物理同步練習(xí)題考試題試卷教案中考物理專題復(fù)習(xí)：簡單機(jī)械、功和能

1、學(xué)科輔導(dǎo)知識結(jié)構(gòu)重點(diǎn)難點(diǎn)1簡單機(jī)械(1)對于杠桿，關(guān)鍵是會作出杠桿的示意圖。杠桿示意圖，關(guān)鍵是力臂的作法。動力臂和阻力臂，都是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，這實(shí)際上是幾何中點(diǎn)到直線的距離的作法。力臂可以在杠桿上，也可以不在杠桿上。(2)杠桿平衡條件：F1L1F2L2.由此可以判斷，省力杠桿的條件是L1L2,但要多費(fèi)距離；費(fèi)力杠桿的條件是L1L2，雖然費(fèi)力，但可以省距離。又省力又省距離的杠桿是不存在的。(3)對于最省力杠桿，其實(shí)就是要求動力臂L1最大。這就要求在作杠桿示意圖時(shí)，要用幾何方法判斷最長的線段為動力臂。(4)對于滑輪組，要求會按要求組裝滑輪組?；喗M省力越多，所費(fèi)距離也越多。滿足：當(dāng)FG總

2、/n時(shí)，繩子自由端移動的距離sns1s1是滑輪組中動滑輪移動的距離)變形杠桿及其作用一覽表2功和能(1)做功的兩個(gè)必要因素是：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離，我們判斷一個(gè)力是否做功就要同時(shí)注意是否滿足這兩個(gè)條件。特別是第2個(gè)條件的對應(yīng)性。(2)對于測量滑輪組的機(jī)械效率，要求：會組裝滑輪組；知道影響滑輪組機(jī)械效率的因素是摩擦、動滑輪的重力和吊起物體的質(zhì)量；利用滑輪組工作時(shí)，省力越多，費(fèi)距離也越多，仍然滿足sns1s1是滑輪組中動滑輪移動的距離)所以當(dāng)用滑輪組勻速提升重物時(shí)，其機(jī)械效率的表達(dá)式為W有/W總G s1/FsG/nF。功率只表示物體做功的快慢，不表示做功的多少。功率大，表示

3、單位時(shí)間內(nèi)做功多，或者說完成同樣多的功，功率大的所需時(shí)間少。(4)對勻速直線運(yùn)動的物體，功率的表達(dá)式可以變形為PW/tFs/tFv。功、功率和機(jī)械效率的區(qū)分物理量定義數(shù)學(xué)公式物理意義功W有力作用在物體上，物體上沿力的方向通過一段距離，就說此力對物體做了功WF   表示力的一種成效功率p單位時(shí)間內(nèi)完成的功P表示做功的快慢機(jī)械效率有用功跟總功的比值表示機(jī)械做功的利用率中考命題預(yù)測杠桿及杠桿的平衡條件是“簡單機(jī)械的主線。歷年中考試題有關(guān)簡單機(jī)械的命題，都緊密圍繞教材內(nèi)容，重點(diǎn)考查學(xué)生對杠桿的“二力、二臂、一點(diǎn)的認(rèn)識；對杠桿的平衡條件的應(yīng)廚，以及杠桿在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。其次，根據(jù)

4、力的平衡及F拉G物G動求解有關(guān)滑輪和滑輪組問題。考試題常為填空、選擇、作圖、問答題。其中作圖題出現(xiàn)幾率是最高的。預(yù)計(jì)今后中考命題有關(guān)本章的內(nèi)容，仍然是以杠桿的平衡條件的運(yùn)用為重點(diǎn)，但側(cè)重于杠桿在實(shí)際生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，會出現(xiàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題型。功和能功和能是物理學(xué)中的兩個(gè)重要概念，也是初中物理學(xué)習(xí)的一個(gè)重要內(nèi)容。在歷年的中考中,是必考的內(nèi)容之一?？碱}一般屬綜合性的，與簡單機(jī)械內(nèi)容聯(lián)系較密切。預(yù)計(jì)在今年的考題中，仍然會以簡單機(jī)械、功和能內(nèi)容密切聯(lián)系的綜合題形式出現(xiàn)。這就要求掌握功、功率概念；能應(yīng)用功和功率的公式解答物理問題；掌握如何測定滑輪組的機(jī)械效率，并能比擬滑輪組在不同使用情況下的機(jī)械效率，掌握

