中考模块复习简单机械

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功、功率、机械效率 知识点 功、功率、滑轮、有用功、总功、机械效率 教学目标 学会分析滑轮的有用功、总功、机械效率以及功率 知识点：‎ 一、 杠杆 杠杆的平衡条件：F1 L1 = F2 L2‎ 二、滑轮、滑轮组 种类 图示 表达式 定滑轮 F=G F=f，f为物体A所受的摩擦力 动滑轮 F=G+‎G轮‎2‎，S绳=‎2S物，v绳=2‎v物 F=f‎2‎，S绳=‎2S物，v绳=2‎v物 F=2G+G轮，S轮=S物‎2‎，v轮=‎v物‎2‎ F=2f，S轮=S物‎2‎，v轮=‎v物‎2‎ 三、功：‎ ‎1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。‎ ‎2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。‎ ‎3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS ‎4、功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。‎ ‎5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。‎ 四、机械效率：‎ ‎１、有用功：定义：对人们有用的功。‎ ‎　　　公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总 ‎ 斜面：W有用= Gh ‎2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）‎ 斜面：W额=f L ‎3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 ‎ 公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η ‎ 斜面：W总= fL+Gh=FL ‎4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。‎ ‎② 公式： ‎ ‎ ‎ 斜 面： ‎ ‎ 定滑轮：‎ ‎ ‎ ‎ 动滑轮：‎ ‎ ‎ ‎ 滑轮组 ‎③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。‎ ‎④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。‎ 五、功率：‎ ‎1、定义：单位时间里完成的功 ‎2、物理意义：表示做功快慢的物理量。‎ ‎3、公式： = Fv ‎4、机械效率和功率的区别：‎ 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。‎ 考点1：杠杆、滑轮作图题 ‎1、在下图中画出动力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2‎ ‎2、如图22-15所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2‎ ‎3、如图23-18所示，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2 的方向，以及动力F1的力臂，在图中补全F2的力臂以及动力F1。‎ ‎4、如图23-19所示，O是杠杆的支点，画出力的力臂，并用字母L表示。‎ ‎5、如图23-20所示，按要求给滑轮组绕线.（G为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）‎ ‎6、如图24-14所示，杠杆OB可绕O点转动，在力F的作用下在水平位置平衡，画出力F的力臂L。‎ ‎7、如图24-15所示的水桶，是在—个最小外力作用下所处的状态。作出它此时的受力示意图。‎ ‎8、利用如图24-16所示的滑轮组，用300N向下的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳的绕法。‎ 考点2：实验题 探究杠杆的平衡条件 ‎1、小慧在进行研究杠杆平衡条件实验中，‎ ‎（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；这样做的目的是＿＿＿＿＿。‎ ‎（2）小慧同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1＝6N、L1＝20cm、F2＝4N和L2＝30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论? ＿＿＿。理由：＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（3）表是小慧得到的一组实验数据，由此她得出 “动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确?如果不正确，造成错误的原因是：＿＿＿＿＿＿。‎ ‎2、小明在探究“杠杆的平衡条件”时 ‎（1）如图21-21甲调节杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：＿＿＿。‎ 他这样得出的结论是否合理？＿＿＿＿；为什么？答：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是明利用如图21-21乙示装置进行探究，发现测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：＿＿＿＿＿。‎ 探究滑轮、斜面的机械效率 ‎1、如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。‎ ‎（1）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图中可知拉力大小为 N，将弹簧测力计向上移动15cm, 则钩码上升的高度为 cm,该滑轮组的机械效率为 。‎ ‎（2）取下2个钩码，再做实验，此时滑轮组的机械效率将 。