復(fù)習(xí)機(jī)械與人

中考復(fù)習(xí)之

____第十章機(jī)械與人考點(diǎn)整合杠桿和滑輪現(xiàn)實(shí)生活中的杠桿天平杠桿示意圖:F2阻力L1動(dòng)力臂L2阻力臂動(dòng)力作用線阻力作用線O支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離支點(diǎn)到阻力作用線的距離F1動(dòng)力·人教版①動(dòng)力、阻力都是杠桿受的力，作用點(diǎn)在杠桿上；②杠桿可直、可曲，當(dāng)支點(diǎn)在杠桿中間時(shí)，二力同向；支點(diǎn)在杠桿一端時(shí)，二力反向?！军c(diǎn)撥】力臂畫法：(1)找支點(diǎn)O；(2)畫力的作用線(虛線)；(3)畫力臂(虛線，過支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線)；(4)標(biāo)力臂(大括號(hào)或背向箭頭)。說明1．如下圖所示,在圖中分別畫出力F1和F2對支點(diǎn)0的力臂L1和L2。L2L1杠桿作圖練習(xí)l1F1l2F2ＯＬ2ABL１1．如下圖所示,在圖中分別畫出力F1和F2對支點(diǎn)0的力臂L1和L2。人的前臂抽水機(jī)的手柄探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)：1、實(shí)驗(yàn)前為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？消除杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響2、怎樣調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡？左沉右調(diào)3、實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要使杠桿在水平位置平衡？使力臂落在杠桿上，便于測量力臂，減少誤差4、實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要進(jìn)行多次測量？一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性，多次實(shí)驗(yàn)使結(jié)論具有普遍性思考：為什么實(shí)驗(yàn)時(shí)用支點(diǎn)在中間的杠桿，不用支點(diǎn)在一側(cè)的杠桿？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2、要使右圖杠桿保持平衡,最省力的方向是()ABCDoA3.一圓柱形鐵桶放在水平地面上，欲使其C點(diǎn)稍稍抬離地面，則在B處施加一最小動(dòng)力，該怎樣作出？(提示：D點(diǎn)是支點(diǎn)，B點(diǎn)是動(dòng)力作用點(diǎn))

·人教版[解析]首先將問題模型化，將鐵桶看作杠桿，D點(diǎn)是支點(diǎn)，B點(diǎn)是動(dòng)力作用點(diǎn)，物體的重力看作阻力，根據(jù)實(shí)際情形來確定施加的力的方向，連接BD兩點(diǎn)，過B點(diǎn)做連線的垂線，方向斜向上，此時(shí)，阻力和阻力臂確定，動(dòng)力臂最大，最省力。如圖所示．作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置C，在這個(gè)過程中的動(dòng)力F（）A．變大B．保持不變C．先變小后變大D．先變大后變小如圖所示，一個(gè)直桿可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿的末端懸掛一重物，用一個(gè)始終跟直桿垂直的力F作用于杠桿的中點(diǎn)，并使直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過程中直桿（）A.始終是省力杠桿B.始終是費(fèi)力杠桿C.先是省力的，后是費(fèi)力的D.先是費(fèi)力的，后是省力的練習(xí)：解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小的問題：1、在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；2、動(dòng)力方向應(yīng)該是通過該點(diǎn)且和支點(diǎn)連線垂直的方向。F2F1

L1L2O由F1L1=F2L2∵L1〉L2∴F1〈F2這是省力杠桿杠桿的分類省力杠桿雖然省力，但費(fèi)了距離F2F1

L1L2O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉

F2這是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力，但可以省距離F2F1

L1

L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2這是等臂杠桿等臂杠桿不省力，也不省距離如圖甲，托盤天平是實(shí)驗(yàn)室里常用來測量的工具．托盤天平上的橫梁可以看成一個(gè)等臂杠桿，刀口處實(shí)際上就是支點(diǎn)，圖乙是簡化后的示意圖．（1）請?jiān)趫D乙上畫出動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂

