專題12 簡(jiǎn)單機(jī)械-3大模塊知識(shí)清單+5個(gè)易混易錯(cuò)+5種方法技巧+典例真題精析-【口袋書】2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單（原卷版）

專題12簡(jiǎn)單機(jī)械考點(diǎn)一杠桿知識(shí)點(diǎn)一：杠桿1.杠桿(1)杠桿：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就是杠桿。(2)杠桿的五要素：①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)(O)；②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F1)；③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F2)；④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離(l1)；⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離(l2)。2.杠桿的平衡條件(1)杠桿的平衡：當(dāng)有兩個(gè)力或幾個(gè)力作用在杠桿上時(shí)，杠桿能保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則我們說杠桿平衡。(2)杠桿平衡的條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2(3)在探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響，此時(shí)杠桿自重的力臂為0；給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，目的是方便直接從杠桿上讀出力臂的大?。粚?shí)驗(yàn)中要多次試驗(yàn)的目的是獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。注意：無論動(dòng)力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個(gè)力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力。力臂是點(diǎn)到線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力的作用線通過支點(diǎn)的，其力臂為零，對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不起作用。3.杠桿的應(yīng)用(1)省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，省力但費(fèi)距離。(2)費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿，費(fèi)力但省距離。(3)等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿，既不省力也不費(fèi)力。知識(shí)點(diǎn)二：杠桿的平衡條件(1)杠桿的平衡：當(dāng)有兩個(gè)力或幾個(gè)力作用在杠桿上時(shí)，杠桿能保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則我們說杠桿平衡。(2)在探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響，此時(shí)杠桿自重的力臂為0；給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，目的是方便直接從杠桿上讀出力臂的大??；實(shí)驗(yàn)中要多次試驗(yàn)的目的是獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。注意：在實(shí)驗(yàn)過程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會(huì)破壞原有的平衡。（3）杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。考點(diǎn)二滑輪知識(shí)點(diǎn)一：定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組1.滑輪：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。2.定滑輪（1）定義：工作時(shí)，中間的軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。（2）實(shí)質(zhì)：是個(gè)等臂杠桿。軸心O點(diǎn)固定不動(dòng)為支點(diǎn)，其動(dòng)力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，因?yàn)橹匚飫蛩偕仙龝r(shí)不省力。（3）特點(diǎn)：不省力，但可改變力的方向。所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力能得到一個(gè)與該力方向不同的力。（4）動(dòng)力移動(dòng)的距離與重物移動(dòng)的距離相等。