5、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒其中功、功率、機(jī)械效率仍是考試的重點(diǎn)，分值占卷面的百分比估計(jì)將不會低于10?？荚囶}有填空、選擇、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、問答題等。歸納總結(jié)1簡單機(jī)械中考的熱點(diǎn)主要集中在：杠桿、滑輪。通過瀏覽全國2005年二十多個(gè)省市試卷分析可知：(1)簡單機(jī)械這一章主要考核的知識點(diǎn)是力臂概念和杠桿平衡條件。(2)考試題型以作圖題出現(xiàn)率最高，其次是選擇題、實(shí)驗(yàn)題。(3)杠桿的平衡條件是考查的重點(diǎn)，幾乎是必考內(nèi)容，滑輪與滑輪組往往是與功和功率綜合在一起。2功和能有關(guān)功和能的命題，中考的熱點(diǎn)內(nèi)容主要集中在：功、機(jī)械效率、功率、機(jī)械能、動能、勢能的相互轉(zhuǎn)化。從全國各省中考試題中得出有關(guān)這一局部的命題情況有：(1

6、)有關(guān)這局部內(nèi)容的分值變動范圍較大，最多占卷面的8,最少的為0。(2)考試題型較豐富，有填空、選擇、解答、實(shí)驗(yàn)、汁算等，其中填空、選擇出現(xiàn)率較高。(3)功是考試的重點(diǎn)，幾乎是必考內(nèi)容，其次是功率、機(jī)械效率，功的原理。歷年考題1.江西在圖中畫出拉汽車時(shí)最省力的繩子繞法?！局v解】  依題意要求，“最省力的繞法就是繞過滑輪組的繩子的段數(shù)必須最多，四個(gè)滑輪，繩子段數(shù)最多的是5段，再根據(jù)“奇動偶定從與汽車相連的動滑輪的鉤子開始，依次繞過各滑輪，如下圖?！驹u注】  此題考查學(xué)生對滑輪組的理解在解答此題時(shí)，首先要認(rèn)真審題，判定動、定滑輪，二是要緊扣“最省力的繞法。此題易錯之處往往就是不能

7、正確理解題意，而導(dǎo)致繞繩段數(shù)過少。2×103千克/米3、體積為3的石塊在水中勻速上升提起，動滑輪重300牛，不計(jì)摩擦，取g10牛/千克，在石頭出水之前，作用在繩子自由端的拉力是多少？ 解析：取石塊為研究對象，石塊受重力、水對它的浮力的拉力F1。由于石塊勻速上升，根據(jù)力的平衡條件可知F1GF浮。而滑輪組受到的阻力應(yīng)為F1G動。根據(jù)題設(shè)條件，石塊的重力G和浮力F浮均可求出。而拉力FF1G動即可求出 。 石塊的重力：Gmg×103千克/米3×3××104牛石塊受到的浮力：F浮水gV排，由于石塊浸沒在水中，那么V排V。F浮水×103千克/米3

8、×10牛/千克×3×104牛，拉力：F1GF浮×104×104牛7.5×103牛阻力：F1G動×103×103牛。動力：F(F1G動×103牛拓延：該題是以滑輪組為主線的力學(xué)綜合題。它涉及到的知識點(diǎn)較多，兩力平衡條件，密度公式、質(zhì)量與重力的關(guān)系式、阿基米德原理以及滑輪組的應(yīng)用。其中的難點(diǎn)是確定阻力的大小。因此選石塊為研究對象，搞清其受力情況是解該題的關(guān)鍵。3.河南工人用類似圖所示的滑輪組提升重2000N的物體。1假設(shè)不計(jì)摩擦和動滑輪重，工人提起這個(gè)重物時(shí)至少要用多大的力？2假設(shè)工人勻速提升這個(gè)物體時(shí)所用的

