中考物理專題輔導(dǎo)杠桿功機械能

1、中考物理專題輔導(dǎo)杠桿、功、機械能考點剖析：這專題內(nèi)容涉及的物理概念比較多在中考時，有下列一些知識點經(jīng)常考查到。 （1）杠桿的平衡條件，杠桿的應(yīng)用（2）滑輪（3）功、功率的概念（4）機械效率的概念（5）功的原理（6）機械能本節(jié)常用的公式有：杠桿的平衡條件：f1l1f2l2滑輪組的拉力：f（g物g動滑輪）（豎直向上提物體，不計摩擦和繩重）功的計算公式：wfs功率的計算公式： 機械效率：p，pfv w總w有w額 1“力臂”在學(xué)習(xí)“二力平衡”的知識時，我們可以把物體受的力都畫在重心上，并未考慮力的作用位置對物體平衡產(chǎn)生的影響而在學(xué)習(xí)杠桿的平衡條件時，大小、方向都相同的力，作用在杠桿不同的位置上，產(chǎn)生的

2、效果則不同。要理解“力臂”這個概念，我們要學(xué)會畫力臂。動力臂l1：支點到動力作用線的距離。阻力臂l2：支點到阻力作用線的距離。2實際生活中杠桿的分析杠桿平衡條件為：f1l1f2l2，按照力臂的不同，可將杠桿分為：（1）當(dāng)l1l2時，f1f2，為省力杠桿，如：撬杠、瓶啟子、手推車（2）當(dāng)l1l2時，flf2，為費力杠桿，如：鐵锨（3）當(dāng)l1l2時，flf2杠桿既不省力，也不費力如：天平、定滑輪，稱為等臂杠桿。3運用杠桿平衡條件分析問題4滑輪組繩子自由端的拉力5功的概念6考查滑輪組的機械效率7功和功率綜合8機械能（1）動能：物體由于運動而具有的能叫動能，運動物體的質(zhì)量大，速度越大，它的動能就越大。

3、（2）勢能：分為重力勢能和彈性勢能重力勢能：被舉高的物體具有的能，叫做重力勢能物體的質(zhì)越大，舉得越高，它具有的重力勢能就越大。彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫彈性勢能物體的彈形變越大，它具有的彈性勢能就越大。（3）機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。某一狀態(tài)下，機械能動能勢能。（4）動能和勢能之間可以互相轉(zhuǎn)化。例題精析：例1、如圖1（a）所示的杠桿重；不計，o為支點，ao0.2m，當(dāng)在a點懸吊一重6n的物體，繩子的拉力f3n時，杠桿在水平位置平衡，在圖中畫出拉力礦的力臂l2，力臂l2為_m（a）（b）圖1如圖1（b），畫出杠桿oab示意圖，找到支點o，bc為力的作用線，畫出力臂l2根據(jù)杠桿的

4、平衡條件：goafl2代入數(shù)值：6n0.2m3nl2l220.2 m0.4 m答案力臂l2如圖161（b），l2為0.4m例2、如圖2（a）是一個均勻直杠桿，o為支點，在a點掛一重10n的物體，則在b點用20n的力，可以使杠桿處于水平平衡狀態(tài)問：（1）若在c點仍用20n向下的力，杠桿能否平衡?（圖中每個格距離相等）（2）若在c點用20n的力，方向不限，討論杠桿是否可能平衡?精析f的力臂大小直接關(guān)系到杠桿能否平衡解（1）力f作用于b點時，杠桿平衡：gaofob當(dāng)力f作用于c點時：gao10nao=10n2ob（a）（b）圖2foc20 n20 b focgao杠桿不能平衡，c端下沉（2）根據(jù)上面

5、的討論，若c點用力為20n，但方向不限的話，我們可以采取減小力臂的方法，使杠桿重新平衡如圖162（b）當(dāng)f斜著用力時，力臂減小為l2若此時f20n，l2ob大小，則杠桿可以再次平衡答案不能平衡，可能平衡 例3、下圖中可視為費力杠桿的是（如圖3）（）abcd圖3精析起重機，l1l2，flf2為費力杠桿其他：手推車、瓶啟子、撬杠均是l1l2，為省力杠桿。答案a例4、在圖4（a）中，畫出使用滑輪組提升重物時，繩子最省力的繞法（a）（b）圖4如圖4（b），繩子的繞法為最省力，則應(yīng)從定滑輪開始繞起，最后承擔(dān)物重的繩子根數(shù)為4根如何求滑輪組繩子上的拉力?（1）使用滑輪組豎直提起重物第一種情況，在忽略動滑輪