（2）試證明：當(dāng)天平水平平衡時(shí)，左盤中物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量，即：m物=m碼．證明：杠桿在水平位置平衡，所以F1l1=F2l2，

m物gl1=m碼gl2，

因?yàn)閘1=l2，

所以，m物=m碼．1、定滑輪工作時(shí)滑輪的軸固定不動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：是一個(gè)等臂杠桿實(shí)質(zhì)：作用：可改變用力的方向但不省力注意：s繩=h物v繩=v物滑輪改變拉力的方向，會(huì)改變拉力的大小嗎？定滑輪：2、動(dòng)滑輪工作時(shí)滑輪的軸隨重物一起上升結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的省力杠桿實(shí)質(zhì)：作用：在豎直方向上可以省一半力，但不能改變用力的方向。F1l2l1F2L1=2l2F1=F2動(dòng)滑輪：改變拉力的方向，會(huì)改變拉力的大小嗎？l1＜2l2F1l2l1F2F1l2l1F2F1l1=F2l2F1＞1/2F2如圖5所示甲、乙兩個(gè)裝置，已知：A重100牛，A在地面上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力為40牛（不考慮繩與滑輪的摩擦）。要使A向右勻速滑動(dòng)，拉力F甲=

牛，F(xiàn)乙=

牛3、滑輪組：滑輪組：由動(dòng)滑輪和定滑輪組合而成的裝置關(guān)于滑輪組的幾個(gè)物理量（1）．承重繩子股數(shù)n：等于與動(dòng)滑輪接觸的繩子股數(shù)

n=FF奇動(dòng)偶定例題：一條繩子只能承受3000N的力，你怎樣組裝滑輪才能把104N的物體拉起來？（用的滑輪個(gè)數(shù)最少，滑輪重，繩重和摩擦都不計(jì)）知識(shí)縱橫如圖所示的四個(gè)滑輪組中，不考慮輪重，圖＿＿＿可省一半力，圖＿＿＿最費(fèi)力，圖＿＿＿＿和圖＿＿＿＿用力大小一樣。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)2、如圖所示，物體A重G＝80N，在F＝60N拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF.fTNG12F＝f因?yàn)樗詅=2F=120N120N要用滑輪組將陷在泥中的小汽車?yán)鰜?，試在圖中畫出最省力的繩子的繞法？練習(xí)：名稱斜面示意圖定義斜面是一種可以_____的簡單機(jī)械，但必須多移動(dòng)______?！と私贪媸×嚯x原理

FL＝Gh，由公式知，斜面______越省力應(yīng)用螺旋、樓梯、盤山公路越長4、斜面功：1、定義：力和物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積叫做機(jī)械功，簡稱功2、功的計(jì)算：①、公式：W=FS②、單位：焦耳J1J=1N?m

3、對物體做功有兩個(gè)必要條件：一是物體要受力的作用二是物體要在力的方向上通過一定的距離在下圖的四種情境中，人對物體做功的是

()2、小孩沿斜面用力推重為100N的車，車在50N的推力作用下沿斜面運(yùn)動(dòng)了5m的距離，小車的高度下降了2m，問（1）推力做了多少功；（2）重力做了多少功；（3）支持力做了多少功？FsF支持力做功為0J1、物理意義：用來表示做功快慢的物理量復(fù)習(xí)：功率2、定義：單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率。3、計(jì)算：

4、功率的單位：1w=1J/S某臺(tái)機(jī)器的功率是500W，它所表達(dá)的物理意義是：每秒內(nèi)做功為500焦物理·新課標(biāo)（RJ）功率的測量

例2如圖11－1所示，粗略測量小明同學(xué)引體向上運(yùn)動(dòng)的功率時(shí)，下列物理量不需要測量的是(

)A．小明的質(zhì)量B．單杠的高度C．每次身體上升的高度D．做引體向上的時(shí)間B圖11—1復(fù)習(xí)：五、機(jī)械效率1、功的原理是什么？使用任何機(jī)械都不省功。理想機(jī)械W用機(jī)械=W不用機(jī)械實(shí)際機(jī)械W用機(jī)械>W不用機(jī)械因此，實(shí)際機(jī)械的機(jī)械效率總<1原因機(jī)械自重機(jī)械間摩擦力下列關(guān)于機(jī)械效率的說法中正確的是（）