9、拉力是800N，滑輪組機(jī)械效率為多大？3假設(shè)工人用800N的拉力在1分鐘內(nèi)將這個(gè)物體提高3m，他做功的功率是多少？【講解】設(shè)物體提升的高度為h，那么繩頭移動的距離為4h。用滑輪組提升重物時(shí)： 1假設(shè)不計(jì)摩擦，那么 2當(dāng) N時(shí)3當(dāng) N時(shí)，工人1分鐘內(nèi)所做的功功率 【評注】此題是對簡單機(jī)械的知識和機(jī)械效率知識的綜合運(yùn)用。特別要注意公式 的適用條件。在學(xué)習(xí)過程中不但要注意前后知識的聯(lián)系與區(qū)別，更要注重其在實(shí)際中的運(yùn)用。4.山西在做“測定滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用的裝置如下圖，某同學(xué)正確測得重物被提升的高度是，物重是1.2N，其他的數(shù)據(jù)如下表所示：繩自由端所受拉力F繩自由端移動距離s有用功 總功

10、上表數(shù)據(jù)中肯定錯誤的選項(xiàng)是          和             ?！局v解】依題意，該滑輪組有三段繩子承當(dāng)重物的重力，據(jù)此判斷出：繩自由端移動的距離應(yīng)為重物上升高度的3倍，即應(yīng)為，所以s欄中的是錯誤的；再據(jù)機(jī)械效率的概念和物理意義判斷 應(yīng)小于 ，所以 是錯誤的。因此錯誤的選項(xiàng)是s欄中的和 欄中的0.2J?！驹u注】此題考查了“機(jī)械效率、“滑輪組等根本知識，同時(shí)還考查了對上述根底知識

11、的運(yùn)用，在解答此題時(shí)，應(yīng)對圖、文所給定的條件認(rèn)真地綜合分析。5.用圖所示的滑輪組(滑輪組摩擦忽略不計(jì))將一個(gè)重79牛的鐵塊A勻速提升2米，拉力F做功200焦，求：1該滑輪組的機(jī)械效率。2假設(shè)將鐵塊A置于水中，如圖乙所示，仍用該滑輪組將其在水中勻速提升2米(不計(jì)水的阻力)，那么拉力F做了多少功?(鐵×103千克/米3)。解析:圖甲中的有用阻力大小為G，有用功Gh，由于不計(jì)滑輪摩擦，所以額外阻力為動滑輪重力G動，額外功為G動h，總功為F做的功W總。圖乙中，有用阻力大小為繩A的力，A勻速上升，那么TGF浮，有用功W有Th。額外阻力仍為動滑輪重力G動，額外功為G動h。總功為F做的功W總?？梢?/p>

12、要求W總，必須先求出F浮和額外功W額。本問中W額與第1問中W額相同。1W額外W總W有200焦158焦42焦2浸在水中勻速提升時(shí)：F浮水gV水g·TGF浮 W有Th69牛×2米138焦W總W有W額138焦42焦180焦習(xí)題精粹1.如下圖為轆轤和滑輪組合的機(jī)械裝置。轆轤的軸半徑r為15厘米，搖把到軸心線的距離R為40厘米。利用該裝置將重800牛頓的物體勻速提起。假設(shè)滑輪及繩重均不計(jì)，機(jī)件間摩擦也不計(jì)，試求搖把上至少應(yīng)加多大的力？2.身高幾乎相同的兄弟二人，用長米的扁擔(dān)抬一桶水，水桶掛在距哥哥肩米處的扁擔(dān)上，桶和水共重300牛，問兄弟二人肩上各負(fù)擔(dān)多大的力？不計(jì)扁擔(dān)重O