6、重和摩擦及繩重等額外阻力時，繩子自由端拉力：f如圖4（b），n4，f 第二種情況，不計摩擦和繩重，但考慮動滑輪重拉力：f如圖4（b），若物體重500n，動滑輪重100n，則拉力：f150n第三種情況，又要考慮動滑輪重，又要計摩擦等額外阻力，則應(yīng)從機械效率去考慮求出拉力公式推導(dǎo)：拉力：f，如圖4（b），若物體重500n，滑輪組機械效率為70%，s4h，則拉力：f178.6n（2）使用滑輪組平拉重物圖5如圖5，用滑輪組勻速拉動物體a，這時拉力f大小和重量無直接關(guān)系在不計滑輪重，滑輪摩擦等額外阻力時，拉力：f，其中f表示a與地面的摩力n表示與動滑輪連接的繩子根數(shù)設(shè)：a重120n，a與地面摩擦力為30

7、n，則拉力：f10n例6、在下述情況中，若物體重100n，則力對物體做了多功?（1）物體沿著光滑的水平面勻速前進了1 m，求推力對物體做的功（2）物體沿水平面勻速前進了10m，摩擦力是20n，求拉力做的功（3）物體沿光滑斜面滑下，斜面高1 m，長2m，如圖l610所示，求重力對物體做的功（4）如圖1610，物體從斜面上滑下，求支持力對物體做的功圖6精析初中階段研究力做功，主要指下列幾種情況：第一種：力和物體運動方向一致，稱為力對物體做功。第二種：力和物體運動方向相反，可以稱為克服某個力做功如向上拋出某個物體，重力方向向下，物體運動方向向上，可以稱為克服重力做了功。第三種：當(dāng)某個力和運動方向垂直

8、，則這個力對物體做的功為零解（1）水平面光滑，認為摩擦力為零。物體勻速前進，推力也為零這時w0。（2）物體勻速直線運動，推力ff（摩擦力）20n，s10m，所以：w20n10m200j。（3）物體沿重力方向移動的距離為h，重力做的功wgh100n1m100j。（4）如圖6，物體沿斜面運動，支持力方向與運動方向垂直，物體沿支持力方向沒有移動，w0。答案（1）w0（2）w200 j（3）w100 j（4）w0例7、用動滑輪將400n的貨物以0.5m/s的速度勻速提高了2m，繩端的作用力是250n，則有用功的功率是_w。精析題目給了力、距離和速度等多個數(shù)據(jù)考查學(xué)生面對多個量，能否正確地挑選出題目所需

9、要的數(shù)值。解有用功率的概念：p有g(shù)v其中g(shù)為物體重，v為物體上升速度。p有g(shù)v400n0.5m/s200w擴展：如果求總功率，則有：p總fvv為拉力f提升速度。在此題中，一個動滑輪：s2h，所以v2v1m/sp總fv250n1m/s250w通過p有和p總，還可以求出這個動滑輪的機械效率。答案200w例8、跳傘運動員從空中勻速下落，人和傘的（）a動能增加，重力勢能減少，機械能不變b動能不變，重力勢能減少，機械能減少c動能減少，重力勢能增加，機械能增加d動能不變，重力勢能不變，機械能不變精析從動能、重力勢能、機械能的概念出發(fā)去分析問題勻速下落的跳傘運動員，質(zhì)量和速度不變，動能不變；下落過程中，相對

10、地面的高度減小，重力勢能減少；機械能動能勢能，動能不變，勢能減少，機械能減少答案b例9、一根輕質(zhì)杠桿可繞o點轉(zhuǎn)動，在杠桿的中點掛一重物g，在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力f，如圖7（a）所示，力f使桿從所示位置慢慢抬起到水平位置的過程中，力f和它的力臂lf、重力g和它的力臂lg的變化情況是（）af增大，lf減小bf減小，lf增大cg不變，lg減小dg不變，lg增大 （a）（b）圖7精析以o為支點，杠桿慢慢抬起過程中，重力大小為g，始終不變，重力的力臂為lg，從圖中看出，lg增大了拉力大小為f，從圖中看出，拉力的力臂lf變小了。解設(shè)桿ob與水平線夾角為，如圖7（b）列出杠桿平衡方程：fl

11、fglgfob singcosfgcot杠桿抬起過程中，減小，cot增大，f增大答案a、d例10、如圖8中，物體a重50n，物體b重30n，物體a在物體b的作用下向右做勻速直線運動如果在物體a上加一個水平向左的力f2拉動物體a，使物體b以0.1m/s的速度勻速上升，2s內(nèi)拉力f2所做的功是_j（滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計）圖8精析拉力的功wfs，要正確求出功，必須求出拉力和拉力移動的距離，這就和滑輪組的受力分析綜合起來了。已知：ga50n，gb30n，vb0.1 m/s，t2s求：w解a向右運動，受向右拉力f1和向左的摩擦力f，a勻速運動：ffl與b相連的滑輪上方共有3根繩子

