中考复习专题简单机械功能

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中考复习专题—简单机械、功和能 一、 简单机械 ‎（一）杠杆 ‎1.杠杆的定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动这根硬棒就叫杠杆。‎ 杠杆的形状不定，可以是弯曲的也可以是直的，但它们必须有一个共同的特点：在使用中不发生弯曲、伸缩等形状变化。 ‎ ‎2.杠杆的五要素 (1)支点：杠杆绕着转动的点叫支点。用字母O表示。 ‎ ‎(2)动力和阻力：动力——使杠杆转动的力叫动力。用F1表示。 ‎ 阻力——阻碍杠杆转动的力叫阻力。用F2表示。 ‎ ‎(3)动力臂、阻力臂：力臂——从支点到力的作用线的距离叫力臂。用l表示。‎ ‎ 动力臂——从支点到动力作用线的距离叫动力臂。用l1表示。 ‎ 阻力臂——从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。用l2表示。 ‎ ‎[注意]力臂是点(支点O点)到直线(力的作用线)的距离,不是点到点的距离。 ‎ ‎3杠杆的平衡条件:杠杆处于静止或匀速转动状态叫杠杆平衡,平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂其表达式为F1·l1=F2·l2 或 ‎ ‎4杠杆的分类 省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。‎ ‎【例题】‎ ‎1、如图1所示的杠杆重；不计，O为支点，AO＝0.2m，当在A点悬吊一重6N的物体，绳子的拉力F＝3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力臂l2，力臂l2为________m．‎ 图1‎ ‎2、如图所示的杠杆，O为支点，B点挂一重物G，在A点分别施力F1、F2、F3，使杠杆平衡，这三个力中最小的是（　　）‎ A．F1 B．F2 C．F3 D．无法确定 ‎3、一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图7所示，力F使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是　（　　）‎ ‎　　　　A．F增大，LF减小　　　　　B．F减小，LF增大 ‎　　　　C．G不变，LG减小　　　　　D．G不变，LG增大 ‎ ‎　　‎ ‎4、如图所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（　　）‎ ‎ ‎ A．镊子 B． 钢丝钳 C． 起子 D．天平 ‎5、如图所示的杠杆平衡，把A端所挂重物浸没在水中，杠杆失去平衡，为使杠杆重物的平衡，应当（　　） ‎ A．将支点向A端移动 B．将支点向B端移动 C．支点不动，在B端再加挂钩码 D．支点不动，将B端重物向支点移动 ‎6、请画出下图中杠杆所受力的力臂．‎ ‎7、、一把刻度准确的杆秤，秤砣因长期使用磨损变轻，现用其称大白菜质量时的示数将（ ）‎ 若不小心在秤砣上粘了一块泥土，则称量示数将（ ）‎ A．比物体的实际质量大 B．比物体的实际质量小 C．和物体的实际质量相同 D．无法判断 ‎8、如图所示，一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来，已知AB=6BO，当在B处挂100N的重物时，杠杆恰好平衡，则杠杆自身重为 ________N．‎ ‎（二）滑轮 滑轮：是一个周边有槽，并可以绕轴转动的轮子。 ‎ 定滑轮：使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮。 ‎ 动滑轮：使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫动滑轮 方法归纳方法归纳方法归纳方法归纳 1、定滑轮和动滑轮的区别：（1）轴：定滑轮在工作是滑轮的轴固定不动；动滑轮在工作时轴随重物一起移动。‎ （2） 作用：定滑轮不能省力，只能改变动力的作用方向，使操作方便；动滑轮能省一半力，但不能改变动力的作用方向。‎ （2） 实质：定滑轮实质是一个等臂杠杆；动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆 （3） 动力移动距离和重物移动距离：用s表示动力（或绳端）移动距离，用h表示重物上升高度。定滑轮中动力(或绳端)移动距离等于重物移动距离，即：s=h；动滑轮中动力移动距离等于重物移动距离的两倍，即：s=2h。‎ （4） 做功情况：都不省功。‎ ‎【例题】‎ ‎1、如图中利用了动滑轮的是（　　）‎ ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎2、图中是一个滑轮的起重装置示意图，滑轮的半径为50cm，当滑轮旋转一周时，重物上升的高度是（　　）‎ A．50cm B．100cm C．50πcm D．100πcm ‎3、用如图所示的滑轮匀速提升重物，那么（　　）‎ A．a方向的拉力最小 B．b方向的拉力最小 C．c方向的拉力最小 D．三个方向的拉力都一样大 ‎4、如图所示，三个滑轮下悬挂的重物的质量相等，若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计，则F1、F2、F3的关系为（　　）‎ A．F1=F2=F3 B．F1＞F2＞F3 C．F2＞F3＞F1 D．F3＞F1＞F2‎ ‎4、如图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T（棒和悬线足够长）（ ）‎ A．逐渐变小 　　　　　　　　B．逐渐变大 C．先逐渐变大，后又逐渐变小 D．先逐渐变小，后又逐渐变大 5、 如图所示，是利用动滑轮提升重物的情况、下述对动滑轮的分析中，你认为不正确的是（　　）‎ A．动滑轮实质上是可以连续转动的变形杠杆 B．动滑轮的支点在其圆心O处 C．由于动滑轮随重物一起运动，其支点的位置也不断变化 D．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆 滑轮组： 定滑轮和动滑轮组合后，既省力又能改变动力的方向。 ‎ 方法归纳1、确定滑轮组由几段绳子吊着重物的方法：首先分清动、定滑轮，然后用虚线分离，即在两种轮之间画线，看动滑轮上有几段绳子，则就由几段绳子承担重物。 ‎ 2、 滑轮组的省力情况：滑轮组用几段绳子吊动滑轮，那么提起绳子所用的力就是物重的几分之一。在不考虑动滑轮重、绳子的重力和摩擦时；在不考虑绳子的重力和摩擦时 2、 滑轮组的距离情况：滑轮组有几段绳子吊着动滑轮，则拉绳子通过的距离就是重物移动距离的几倍。 4、动滑轮的组装动：动滑轮的组装可以总结为“奇动偶定”。偶定：指的是当动滑轮上的绳子段数为偶数时，绳子的起始端在定滑轮上。 奇动：指的是当动滑轮上的绳子段数为奇数时，绳子的起始端在动滑轮上。 ‎ ‎【例题】‎ 1、 用如图所示的装置提升同一物体，在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是（　　）‎ ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎2、用如图所示的滑轮组提升物体，已知物体重200N，物体匀速上升1m，不计滑轮组重及摩擦，则（　　）‎ A．拉力为80N B．拉力为40N C．绳的自由端拉出4m D．绳的自由端拉出1m ‎3、如图所示，用滑轮装置将A、B两个物体悬挂，如果不计滑轮质量、绳重和摩擦，要使整个装置达到平衡，则GA＝＿＿＿GB。‎ ‎4、如图，吊篮的重为400牛顿，动滑轮总重为50牛顿，定滑轮总重为40牛顿，人重为600牛顿，人在吊篮里拉起绳子不动时，人需要用＿＿＿＿＿牛顿的力（不计摩擦力和绳重）。‎ ‎5、在图中，甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成。如图丙：大轮重10N，小轮重5N，连杆重1N。先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体（G=500N ），如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是：（ ）‎ A．F1=129N F2=133N B．F1=129N F2=129N C．F1=133N F2=133N D．F1=133N F2=129N 6、 如图所示的各滑轮组中，物体重力都是G，不计摩擦和滑轮重力，使物体匀速上升，拉力F最小的是图（　　）‎ ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎7、如图8所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。）则下列计算结果正确的是：（ ）‎ ‎ A.绳子自由端受到的拉力大小是100N B.人对地面的压力为400N C.人对地面的压力为250N D.绳子自由端运动速度是0.01 m/s 一、 机械功和机械能 ‎1、功 ‎（1）力学里所说的功包含两个必要因素：一是作用在物体上的____，另一个是物体在____________上移动的__________。‎ ‎（2）在物理学中，把_____与在_______方向上移动的________的乘积叫做功，公式：W＝_______，单位：_______。‎ ‎（3）功的原理：使用机械时人们所做的功都__________不用机械时所做的功，即使用任何机械都________。‎ ‎2、功率：‎ ‎（1）物体在____________内做的功，叫做功率，它是表示物体做功__________的物理量，公式：P＝________，单位：_________。‎ ‎（2）P＝_________=_______＝________，由该公式可知，在功率P一定时，力F与速度v成反比。‎ ‎【例题】‎ ‎1、一木块重30N，在大小为10N的水平拉力作用下，10s内沿水平地面匀速前进5m，则重力对木块做的功是（ ）‎ ‎ A．0J B．150J C．50J D．200J ‎2、以下实例，力对物体做功的是（ ）‎ ‎ A．举重运动员举着杠铃不动 B．小明将水桶从地面上提起 ‎ C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动 D．用力搬桌子而未搬起 ‎3、甲、乙两辆车，功率相同，在相同时间内匀速通过的路程之比为1:2，则：‎ ‎ A.两辆汽车做功之比为1：1，牵引力之比为2：1‎ ‎ B.两辆汽车做功之比为1：2，牵引力之比为2：1‎ ‎ C.两辆汽车做功之比为1：1，牵引力之比为1：2‎ ‎ D.两辆汽车做功之比为2：1，牵引力之比为1：1‎ ‎4、在四川抗震救灾现场．一块水泥板质量为0.5 t，起重机在5 s内把它匀速提高2m， 此过程中（ ） ‎ ‎ A．起重机对水泥板所做的功为l×103J ‎ B．起重机对水泥板所做的功为I×104J ‎ C．起重机提升水泥板的功率为2×102w ‎ D．起求机的柴油机傲功的功率为2×103w ‎ ‎5、星期天，小明和爸爸一起去登狼山。小明用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，爸爸的体重是小明的1.5倍，则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是（ ）‎ A、5∶6 B、6∶5 C、15∶8 D、2∶3‎ ‎6、当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器 （ ）‎ A、做功多；B、做功少；C、做功快；D、做功慢。‎ ‎7、在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近( )‎ ‎ A、5W B、50W C、500W D、5000W ‎ ‎3、机械效率 ‎（1）__________与________的比值叫做机械效率，公式：η＝_______。有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示。‎ ‎（2）机械效率的计算：‎ ‎(1)斜面：η＝_________＝________；‎ ‎(2)用滑轮组提升物体时：η＝_______=________= __________＝_________。