13、點(diǎn)為支點(diǎn)，受三個(gè)力和作用處于平衡狀態(tài)，如下圖，請?jiān)趫D中畫出三個(gè)力的力臂和。4.如圖，滑輪A上掛一重10牛的物體B，C為固定點(diǎn)地面，當(dāng)滑輪A在力F的作用下向上勻速上升時(shí)，滑輪A的速度為重物B上升時(shí)速度的_倍，力F應(yīng)為_牛滑輪A和繩重及摩擦均不計(jì)。19所示，浸沒在水中的金屬塊，體積為2米3，重4×104牛，用滑輪組向上勻速吊起金屬塊金屬塊始終全部浸沒在水中，至少要用多大的拉力F才行？動滑輪及摩擦不計(jì)6.以下各屬什么類型的杠桿 A.鍘刀B.鋼絲鉗C.掃帚D.天平E.鑷子7.判斷以下說法是否正確：1使用杠桿總是省力的。 2只有支點(diǎn)在動力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)中間的杠桿，才有可能是省力杠桿。 3只

14、有杠桿支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離大于支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離時(shí)，使用杠桿才省力 8.二個(gè)體積相等的實(shí)心銅球和鉛球，掛于輕質(zhì)杠桿兩端，當(dāng)支點(diǎn)O位于某處時(shí)，杠桿平衡，如下圖。現(xiàn)將兩球慢慢浸沒在水中后，要想使杠桿平衡，下述支點(diǎn)O的移動情況中正確的選項(xiàng)是 A.向銅球側(cè)移動B.向鋁球側(cè)移動C.不需要移動D.無法判斷9.如下圖，物體的質(zhì)量為15kg，滑輪重力為20N，用力F拉著滑輪使物體勻速上升4m，問：拉力F做了多少功？不計(jì)摩擦500N的重物時(shí)，手下降的高度是1m時(shí)，重物被舉高了0。2m，這時(shí)人做多少功？人用的作用力多大？45000W的汽車以54kmt的速度在平直的路面上勻速行駛30km，求汽車受到的阻力。功

15、率假設(shè)是不變，汽車勻速上坡需要5000N的牽引力，那么汽車勻速上坡的速度為多大？參考答案1. 分析：此題是輪軸，滑輪的組合裝置根據(jù)牛頓第三定律，滑輪和軸之間通過繩子相互的拉力，大小相等，把兩個(gè)分連接起來解答:對于滑輪，拉力F對于輪軸F2=F=400NR=0.40mr=說明:輪軸在實(shí)際生活中應(yīng)用很多，可以把輪軸看成是一個(gè)以輪半徑為動力臂，軸半徑為阻力臂的邊續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，因此，F(xiàn)2/F1=R/r。實(shí)際中也有把動力作用在軸上的，所以F2理解為作用在軸上的力，F(xiàn)1理解為作用在輪上的力，不要死背公式。2.分析:兄弟二人抬水時(shí)，水桶作用在扁擔(dān)上的力是阻力，兄弟倆肩頭對扁擔(dān)的作用力都是動力。假設(shè)要求哥哥肩上

16、負(fù)擔(dān)的力有多大，可把弟弟的肩同扁擔(dān)接觸的那點(diǎn)看作是支點(diǎn)；反之，求弟弟肩上負(fù)擔(dān)的力，只要把哥哥的肩同扁擔(dān)接觸的那點(diǎn)作支點(diǎn)，然后用權(quán)多平衡條件來求解。解答:設(shè)扁擔(dān)長為L，哥哥肩與水桶作用在扁擔(dān)上的力的作用點(diǎn)的距離為L0。那么弟弟肩與水桶作用在扁擔(dān)上的力的作用點(diǎn)的距離為LL0。以弟弟肩為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件，G(L-L0)=F哥L以哥哥肩為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件GL0=F弟L即哥哥負(fù)擔(dān)200牛的力，弟弟負(fù)擔(dān)100牛的力。說明:過支點(diǎn)的作用力，力臂為零，分別把支點(diǎn)選肩頭，可以減少未知量，使問題方便地解決。3.分析指導(dǎo):首先分別作出三個(gè)力的作用線，即通過力的作用點(diǎn)沿力的方向作的一條直線一般常用虛線表示