12、承擔(dān)物重gbf1gb3010ff110n當(dāng)a向左運動時，a受向左的拉力f2和向右的摩擦力f及向右的繩子拉力f1f2ff1（f1=gb10n），f大小不變f210n10n20n在2s內(nèi)，物體上升距離hvbt0.1m/s2s0.2m拉力移動距離s3h30.2m0.6m拉力做的功wf2s20n0.6m12j答案12j中考熱身：一、選擇題1、在輕質(zhì)杠桿兩端a、b各掛有體積相同的銅塊和鋁塊（），支點o在如圖9所示的位置時，杠桿在水平位置保持平衡在下列情況下，杠桿仍然在水平位置保持平衡的是（）圖9a在銅塊和鋁塊上各加一塊質(zhì)量相等的物體b將銅塊和鋁塊同時浸沒在水中c將銅塊和鋁塊各切去體積相同的一小部分d將銅

13、塊和鋁塊同時向支點移動一小段相同的距離2、下列工具中，屬于費力杠桿的是（）a食品夾b撬棒c瓶蓋子d定滑輪3、希望中學(xué)要安裝升旗桿，下列簡單機械中，適合安裝的旗桿頂端的是（）a杠桿b動滑輪c定滑輪d斜面4、一根輕質(zhì)杠桿，在左右兩端分別掛在200牛和300牛的重物時，杠桿恰好平衡若將兩邊物重同時減少50牛，則杠桿（）a左端下沉b右端下沉c仍然平衡d無法確定5、關(guān)于滑輪，下列說法錯誤的是（）a使用定滑輪不省力，但是能改變動力的方向b使用動滑輪能省一半力，還能改變動力的方向c定滑輪實質(zhì)是個等臂杠桿d動滑輪實質(zhì)是個動力臂為阻力臂兩倍的杠桿6、如圖10所示，杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個球，杠桿在水平位置

14、平衡，如果兩球以相同速度同時勻速向支點移動，則杠桿（）圖10a仍能平衡b不能平衡，大球那端下沉c不能平衡，小球那端下沉d無法判斷7、各式各樣的剪刀都是一對杠桿要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合適?（） a b c d圖118、如圖12所示杠桿中屬于費力杠桿的是（）abcd圖129、如圖13所示，以下簡單機械中屬于費力杠桿的是（）a瓶口起子b鑷子c羊角錘d動滑輪圖1310、以下工具：鋼絲鉗；鑷子；扳手；掃帚；鉤魚桿；瓶蓋起子在正確使用情況下屬于省力杠桿的是（）abcd二、填空題1、如圖14所示，輕質(zhì)杠桿oa可繞o點轉(zhuǎn)動，oa=0.3米，ob=0.2米a點處掛一個質(zhì)量為2千克的物體g，b點處加一個

15、豎直向上的力f，杠桿在水平位置平衡，則物體g的重力大小為_牛，力f大小為_牛圖142、如圖15，杠桿每小格的長度相等，質(zhì)量不計，以o點為支點，杠桿的右端掛有重物m，支點左邊的a處掛鉤碼時，杠桿平衡將重物m浸沒在水中，鉤碼移到b處，杠桿又平衡則重物與鉤碼的質(zhì)量之比為_，重物m的密度是_千克/米3圖153、鋼絲鉗是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊环N常用工具，它的鉗口刻紋是用增大接觸面的_程度的方法來增大摩擦的，用鋼絲鉗剪斷鐵絲時，它是_杠桿（選填“省力”、“費力”、“不省力也不費力”）4、如圖16為手上托著重40牛物體的手臂骨骼與肌肉的生理結(jié)構(gòu)意圖，手、手腕、尺骨和橈骨可以看成一支杠桿，重力不計，o為支點（1）

16、在方框中畫出此杠桿的動力和阻力的示意圖；（2）根據(jù)圖中標(biāo)尺估算出肱二頭肌此時的收縮力約為_牛圖16三、實驗題1、在研究杠桿平衡條件的實驗中，杠桿的位置如圖17所示，此時應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿左端的螺母使其向_移動，或者調(diào)節(jié)杠桿右端的螺母使其向_移動，以使杠桿在水平位置平衡圖172、在“測滑輪組的機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，得到下表數(shù)據(jù)：（1）所用滑輪組中動滑輪、定滑輪的最少個數(shù)分別為：定滑輪：_，動滑輪：_（2）第2次實驗得出的機械效率的大小為：_（g取10牛/千克）（3）在你的周圍，哪個地方用到了滑輪?用它的好處是什么?_四、計算題1、一人用如圖18所示的滑輪組勻速提升物重為200牛的物體，此時人對繩的拉力為120牛，不計繩重和摩擦求：圖18（1）滑輪組的機械效率（2