‎ ‎(3) 影响滑轮组机械效率的因素(不考虑绳重和摩擦)：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越____。‎ ‎(4) 用滑轮组水平拉动物体时：η＝＝＝＝_________‎ ‎【例题】‎ ‎1、如图所示，小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计)，分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1＞G2，则所用的拉力F1________F2(填“＞”“＜”或“＝”)，其机械效率η1________η2。(填“＞”“＜”或“＝”)‎ ‎2、利用下图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为F＝50 N，则该装置的机械效率是( )‎ E D C O B A 图 2‎ A．40%　　　B．50%　　　C．80%　　　D．100%‎ 3、 文化广场某健身器材如图2所示，杆可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人们娱乐的吊环，B环到竖直杆OE的距离始终为D环到竖直杆OE距离的一半。父子俩站在吊环下做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环用250N的竖直向下的力在4s内将儿子拉高了0.5m，那么，父亲所做的总功为 _______J，父亲做功的功率为_______ W，机械效率为_______-。（g＝10N/kg）‎ ‎4、如图4所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用已滑轮所做的总动为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则（ ）‎ A．W1= W2 η1=η2‎ B．W1= W2 η1＜η2‎ C．W1＜W2 η1＞η2‎ D．W1＞W2 η1＜η2‎ ‎5、在图14所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G=50N，当施 加在绳子自由端的拉力为F=30N，重物恰好匀速上升，绳重及 一切摩擦均可忽略不计，由此可知（ ）‎ A．该装置的机械效率为60%‎ B．该装置的机械效率为55.6%‎ C．该装置中动滑轮重为5N D．该装置中动滑轮重为10N ‎6、如图所示，工人用240 N的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸，用5 min将绳子拉下60 m。已知小船重1．8×103 N，小船行进中受到的阻力是它所受重力的0．1倍。‎ 求：(1)工人拉绳时做功的功率。(2)此装置的机械效率。‎ ‎7、如右图所示，实心铁块A体积为2×10-3米3，动滑轮重30牛，人用绳子拉着匀速提升铁块A在水中向上运动，2秒内使铁块在水中上升1米，若不计绳的质量、滑轮摩擦和铁块在水中受的阻力，则拉力F的功率为多少？该装置的机械效率为多少？(ρ铁=7.8×103千克／米3，（g取10牛／千克)‎ 2、 机械能及其转化 ‎（1）物体能对外做功，表示这个物体具有能量。一个物体能够做功，并不一定正在做功。挂在树上的苹果，没有做功，但只要掉下来就能做功，所以它具有能。‎ ‎（2）物体由于______而具有的能叫动能。物体的动能与________和_________有关。质量相同，速度越大，动能________；速度相同，质量越大，动能_________。‎ ‎（3）物体由于_________而具有的能叫重力势能。重力势能的大小与__________和____________有关，质量相同，高度越大，重力势能_______；高度相同，质量越大，重力势能_________。‎ ‎（4）物体由于发生了____________而具有的能叫弹性势能，物体发生_____________________越大，弹性势能越大。重力势能和弹性势能统称为____________。‎ ‎（5）________和_______统称为机械能，动能和势能可以相互转化，在只有_________和________相互转化时，机械能的总量______。‎ ‎（6）能量既不会消灭， 也不会创生，它只会从一种形式________为另一种形式，或者从一个物体________到另一个物体，而在_________和_________过程中，能量的总量___________，这就是能量守恒定律。‎ ‎【例题】‎ ‎1、在空中匀速水平飞行的飞机，在投放救灾物资的过程中 （ ）‎ A、飞机的重力势能不变，动能不变 B、飞机的重力势能减小，动能不变 C、飞机的重力势能减小，动能减小 D、飞机的重力势能增加，动能减小 ‎2、2004年12月，印度发生强烈地震并引发海啸。海啸是一种具有强大破坏力的海浪，其浪高可达数十米，传播速度700～900km/h，这种“水墙”冲上陆地后所向披靡，往往造成对生命和财产的严重摧残，海啸具有 （ ）‎ A．动能 B.重力势能 C.弹性势能 D.机械能 ‎3、如图所示，“套圈”出手后，从a点到c点过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是( )‎ A．“套圈”由a到b的过程中，动能逐渐增大 ‎ B．“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能 C．“套圈”在b到c过程中，机械能逐渐变小 ‎ D．“套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小 ‎4、在一次参观中，外地游客丁先生从渠江公园乘电梯到思源广场，在电梯匀速上升的过程中，丁先生的(　　)‎ A．重力势能不断增大 B．动能不断增大 C．机械能保持不变 D．动能转化为重力势能 ‎5、如右图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是(　　)‎ A．从a到b，小球的势能不变，动能增大 B．从b到c，小球的势能增大，动能增大 C．到达c处，小球的势能最小，动能最大 D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大