對(duì)于定滑輪來說，無論朝哪個(gè)方向用力，定滑輪都是一個(gè)等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力G。（不計(jì)繩重和摩擦）3.動(dòng)滑輪1.定義：工作時(shí)，軸隨重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。2.實(shí)質(zhì)：是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿。3.特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向。4.動(dòng)力移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的2倍。對(duì)于動(dòng)滑輪來說：1）動(dòng)滑輪在移動(dòng)的過程中，支點(diǎn)也在不停地移動(dòng)；2）動(dòng)滑輪省一半力的條件是：動(dòng)滑輪與重物一起勻速移動(dòng)，動(dòng)力F1的方向與并排繩子平行，不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦。4.滑輪組(1)連接：兩種方式，繩子可以先從定滑輪繞起，也可以先從動(dòng)滑輪繞起。(2)作用：既可以省力又可以改變動(dòng)力的方向，但是費(fèi)距離。(3)省力情況：由實(shí)際連接在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)決定。繩子段數(shù)：“動(dòng)奇定偶”。拉力 ，繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh，其中n是繩子的段數(shù)，h是物體移動(dòng)的高度。5.輪軸和斜面(1)輪軸：實(shí)質(zhì)是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，是一種省力機(jī)械。輪和軸的中心是支點(diǎn)，作用在軸上的力是阻力F2，作用在輪上的力是動(dòng)力F1，軸半徑r，輪半徑R，則有F1R=F2r，因?yàn)镽>r，所以F1<F2。(2)斜面：是一種省力機(jī)械。斜面的坡度越小，省力越多?？键c(diǎn)三機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)一：機(jī)械效率1.有用功—W有用：使用機(jī)械時(shí)，對(duì)人們有用的功叫有用功。也就是人們不用機(jī)械而直接用手時(shí)必須做的功。在提升物體時(shí)，W有用=Gh。2.額外功—W額外(1)使用機(jī)械時(shí)，對(duì)人們沒有用但又不得不做的功叫額外功。(2)額外功的主要來源：①提升物體時(shí)，克服機(jī)械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機(jī)械的摩擦所做的功。3.總功—W總：(1)人們?cè)谑褂脵C(jī)械做功的過程中實(shí)際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的總和。即：W總=W有用+W額外。(2)若人對(duì)機(jī)械的動(dòng)力為F，則：W總=F?s4.機(jī)械效率—η(1)定義：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率。 (2)公式：η=W有用/W總。(3)機(jī)械效率總是小于1。(4)提高機(jī)械效率的方法：①改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使它更合理、更輕巧；②經(jīng)常保養(yǎng)，使機(jī)械處于良好的狀態(tài)。(5)功率與機(jī)械效率的區(qū)別：①二者是兩個(gè)不同的概念：功率表示物體做功的快慢；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率。②它們之間的物理意義不同，也沒有直接的聯(lián)系，功率大的機(jī)械效率不一定大，機(jī)械效率高的機(jī)械，功率也不一定大。易混易錯(cuò)點(diǎn)一：杠桿的五要素理解易錯(cuò)？（1）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。（2）動(dòng)力和阻力都是杠桿受到的力，作用點(diǎn)都在杠桿上。（3）動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。（4）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。（5）如果力的作用線恰好通過支點(diǎn)，則其力臂為零。易混易錯(cuò)點(diǎn)二：三類杠桿的特點(diǎn)及應(yīng)用辨別易錯(cuò)？類型力臂關(guān)系力的關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿l1＜l2F1＞F2費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂

