中考物理復(fù)習(xí)講義-第四講-機械與人

機械與人知識精講考點1：杠桿與運用1．定義：能繞某一個的硬棒叫做杠桿。杠桿可以是直的，也可以是彎曲的。（1）杠桿的相關(guān)概念:如圖①支點(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點；②動力(F1)：使杠桿轉(zhuǎn)動的力；③阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力；④動力臂(L1)：從到的距離；⑤阻力臂(L2)：從到的距離。（2）力臂作圖分為三步：①找“一點一線”；“一點”“一線”②過點作線的的垂線段（虛線）并標(biāo)出垂直符號；③標(biāo)注；用大括號或雙箭頭標(biāo)出力臂L.2．杠桿的平衡條件：最小動力作圖分為三步：①找“兩點”；“一點”“另一點”②連接兩點作線段（虛線）；③在力的作用點作一垂直線段的力（注意力的方向）.3.杠桿的分類：省力杠桿動力臂阻力臂省力，但費剪鐵剪刀、起子、羊角錘、扳手、核桃夾等費力杠桿動力臂阻力臂，但省筷子、釣魚竿、鑷子、掃帚、船槳、吊車臂等等臂杠桿動力臂阻力臂不省力，也不省距離天平、定滑輪等考點2：滑輪1．定滑輪：輪軸不隨物體運動的滑輪.①定滑輪可以看作一個杠桿;②使用定滑輪不省力，但拉力的方向.2．動滑輪：輪軸隨物體運動而運動的滑輪.使用動滑輪可以省力，但拉力的方向.3．滑輪組：兩個或兩個以上的滑輪組成的簡單機械.使用滑輪組，可以省力，也可以改變力的方向.在使用滑輪組時，滑輪組的省力情況由承擔(dān)滑輪和物重的繩子股數(shù)n決定，而拉力大小和物重G物、動滑輪重G動、繩重、摩擦有關(guān).①若不計繩重和摩擦，F(xiàn)=；②若不計滑輪重、繩重和摩擦，F(xiàn)=考點3：功1．定義：物理學(xué)中規(guī)定，作用在物體上的力，使物體在上通過，就說這個力對物體做了功.2．做功的兩個必要因素：（1）；（2）.3．功的計算公式是W=，單位是，符號是J，1J=1N·m.注意：力不做功有以下三種情況：（1）“勞而無功”，有力作用在物體上，物體沒有移動距離，即F≠0，s＝0.（2）“不勞無功”，物體移動了距離，但沒有力作用在物體上，即s≠0，F(xiàn)＝0.（3）“垂直無功”，有力作用在物體上，物體移動了距離，但是力的方向和距離垂直.考點4：功率1．意義：功率是用來表示的物理量.2．定義：物理學(xué)中，把叫功率，公式是P=.變形可得另兩個公式，分別是W=Pt和t=.3．單位：功率的國際單位是瓦特，符號是W，常用單位還有，符號是，兩者的換算關(guān)系是1kW=1000W.注意：利用推導(dǎo)公式P=Fv進行計算時，v的單位必須是國際主單位.1m/s=3.6km/h考點5：機械效率1．機械功原理：使用機械時，可以省，或者省,但不能省.2．基本概念：（1）有用功:使用機械時,我們把對完成任務(wù)的功叫做有用功，用符號表示.（2）額外功：把但不得不做的功叫做額外功,用符號表示.（3）總功：有用功和額外功之和叫做總功，用符號W總表示.W總=3．定義：跟的比值叫做機械效率.（1）公式：η=.（2）單位：機械效率沒有單位.（3）注意：由于總存在額外功，所以η總是1.4．豎直放置的滑輪組的機械效率：（1）有用功:克服重物的重力所做的功是有用功,用W有用=Gh進行計算.（2）總功：繩子的拉力所做的功是總功，用W總=Fs進行計算.（3）注意：繩子自由端移動的距離s與重物提升的高度h的關(guān)系：s=nh，n表示提升動滑輪的繩子的股數(shù).考點6：機械能及其轉(zhuǎn)化1．能量：一個物體，我們就說它具有，物體越多，它具有的能也越大.2．動能：（1）定義：物體由于而具有的能叫做動能，一切的物體都具有動能.（2）影響因素：物體動能的大小與物體的和有關(guān).3．勢能：包含勢能和勢能兩種.（1）重力勢能：①定義：物體由于而具有的能叫做重力勢能.②影響因素：物體的重力勢能與物體的和有關(guān).（2）彈性勢能：①定義：物體由于發(fā)生而具有的能叫做彈性勢能.②影響因素：物體的彈性勢能與物體的有關(guān).4．機械能定義：和統(tǒng)稱為機械能，能的單位是焦耳。動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，機械能與其他形式的能也可以相互轉(zhuǎn)化.注意：若不考慮阻力，機械能的總量不變.