中考物理高分一輪單元復習14《簡單機械機械效率》課件（含答案）

1、第五單元功、功率和機械效率課時 14簡單機械機械效率定義在力的作用下能繞著轉動的硬棒,如圖所示考點知識聚焦固定點考點一杠桿考點知識聚焦動力作用線五要素支點杠桿繞著轉動的點,用字母O表示動力使杠桿轉動的力,用字母F1表示阻力阻礙杠桿轉動的力,用字母F2表示動力臂從支點到的距離,用字母l1表示阻力臂從支點到的距離,用字母l2表示力臂畫法找支點;畫力的作用線;畫力臂(過支點向力的作用線畫垂線);標力臂(大括號或背向箭頭)阻力作用線考點知識聚焦靜止考點二杠桿的平衡條件1.探究：杠桿平衡條件理解杠桿平衡是指杠桿不動或轉動探究過程將杠桿中心作為支點調節(jié)杠桿兩端的,使杠桿在平衡,這樣做的目的是消除杠桿自身重

2、力對實驗的影響,且便于從杠桿上直接讀出;實驗過程中移動鉤碼位置使杠桿再次水平平衡;改變鉤碼數量和位置,再多測幾組數據,是為了勻速平衡螺母力臂水平位置得到杠桿平衡的普遍規(guī)律,避免偶然性得出結論杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2評估交流實驗中只測一組數據,;若用彈簧測力計代替鉤碼,應當沿拉彈簧測力計,以便于測量力臂;傾斜拉動彈簧測力計時力臂值與豎直時不同,與豎直拉動時相比力臂變,彈簧測力計示數變考點知識聚焦具有偶然性,不能得出普遍規(guī)律豎直方向小大名稱力臂關系力的關系特點應用舉例省力杠桿l1l2F1F2省力、撬棒、鍘刀、羊角錘、起子費力杠桿l1l2F1F2、省距離理發(fā)剪刀、釣魚竿、鑷子等臂杠桿l1l

3、2F1F2不省力、不費力天平、定滑輪考點知識聚焦F2B.F1F2C.F1=F2D.無法判斷熱點考向探究圖14-22B例9斜面的機械效率如圖14-23所示,斜面長s=10m,高h=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個重為100N的物體由斜面底端A以0.2m/s的速度勻速推到頂端B。運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功。求:(1)推力做的有用功。(2)推力做的功。(3)物體在斜面上勻速運動時受到的摩擦力。(4)斜面的機械效率。(5)推力F的大小。(6)推力的功率。熱點考向探究探究四機械效率的綜合計算圖14-23解:(1)推力做的有用功W有=Gh=100N4m=400J。(2)推力做的功。熱點考向

4、探究(3)物體在斜面上勻速運動時受到的摩擦力。(2)推力做的功W總=W有+W額=400J+100J=500J。(4)斜面的機械效率。熱點考向探究(5)推力F的大小。(6)推力的功率。（6）推力的功率P總=Fv=50N0.2m/s=10W。(其他方法合理即可)熱點考向探究例10滑輪組的機械效率(豎拉滑輪提空氣中的物體)有一質量為60kg、底面積是0.5m2的物體靜置在水平地面上,工人用如圖14-24所示的裝置在20s內將物體勻速提升2m,已知拉力F的大小為400N,在此過程中不計繩重和摩擦。(g取10N/kg)(1)求物體靜置時對水平地面的壓強。(2)求物體移動的速度。(3)求繩子自由端移動的速

5、度。(4)求動滑輪的重力。(5)求拉力做的有用功。(6)求拉力做的總功。(7)求拉力做功的功率。(8)求滑輪組的機械效率。(9)若工人的重力為800N,則該工人利用此滑輪組一次能提起重物的最大重力是多少?圖14-24熱點考向探究(1)求物體靜置時對水平地面的壓強。熱點考向探究(2)求物體移動的速度。(3)求繩子自由端移動的速度。(4)求動滑輪的重力。熱點考向探究(5)求拉力做的有用功。(6)求拉力做的總功。(7)求拉力做功的功率。熱點考向探究(9)若工人的重力為800N,則該工人利用此滑輪組一次能提起重物的最大重力是多少?(8)求滑輪組的機械效率。熱點考向探究例11滑輪組的機械效率(豎拉滑輪提