人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離，既不費(fèi)力也不費(fèi)距離天平，定滑輪易混易錯(cuò)點(diǎn)三：動(dòng)滑輪和定滑輪的相關(guān)概念理解易錯(cuò)。名稱定滑輪動(dòng)滑輪作用力的關(guān)系物重GG拉力大小F＝G拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反與物體運(yùn)動(dòng)方向相同移動(dòng)距離的關(guān)系物體移動(dòng)的距離hh拉力移動(dòng)的距離s＝hs＝2h特點(diǎn)不省力但可以改變力的方向省一半的力，但不能改變力的方向?qū)嵸|(zhì)等臂杠桿動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力杠桿易混易錯(cuò)點(diǎn)四：滑輪組繩子的繞法易錯(cuò)。（1）確定繞過動(dòng)滑輪的繩子的根數(shù)：首先根據(jù)題目中的條件，如繩子能承受的最大拉力F、要承擔(dān)的重物G物和動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)，計(jì)算出承擔(dān)物重所需繩子段數(shù)n=+，如果算出的繩子段數(shù)不是整數(shù)，一律進(jìn)一位。例如：所得結(jié)果為n=3.4時(shí)，我們應(yīng)選擇繩子的根數(shù)為4。（2）確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當(dāng)繩子的根數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，開始繞繩子；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，開始繞繩子。（3）示例：易混易錯(cuò)點(diǎn)五：幾種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率易錯(cuò)。技巧一、杠桿作圖技巧?（1）根據(jù)題意先確定支點(diǎn)O；（2）確定動(dòng)力和阻力并用虛線將其作用線延長；（3）從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，并用l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂；甲乙丙技巧二、三類杠桿的對(duì)比分析?名稱省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿圖示力臂的大小關(guān)系l1<l2l1>l2l1＝l2力的大小關(guān)系F1>F2F1<F2F1=F2特點(diǎn)省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離既不省力也不省距離，既不費(fèi)力也不費(fèi)距離應(yīng)用鍘刀、啟瓶器、手推車、鋼絲鉗等釣魚竿、鑷子、筷子、理發(fā)剪子、縫紉機(jī)腳踏板等定滑輪、托盤天平等技巧三、定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的理解?滑輪種類定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組圖示定義使用時(shí)軸固定不動(dòng)的滑輪軸可以隨被吊物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起，構(gòu)成滑輪組實(shí)質(zhì)等臂杠桿省力杠桿—特點(diǎn)可以改變力的方向，但不省力可以省力，但不能改變力的方向，且費(fèi)距離既可以省力，又可以改變力的方向拉力F移動(dòng)的距離(s)和重力G移動(dòng)的距離(h)的關(guān)系S=hS=2hS=3h拉力(F)和重力(G)的關(guān)系(忽略滑輪重及摩擦)F=G2F=G3F=G應(yīng)用旗桿頂部的定滑輪電動(dòng)起重機(jī)的動(dòng)滑輪常使用滑輪組提升重物技巧四、滑輪組承擔(dān)重物繩子段數(shù)n的判斷?如圖所示在動(dòng)滑輪和定滑輪之間畫一條虛線，有幾段繩子通過動(dòng)滑輪，就有幾段繩子承擔(dān)物重．如圖甲、乙所示，圖甲有3段繩子通過動(dòng)滑輪，圖乙有2段繩子通過動(dòng)滑輪，所以圖甲有3段繩子承擔(dān)物重，即n＝3；圖乙有2段繩子承擔(dān)物重，即n＝2.滑輪組繞線作圖1.繞線方法(1)首先確定承擔(dān)物重的繩子股(段)數(shù)n；(2)若n為奇數(shù)，那么繞線從動(dòng)滑輪出發(fā)，若n為偶數(shù)，那么繞線從定滑輪出發(fā)，且繞線由內(nèi)向外進(jìn)行；簡(jiǎn)稱“奇動(dòng)偶定”．2.最省力作圖：保證動(dòng)滑輪上連接的繩子股數(shù)最多，即繩子承擔(dān)物重的股數(shù)n最大即可．技巧五、滑輪組、斜面的機(jī)械效率計(jì)算?機(jī)械類型有用功額外功總功機(jī)械效率提高機(jī)械效率的方法(考慮摩擦)(拉動(dòng)物體上升h)W有＝GhW額＝G動(dòng)hW總＝Fs＝W有＋W額＝Gh＋G動(dòng)h，F(xiàn)是拉力，s是拉力移動(dòng)的距離，s＝nh，n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)η＝eq\f(W有,W總)＝eq\f(Gh,Fs)＝eq\f(Gh,Fnh)＝eq\f(G,nF)或η＝eq\f(W有,W總)＝eq\f(Gh,Gh＋G動(dòng)h)＝eq\f(G,G＋G動(dòng))增加物重；減小動(dòng)滑輪重，減小繩子摩擦(拉動(dòng)物體上升h)W有＝GhW額＝fsW總＝Fs＝Gh＋fs，F(xiàn)是拉力，s是拉力移動(dòng)的距離η＝eq\f(W有,W總)＝eq\f(Gh,Fs)或η＝eq\f(W有,W總)＝eq\f(Gh,Gh＋fs)增大斜面傾斜程度；減小摩擦(拉動(dòng)物體前進(jìn)s)W有＝fs—W總＝Fns，F(xiàn)是拉力，ns為拉力移動(dòng)的距離，n為動(dòng)滑輪連接繩子的段數(shù)η＝eq\f(W有,W總)＝eq\f(Fs,Fns)＝eq\f(f,nF)減小繩子摩擦考向一：杠桿【例題1】關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）A．