真題演練1、（2022臨沂中考18題）北京路沂河大橋改造工程是我市今年重大工程之一，截至2月27日，質(zhì)量為2.5萬噸的南幅老橋橋面由560個液壓千斤頂頂升到位（如圖）.橋面被以5mm/min的速度共頂升3.1m，g取10N/kg，下列判斷正確的是（）A.南幅老橋橋面重2.5×105NB.1h內(nèi)橋面可被連續(xù)頂升3mC.千斤頂共對橋面做功7.75×108JD.千斤頂應(yīng)用了流體壓強的特點3、（2020臨沂中考3題）聚餐時使用公筷公勺逐漸成為人們的共識，使用筷子夾菜時，筷子是一種杠桿、下列生活用具正常使用時也是杠桿，其中與筷子同類的是（）A.鑷子B.剪子C.起子D.鉗子4、（2022河?xùn)|二模14題）2022年5月5日10時38分，長征二號丁運載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，將8顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。隨火箭加速升空的衛(wèi)星（）A.動能不變，重力勢能增加B.動能增加，機械能不變C.動能增加，機械能增加D.動能不變，機械能增加5、（2022蘭山二模15題）如圖所示，擺球由A點從靜止釋放，經(jīng)過最低點B到達(dá)最高點C（C點低于A點），再從C點往回擺。下列說法正確的是（）A.C點低于A點，說明能量不守恒B.擺球到達(dá)B點時，只受到重力的作用C．?dāng)[球到達(dá)C點時速度為0，所以擺球位于C點時受力平衡D.擺球由A點往B點擺動過程中，重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為動能6、（2022羅莊二模14題）小剛和小朱一起做探究杠桿平衡條件的實驗，關(guān)于本實驗操作的說法正確的是（）A.如圖甲，小剛將左端平衡螺母向右調(diào)，小朱將右端平衡螺母向左調(diào)，都可使杠桿在水平位置平衡B.實驗中，小剛在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，同時調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡C．杠桿在水平位置平衡如圖乙，若在杠桿兩端各加1個鉤碼，那么杠桿右邊下沉D.當(dāng)彈簧測力計由圖丙的豎直方向變成傾斜方向，則當(dāng)杠桿在水平位置靜止時，彈簧測力計的示數(shù)將變小7、（2022蘭山二模19題）如圖所示，工人用10s時間，沿斜面把一箱貨物從底端勻速拉到頂端，拉力為400N，此斜面長為5m、高為1m，貨物質(zhì)量為160kg，（g取10N／kg），下列說法錯誤的是A．拉動過程中拉力做功2000JB．貨物受到的摩擦力大小為80NC．拉動過程中此斜面的機械效率是80％D．此過程中，拉力的功率為160W8、（2020臨沂中考6題）2019年10月27日7時35分，臨沂國際馬拉松賽鳴槍開賽。本次賽事使用無人機（如圖）進行了航拍，無人機勻速下降的過程中（）A.失去了慣性 B.重力不做功 C.動能減小 D.機械能減小9、（2020臨沂中考25）2020年5月3日，央視新聞《以青春的名義》欄目播出《孔德慶：從月球到火屋的守望》孔德慶是一位從臨沂走出來的太空守望者，為了接收來自火星探測器的微弱信號他和同事們進行了70m天線建設(shè)。如圖所示，天線反射體質(zhì)量為4.5×105kg，它的重力為______N；吊裝反射體時用到滑輪組，其中能改變拉力方向的是______滑輪；若吊裝機械在10min內(nèi)將反射體勻速提升了6m，則吊裝機械對反射體做功______J，做功的功率為______W（g取10N/kg）。10、（2018臨沂中考26題）小明用如圖所示的動滑輪提起140N的水桶，動滑輪重20N（不計繩重和摩擦），小明拉繩子的動力為________N；如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，提起時動滑輪的機械效率________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。11、（2022羅莊二模22題）如圖所示，在水平拉力F的作用下重為100牛的物體A沿著水平桌面做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為5N，繩和滑輪的重力以及繩和滑輪之間的摩擦均不計，則A與水平桌面的摩擦力大小是______N。