17、，然后分別作出從支點(diǎn)到這三條作用線的垂線并標(biāo)明對應(yīng)的力臂和。答案:如下圖4.分析:A是一個(gè)動滑輪，設(shè)重物B上升的高度為h，那么動滑輪A上升的高度就為h/2，這是此題的關(guān)鍵所在，速度大小為移動的距離除以時(shí)間A、B上升時(shí)間相同，所以上升高度比為速度比。解答：在相等的時(shí)間t內(nèi)，B上升的速度VB=h/t。A上升的速度VA= h/2t。顯然，VA=VB。又因?yàn)榛咥和繩重及摩擦均不計(jì)，故F=2G=20牛說明:此題綜合動滑輪、速度等知識來進(jìn)行發(fā)散思維。標(biāo)清楚A、B物體移動距離的關(guān)系非常重要，然后靈活運(yùn)用所學(xué)的速度、動滑輪等根本知識。5.分析:金屬塊勻速上升應(yīng)滿足力的平衡條件。金屬塊受重力、浮力、滑輪組對它

18、向上的拉力滿足G=F浮+F拉。金屬塊受到的浮力由阿基米德原理來計(jì)算F浮=水gV排對重物的拉力，由圖可知，由3股繩子來承當(dāng)，F(xiàn)拉=3F解答:F浮=水gV排=1×103(千克米)3×9.8(牛千克)×2米3×104牛金屬塊勻速上升，處于平衡狀態(tài)，滑輪組對金屬塊的拉力F拉=G-F浮=4×104牛×104牛×104?；喗M吊起重物是由3股繩子承當(dāng)，繩子自由端拉力即是每股繩上受的力。即至少要用×103牛的拉力才行。6.分析指導(dǎo):鍘刀使用時(shí)，刀把上用力的力臂即動力臂大于被鍘物體對刀口的阻力力臂即阻力臂，由于動力臂大于阻力臂，所

19、以是省力杠桿。鋼絲鉗使用時(shí)，手柄比鉗絲口長；大掃帚掃地時(shí)，手對掃帚把作用力的力臂小于地面對掃帚阻力的力臂；天平兩側(cè)臂長相等；鑷子使用時(shí)，力作用于鑷子中部，鑷子尖物體對鑷子的作用力力臂較大。所以，屬于省力杠桿的有：鍘刀，鋼絲鉗；屬于費(fèi)力杠桿的有：掃帚，鑷子；屬于等臂杠桿的有：天平。小結(jié):解此類問題時(shí)，首先確定出杠桿的支點(diǎn)、動力、動力臂、阻力、阻力臂，再根據(jù)杠桿平衡條件，比擬動力臂與阻力臂的大小，得出結(jié)論來。7.分析指導(dǎo):使用杠桿并不一定都是為了省力，在實(shí)際中有時(shí)是為了方便，如使用鑷子、釣魚竿，反而是費(fèi)力的。因此說法1是錯誤的。杠桿平衡時(shí)，判斷該杠桿是否是省力杠桿的依據(jù)就是：動力臂是否大于阻力臂。無論支點(diǎn)在動力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)的中間，還是在二力作用點(diǎn)的同側(cè)，都有可能存在著動力臂大于阻力臂的情形，因此，說法2是不全面的。關(guān)于說法3，支點(diǎn)到二力作用點(diǎn)的距離一般不是二力力臂。因此，不能據(jù)此來判斷動力與阻力的大小關(guān)系。答案:為&