從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離稱為力臂B．作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力，方向有可能是相同的C．支點(diǎn)總是處在動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)之間的某一位置D．人們?cè)谏a(chǎn)勞動(dòng)中使用杠桿的目的都是為了省力考向二：滑輪【例題2】如圖是滑輪的兩種用法，以下說法中正確的是（）A.甲是動(dòng)滑輪，使用時(shí)不能省力 B.乙是動(dòng)滑輪，使用時(shí)可以省力C.甲是定滑輪，使用時(shí)可以省力 D.乙是定滑輪，使用時(shí)不能省力考向三：機(jī)械效率【例題3】下列關(guān)于功、功率和機(jī)械效率的說法中。正確的是（）A．做功越慢的機(jī)械，功率一定越小 B．越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率一定越高 C．做有用功越多的機(jī)械，其機(jī)械效率越高 D．功率不同的機(jī)器，做的功一定不相等1．（2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題）下列生產(chǎn)生活實(shí)例中，主要應(yīng)用壓強(qiáng)知識(shí)的是（

）A．公交車上的破窗錘 B．鉛垂線C．滾動(dòng)軸承 D．撬石頭2．（2023·海南·統(tǒng)考中考真題）用下列簡(jiǎn)單機(jī)械提升同一重物，忽略機(jī)械自重和摩擦，最省力的是（）A． B．C． D．3．（2023·湖南常德·統(tǒng)考中考真題）如圖所示小明組裝了甲、乙兩種滑輪，用來提升同一物體，G物=200N（不計(jì)繩重、輪重和摩擦），要使物體豎直勻速提升2m。下列說法中正確的是（）

A．F甲=200N，并向上移動(dòng)4mB．F甲=100N，并向上移動(dòng)2mC．F乙=200N，并向上移動(dòng)1mD．F乙=400N，并向上移動(dòng)lm4．（2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，工人用滑輪組將重為200N的貨物10s內(nèi)勻速提升6m，拉力為150N。忽略繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的速度是1.8m/sB．該滑輪組的機(jī)械效率為80%C．拉力做功的功率是90WD．該滑輪組的動(dòng)滑輪重為100N5．（2023·四川攀枝花·統(tǒng)考中考真題）圖甲是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙為兩水平杠桿AO1B、DCO2組合的示意圖。已知桶蓋重5N，重心位于DC中點(diǎn)的正上方，，，桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示，腳踏桿AO1B和豎直連接桿的質(zhì)量不計(jì)。（1）杠桿AO1B是（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿；（2）若要把桶蓋翻開，腳對(duì)踏板A處的壓力至少為N。

6．（2023·寧夏·統(tǒng)考中考真題）某校組織學(xué)生參加觀軍事博物館，學(xué)生發(fā)現(xiàn)潛水艇的形狀如圖所示，頭部粗，尾部細(xì)，由此提出疑問。若潛水艇頭部細(xì)，尾部粗，所受的體阻力是否不同？同學(xué)們選取完全相同的模型A和B照?qǐng)D乙組裝進(jìn)行探究所掛物重的質(zhì)量均為0.5kg（g=10N/kg）。

（1）圖乙的兩個(gè)滑輪為作用是模型所受拉力是N（忽略沉重和摩擦）；（2）探究過程如圖丙所示，t0時(shí)刻重物開始下落，t1時(shí)刻發(fā)現(xiàn)模型B運(yùn)動(dòng)較快，說明模型B在運(yùn)動(dòng)過程中所受液體阻力較；（3）實(shí)驗(yàn)中液體阻力大小是通過模型運(yùn)動(dòng)快慢來體現(xiàn)的，這種研究物理問題的方法叫做。7．（2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題）如圖是某電梯的工作原理圖，A、B為滑輪，F(xiàn)為電動(dòng)機(jī)對(duì)滑輪組施加的拉力。其中滑輪（選填“A”或“B”）能省力，某次電梯以1m/s速度將60kg的人勻速提升，電動(dòng)機(jī)輸出功率為1960W，則人所受重力與力是一對(duì)平衡力，此次電梯的機(jī)械效率為。8．（2023·陜西·統(tǒng)考中考真題）如圖，小明用沿斜面向上150N的推力，將總重為500N的小車勻速推到斜面頂端，用時(shí)20s。已知斜面高1.2m，長5m。此過程中小車移動(dòng)的速度為m/s，小明推小車的功率為W，他做的有用功為