6、水中的物體)一質量為6kg的石塊,沉在裝水的容器底部,某同學用一動滑輪將石塊從水中勻速提起1m,但石塊沒有露出水面,如圖14-25所示。已知繩自由端的拉力F為25N,不計繩重和摩擦,求石塊在上升過程中:(石=3103kg/m3,g取10N/kg)(1)石塊受到的浮力。(2)繩自由端拉力做的功。(3)動滑輪的重力。(4)動滑輪的機械效率。圖14-25熱點考向探究(1)石塊受到的浮力。熱點考向探究(3)動滑輪的重力。(2)繩自由端拉力做的功。熱點考向探究(4)動滑輪的機械效率。熱點考向探究例12滑輪組的機械效率(水平拉滑輪)利用如圖14-26所示的滑輪組,用F=1000N的力拉繩子自由端,貨物A以

7、0.1m/s的速度勻速直線運動10s,整個過程中,滑輪組的機械效率為75%。不計滑輪處摩擦。求:(1)貨物A在10s內移動的距離。(2)這個過程中拉力F的功率。(3)水平地面對貨物A的摩擦力大小。圖14-26熱點考向探究(3)水平地面對貨物A的摩擦力大小。(2)這個過程中拉力F的功率。變式1如圖14-27所示,用F=50N的水平拉力拉著重為200N的物體A沿水平地面勻速運動,且物體A運動的速度為0.2m/s,地面對物體A的摩擦力是物體A重力的0.1倍。不計滑輪重力及滑輪處摩擦,則下列說法正確的是()A.10s內物體A克服與地面之間的摩擦力做的功是80JB.10s內拉力F做的功是100JC.拉力

8、F的功率是20WD.該裝置的機械效率是80%熱點考向探究D圖14-27熱點考向探究例13杠桿、浮力綜合計算如圖14-28所示,輕質杠桿AB可繞O點轉動,在A、B兩端分別掛有邊長為10cm、重力為20N的完全相同的兩正方體C、D,OAOB=43;當物體C浸入水中且露出水面的高度為2cm時,杠桿恰好水平靜止,A、B兩端的繩子均不可伸長且均處于張緊狀態(tài)。求:(g取10N/kg)(1)物體C的密度。(2)杠桿A端受到繩子的拉力。(3)物體D對地面的壓強。圖14-28熱點考向探究(2)杠桿A端受到繩子的拉力。熱點考向探究(3)物體D對地面的壓強。熱點考向探究例14滑輪、杠桿綜合計算邊長為0.1m、質量均

9、勻的正方體物體M,放在水平地面上時對地面的壓強為5.0103Pa。如圖14-29所示裝置,橫桿可繞固定點O在豎直平面內轉動,系在橫桿B端的細繩通過動滑輪連著物體M,用32N的力F在A點豎直向上提橫桿時,橫桿在水平位置平衡,此時物體M對地面的壓強為1.8103Pa,且ABOA=13。不計橫桿質量、繩質量和摩擦。則下列選項正確的是()A.物體M受到的重力為36NB.B端受到的拉力為24NC.動滑輪重18ND.要使物體M對地面的壓強為0,則在A點施加的拉力F為35N,才能使橫桿仍在水平位置平衡圖14-29答案A熱點考向探究熱點考向探究變式2培優(yōu)題如圖14-30所示裝置中,物體甲重G甲=30N,物體乙

10、重G乙是動滑輪重G輪的4倍。物體乙跟地面的接觸面積為210-2m2。輕質杠桿AB可以繞O點轉動,且OAOB=53。不計摩擦,裝置在圖示位置處于平衡狀態(tài)時,物體乙對水平地面的壓力為100N。(1)求此時物體乙對地面的壓強。(2)求動滑輪對物體乙的拉力F拉。(3)若在物體甲下面再加掛一個物體丙,恰使物體乙勻速上升,求丙下降0.1m時重力對其做的功。熱點考向探究圖14-30熱點考向探究(2)求動滑輪對物體乙的拉力F拉。熱點考向探究(3)若在物體甲下面再加掛一個物體丙,恰使物體乙勻速上升,求丙下降0.1m時重力對其做的功。熱點考向探究例15滑輪、杠桿、浮力綜合計算如圖14-31所示是利用電子秤顯示壓力

