功。例：提升重物时，机械装置一定，在机械强度允许的范围内，增加提升重物的质量。(2)在有用功不变时，减小额外功。例：提升重物时，在所提升的重物重力一定时，减小机械的摩擦或减小动滑轮的重力。图片命题角度命题内容P79图12.1－4杠杆类型的判断1.如图是我国运动健儿进行赛艇比赛的情景，她们手中使用的船桨是_______(选填“省力”或“费力”)杠杆；为省力，队员们可将用力划桨的手_______(选填“远离”或“靠近”)支点费力远离图片命题角度命题内容P80图12.1－8杠杆平衡条件的应用2.(教材改编题)如图所示是工人师傅用独轮车搬运砖块的情景，独轮车相当于_____杠杆，若车和砖块所受的重力G＝1000N，有关尺寸如图所示，工人师傅推车时，人手向上的力F的大小是______N省力300图片命题角度命题内容P83图12.2－4滑轮组的相关计算3.(2017·南京中考改编)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____。360404090%图片命题角度命题内容P88图12.3－3斜面的机械效率4.(教材改编题)如图，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处。沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m，则人对物体做的有用功是_____J，斜面的机械效率为______。在高度相同时，斜面越长越_____(选填“省力”或“费力”)1.3562.5%省力考点一杠杆类型的判断[5年1考]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】C1．(2018·烟台中考)如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是()C考点二杠杆的平衡条件及其应用[5年4考]命题角度❶杠杆是否再平衡的判断例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【解题技巧】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例3(2017·枣庄中考)如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态。若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③，则拉力的变化情况是()A．先变小后变大B．先变大后变小C．逐渐变大D．逐渐变小【思路点拨】阻力和阻力臂不变，动力臂先增大后减小，根据杠杆平衡条件可知动力的变化。【自主解答】A【解题技巧】3．(2016·遂宁中考)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考点三滑轮(组)的特点及其应用[5年1考]例4(2017·绥化中考改编)如图所示，利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m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110N，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n＝2。(1)拉力端移动的距离s＝2h。(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】410020122GG动物滑轮(组)的相关计算方法总结4．(2017·黑龙江中考改编)利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体，匀速提高5m。若动滑轮重为10N，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。7015考点四简单机械作图[5年1考]命题角度❶杠杆力臂作图例5(2018·莱芜中考)如图所示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OB可绕O点转动。通过此装置把重物G拉起，请在图上画出动力臂l1和阻力F2的示意图。【思路点拨】(1)明确动力和阻力。(2)根据力臂概念从支点向动(或阻)力的作用线作垂线并标注相应力臂符号。【自主解答】如图所示杠杆力臂作图步骤5．(2018·白银中考)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，请画出F1、F2的力臂l1和l2。命题角度❷杠杆最小动力作图例6(2018·德阳中考)如图OAB轻质杠杆，O为支点，请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。【思路点拨】根据杠杆平衡的条件可知，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。在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力臂，最省力。【自主解答】如图所示杠杆最小动力作图6．(2018·眉山中考)如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。命题角度❸滑轮组作图例7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。【自主解答】如图所示【解题技巧】对于滑轮组的绕线作图，依据的省力公式是F＝(不计摩擦及滑轮重)。首先确定绳子段数n(n为绕在动滑轮上绳子的段数)，然后根据省力公式进行绕线。注意：绳子的段数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。Gn滑轮(组)的绕线方法总结7．(2018·凉山州中考)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。考点五机械效率[5年6考]命题角度❶机械效率的理解例8(2018·宜昌中考)下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是()A．有用功越多，机械效率越高B．同一起重机提起的货物越重，机械效率越高C．额外功越少，机械效率越高D．同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高【思路点拨】机械效率是有用功与总功的比值；增加物重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率升高；机械效率高的机械，说明所做有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，不是做的额外功越少；机械做功的快慢是指功率，机械效率大小与功率大小没有关系。【自主解答】B【解题技巧】8．(2017·来宾中考)下列关于机械效率的说法正确的是()A．越省力的机械，机械效率越高B．做功越少的机械，机械效率越低C．做功越慢的机械，机械效率越低D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高D命题角度❷滑轮组机械效率的大小比较例9(2017·通辽中考)某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＜F2，η1＝η2C．F1＜F2，η1＞η2D．F1＞F2，η1＜η2【思路点拨】不计绳重及摩擦，则绳端的拉力为F＝(G物＋G动)，滑轮组的机械效率为η＝注意：同一滑轮组的机械效率随所提物重的增加而增大。【自主解答】A1n9．(2018·攀枝花中考)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()A．力F1和F2做功的功率相同B．力F1和F2做的总功相同C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高D命题角度❸功、功率和机械效率的综合计算例10用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F＝6N。求：(1)拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)若不计绳重及摩擦，求动滑轮的重力。【思路点拨】(1)知道物体提升的速度，求出绳子自由端移动的速度，利用P＝Fv求拉力的功率。(2)利用W总＝Fs求出总功，知道提升物体的高度和物重大小，利用W有＝Gh求出有用功，再利用η＝求出该滑轮组的机械效率。(3)不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F＝(G物＋G动)求动滑轮重。WW有总1n【自主解答】解：(1)由图可知，n＝2，s＝2h，绳子自由端移动的速度：v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，拉力的功率：P＝Fv＝6N×0.2m/s＝1.2W。(2)滑轮组的机械效率：(3)不计绳重和摩擦，由F＝(G物＋G动)可得，动滑轮的重力：G动＝2F－G物＝2×6N－10N＝2N。答：(1)拉力的功率为1.2W；(2)滑轮组的机械效率为83.3%；(3)动滑轮的重力为2N。1n10．(2017·安顺中考)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F＝50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：(g取