A.做功多的機(jī)械，機(jī)械效率就高。

B.單位時(shí)間內(nèi)做的功越多，機(jī)械效率就越高。

C.使用機(jī)械的目的是為了提高機(jī)械效率，省功。

D.使用任何機(jī)械，他的機(jī)械效率都小于1練習(xí)：·新課標(biāo)例2.[2011·河北]

如下表所示是小明測一滑輪組機(jī)械效率時(shí)收集的有關(guān)數(shù)據(jù)。(1)請?jiān)趫DK29－3中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法。(2)將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。66.7%·新課標(biāo)(3)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時(shí)，除克服動(dòng)滑輪自重所做的額外功外，其他額外功將________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。進(jìn)一步分析可知，在動(dòng)滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機(jī)械效率與__________和__________有關(guān)。(4)第一次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼上升0.1m所用的時(shí)間為1.5s，則動(dòng)力的功率為______W。物重變大摩擦0.14·人教版例5探究“斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組提出了“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)”的猜想，下表是該小組根據(jù)此猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)：斜面傾斜程度小車A重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有用/J總功W總/J機(jī)械效率較緩5.00.11.50.50.50.7566.67%較陡5.00.22.50.511.25最陡5.00.33.40.51.788.24%(1)請將表格中空格處的數(shù)據(jù)填寫完整。

80%

1.5·人教版(3)分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可推知：高度相同的斜面，越長越_____(選填“省力”或“費(fèi)力”)；斜面在我們生活中的應(yīng)用有________(只寫出一條即可)。

盤山公路省力(2)由以上表格小明得出“斜面越陡，機(jī)械效率越高”的結(jié)論，要得到此結(jié)論需要控制不變的因素有：①__________；②__________；③______________。物體的重力斜面的長度

斜面的粗糙程度·人教版例6用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)F為________N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為________%。請寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因：___________________________________________________。(2)為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測量并計(jì)算得到如下表所示的兩組數(shù)據(jù)：0.566.7

由于使用杠桿時(shí)需要克服杠桿自重(克服摩擦力)等做功·人教版

次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測力移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重力有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：______________________；請簡要說明兩條理由：___________________________________________________________________________________。不能

兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼沒有掛在同一位置僅根據(jù)一次對比實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論是不可靠的計(jì)算各種機(jī)械效率的幾個(gè)常用公式（豎直方向）（水平方向）（所有情況）（不計(jì)繩重及摩擦）2．機(jī)械能的分類及各自的影響因素3.機(jī)械能守恒定律在只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能的總量保持_____。彈性形變運(yùn)動(dòng)質(zhì)量速度被舉高質(zhì)量高度不變機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1．認(rèn)識(shí)“能”物體能夠___________，表明這個(gè)物體具有能量，能量的單位是________。對外做功焦耳歸納結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)，速度＿＿的物體具有的動(dòng)能＿＿大大比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：速度相同時(shí)，質(zhì)量＿＿的物體能做的功多，這表明它具有的動(dòng)能＿＿大大結(jié)論：1.質(zhì)量相同時(shí)，速度

的物體具有的動(dòng)能

。2.速度相同時(shí)，質(zhì)量

的物體具有的動(dòng)能

。3.物體的動(dòng)能與物體的

和

有關(guān)，

越大，

越大，物體具有的動(dòng)能就越大。越大越大越大越大質(zhì)量速度速度質(zhì)量一、判斷動(dòng)能變化情況1、一輛汽車加速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能

。2、火車進(jìn)站時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能

；停止后，它的動(dòng)能等于

。3、速度相同的汽車與火車______的動(dòng)能較大。4、一輛灑水車在馬路上勻速前進(jìn)并灑水，它的動(dòng)能

。二、比較動(dòng)能大?、倨嚳蛰d和滿載時(shí)以相同速度前進(jìn)：

動(dòng)能大。②某同學(xué)慢跑和快跑時(shí)：

動(dòng)能大。ABC