11、的大小反映水箱水位變化的裝置示意圖。該裝置由滑輪C、長方體物塊A、B以及杠桿DE組成。物塊A通過細繩與滑輪C相連,物塊B放在電子秤上并通過細繩與杠桿相連,杠桿可以繞支點O轉動并始終在水平位置平衡,且DOOE=12。已知物塊A的密度為1.5103kg/m3,底面積為0.04m2,高為1m,物塊A的上表面與水箱頂部相平,物塊B的重力為150N?；喤c軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦以及滑輪、杠桿和繩的自重均忽略不計。請解答下列問題:(g取10N/kg)(1)當水箱裝滿水時,物塊A的下表面受到水的壓強是多大?此時物塊A所受的拉力是多大?(2)從水箱裝滿水到水位下降1m,電子秤所顯示的壓力示數變化范圍是多少?

12、圖14-31(1)當水箱裝滿水時,物塊A的下表面受到水的壓強是多大?此時物塊A所受的拉力是多大?熱點考向探究熱點考向探究(2)從水箱裝滿水到水位下降1m,電子秤所顯示的壓力示數變化范圍是多少?變式3如圖14-32所示,用滑輪組勻速打撈水中的物體N,已知AOOB=31,物體N的質量為50kg,動滑輪重15N,物體M的質量為20kg。當桌面對M的支持力為50N時,杠桿處于平衡狀態(tài),此時物塊N全部沒入水中,求物塊N的體積。(不計繩重及摩擦,g取10N/kg)熱點考向探究圖14-32熱點考向探究例1在“探究杠桿的平衡條件”實驗中:(1)將杠桿的中點置于支架上,當杠桿靜止時,發(fā)現杠桿左端下沉,這時應將左

13、端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)端調節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,目的是。(2)記錄實驗數據的表格如下,請將表格空白處補充完整。熱點考向探究突破一探究杠桿的平衡條件次數動力F1/N阻力臂l2/m120.110.2右消除杠桿自身重力對實驗的影響,且便于從杠桿上直接讀出力臂動力臂l1/m阻力F2/N(3)某同學通過以上實驗操作及數據分析,得出杠桿的平衡條件:動力動力臂=阻力阻力臂。你認為他的結論(選填“可靠”或“不可靠”),理由是。實驗延伸結合上例探究以下問題:(4)使杠桿在傾斜一定角度的位置做實驗,也能得出杠桿平衡條件。這種實驗方案與杠桿在水平位置做實驗的方案相比較,你認為哪種實驗方案更好,并

14、說明理由:。熱點考向探究不可靠根據一組實驗數據得出結論,實驗結論不具有普遍性杠桿在水平位置的實驗方案更好,便于測量力臂(5)如圖14-33所示,當調節(jié)杠桿平衡后,在A點懸掛2個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,需要在B點懸掛個鉤碼。取走B點的鉤碼,改用彈簧測力計在C點豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,測得拉力為N。(每個鉤碼重0.5N)(6)若將彈簧測力計拉力的方向改為在C點斜向左上方拉杠桿,使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數將(選填“變大”“變小”或“不變”)。熱點考向探究圖14-3340.5變大實驗次數動滑輪的重力G動/N物體的重力G物/N物體升高的高度h/m彈簧測力計的示數F/N繩

15、端移動的距離s/m機械效率10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3例2在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中,某組同學用同樣的滑輪安裝了如圖14-34甲、乙所示的滑輪組,實驗測得的數據如下表所示。請回答下列問題:熱點考向探究突破二測量滑輪組的機械效率圖14-34(1)本實驗需要用的測量儀器是和。(2)表中實驗數據是用圖所示的滑輪組測得的。實驗中應沿拉動彈簧測力計,使物體緩緩上升。第3次實驗中應補充的數據是。(3)根據以上實驗數據可以得出如下結論:同一滑輪組的機械效率主要與有關。熱點考向探究彈簧測力計刻度尺甲豎直方向勻速74.1%物重 實驗延伸 熱點考向探究變大(4)分析表中的數據可知:隨著物重的增加,額外功(選填“變大”“變小”或“不變”),原因是。通過以