在拉動過程中動滑輪的作用是______（填“省力”或“省距離”）12、（2022沂水二模19題）小波用如圖所示的滑輪組提升300N重物，在繩子自由端施加的拉力為125N，2s內(nèi)重物勻速上升1m，不計繩重和輪、軸間摩擦。則下列判斷中正確的是（）A.拉力做功的功率為125WB.拉力所做的總功為250JC.動滑輪的重力為50ND.此過程滑輪組的機械效率為80%13、（2022沂水二模27題）如圖所示，物體A重100N。物體B重10N，此時A沿著水平桌面以0.3m/s的速度向右做勻速直線運動（不計輪與繩之間摩擦、繩重及滑輪重），那么物體B勻速下降的速度是___________m/s，物體A與水平面間的摩擦力是___________N，20s內(nèi)物體B受到的重力做功___________J。14、(2021河?xùn)|一模26題）如圖所示，在杠桿OA的B點系一根細(xì)繩，細(xì)繩繞過定滑輪。在細(xì)繩的另一端施加一個拉力F，讓杠桿的一端吊著的重物在水中靜止。畫出拉力F的力臂l、重物受到的重力G和浮力F浮。15、（2021郯城一模29題節(jié)選）按要求作圖。在圖乙中，用羊角錘拔鐵釘，畫出在A點施加最小動力F的示意圖。16、（2021郯城二模23題節(jié)選）按要求作圖：（1）如圖甲，平衡杠桿AOB，O為支點，請作出動力F的力臂L。17、（2021臨沂中考18、（2022費縣二模33題節(jié)選）如圖所示的汽車總質(zhì)量為1150kg，以72km/h的速度在水平路面勻速行駛100km，若汽車所受阻力為汽車重力的0.1倍，每個輪胎與路面的接觸面積0.05m2求：（2）汽車行駛過程中克服阻力做了多少功？其功率為多少？隨堂練習(xí)1、生活中有許多工具都是杠桿，圖中在使用時屬于省距離的杠桿是（）A.道釘撬B.托盤天平C.筷子D.起瓶器2、關(guān)于功和機械能，下列說法正確的是（）A．吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離，吊車的拉力對重物做了功B．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點向近地點運行時，重力勢能減小，動能增大C．電梯勻速上升過程中，電梯的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D．力對物體做功的功率越大，做功越多3、張家界大峽谷玻璃橋高空蹦極體驗項目正式對公眾開放，不考慮空氣阻力，關(guān)于人在蹦極下降過程中的能量分析，下列選項中正確的是（）A．彈性繩繃直前，人的重力勢能減小，動能增大，機械能增大B．彈性繩剛好繃直時，人的重力勢能最小，動能最大C．下降到最低點的過程中人的機械能守恒D．下降到最低點時，人的重力勢能最小，彈性繩的彈性勢能最大如圖所示，物體A重150N，物體B重15N，4、此時物體A沿著水平桌面以0.2m/s的速度向右做勻速直線運動（不計繩重、滑輪重、繩輪及輪軸間的摩擦），物體B勻速下降的速度是_______m/s，物體A與水平桌面間的摩擦力是_______N，10s內(nèi)物體A克服摩擦力做功_____J。5、如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F－t和V－t圖象分別如乙、丙所示，由圖象可知，當(dāng)t＝3s時，物體受到的摩擦力是________N，在4～6s過程中，拉力對物體做的功是________J。6、擲實心球是我市中考體育考試項目之一。小馬參加考試時，擲出去的實心球從a處出手后，在空中的運動軌跡如圖所示，球最終停在水平地面e點處（不計空氣阻力）。則實心球（）A.從a處到b處動能不變，重力勢能增大B.從b處到c處動能增大，機械能增大C.在a、c處機械能相等D.在d、e處機械能相等7、“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運動項目，如圖所示。一根彈性橡皮繩，一端系住人的腰部，另一端系于跳臺，當(dāng)人下落至圖中A點時，橡皮繩剛好被伸直，C點是游戲者所能達(dá)到的最低點，當(dāng)人下落至圖中B點時，橡皮繩對人的拉力與人受到的重力大小相等。對于游戲者離開跳臺到最低點的過程中（不考慮空氣阻力），下列說法正確的是（）