‎ ‎（选填：“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎2、某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图24-20所示，他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的髙度h、测力计移动的距离S，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记人下表：‎ ‎（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。‎ ‎（2）第三次实验有机械效率是＿＿＿＿；‎ ‎（3）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；‎ ‎（4）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是＿＿＿＿，使用滑轮组的优点是＿＿＿＿。‎ ‎3、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。 ‎ 实验 次数 斜面的倾 斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度S/m 机械效 率η ‎1‎ 较缓 ‎5‎ ‎0.2‎ ‎2.4‎ ‎1‎ ‎41.7%‎ ‎2‎ 较陡 ‎5‎ ‎0.5‎ ‎3.2‎ ‎1‎ ‎78.1%‎ ‎3‎ 最陡 ‎5‎ ‎0.7‎ ‎4.3‎ ‎1‎ ‎81.4%‎ ‎（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”）。‎ ‎（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。‎ ‎（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 ‎ 和 有关。‎ ‎（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”） 。‎ ‎4、如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置．‎ ‎（1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要的测量工具是__________。‎ ‎（2）实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动．实验的部分数据如下表：‎ 接触面粗糙程度 物块重G/N 机械效率 实验次数 物块上升的高度h/m 沿斜面的拉力F/N 物块移动的距离L/m ‎1‎ 较粗糙（木块﹣木板）‎ ‎2.0‎ ‎0.25‎ ‎1.2‎ ‎0.80‎ ‎52%‎ ‎2‎ 同上 ‎2.0‎ ‎0.35‎ ‎1.4‎ ‎0.80‎ ‎63%‎ ‎3‎ 同上 ‎5.0‎ ‎0.35‎ ‎3.5‎ ‎0.80‎ ‎63%‎ ‎4‎ 较光滑（铁块﹣木板）‎ ‎5.0‎ ‎0.35‎ ‎3.1‎ ‎0.80‎ ‎②在第四次实验中，斜面的机械效率为__________。‎ 考点2：滑轮、滑轮组 ‎1. 工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面），其中最省力的方案是( )‎ ‎2. 如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为____N，‎ 如果不计滑轮重和摩擦，物体A的重力为____N。‎ ‎3．如图所示，在水平拉力F图作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为( )‎ A.50J B.25J C.l00J D.200J ‎4. 如图，不计滑轮重，G1＝100牛，G2＝500牛，若弹簧秤上读数为F1，‎ 物体G2对地面的压力为F2，则（ ）‎ A、F1＝200牛，F2＝400牛　　　　B、F1＝300牛，F2＝300牛 C、F1＝400牛，F2＝300牛　　　　D、F1＝600牛，F2＝400牛 ‎ ‎5. 如图所示，装置处于静止状态，不计滑轮和绳的重力，如果物体的重力为Gl和G2，那么G1与G2的关系是( )‎ A．G1=G2 B．G1=2G2 C．G1=G2 D．无法判断 ‎6. 如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为( )‎ A．8N，8N B.12N，8N C．8N，12N D．12N，12N ‎7．如图所示,整个装置处于静止状态,弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，以下有关弹簧测力计的示数的关系，正确的是www.zk5u.com中考资源网 ‎ A．A弹簧秤对墙壁的拉力大于A弹簧秤的示数 ‎ B．FA=FB=3FC ‎ C．3FA=2FB=6FC ‎ D．B 弹簧秤对墙壁的拉力小于B弹簧秤的示数 考点3：功、功率 ‎1．重为1000N的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m，小车所受阻力为车重的0.3倍，则拉力对小车做的功为 J；小车重力做的功为 J。‎ ‎2．举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m，在空中停留了3s．那么，他对杠铃做了______J的功，前2s内的功率是______W；后3s内的功率是______W；整个过程的平均功率是________W．‎ ‎3．一辆江西产的“全顺牌”汽车，在昌九高速公路上以30m／s的的速度匀速行驶，受到的阻力是2000N，这辆汽车1min做的功是_________J，发动机的功率是________W．‎ ‎4．某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于（ ） Ａ．0．2J　　　　Ｂ．2J 　Ｃ．200J　　　　 Ｄ．2000J 5．用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了 ‎60J的功，则在推力做功的过程中（ ） Ａ．物体一定运动了1m Ｂ．物体一定运动了6m Ｃ．物体一定受了10N的摩擦力 Ｄ．物体一定受了60N的摩擦力 6．一只重500N的箱子放在水平地面上，甲学生用100N的水平力将箱子水平移动10m，乙学生把这只箱子匀速提高2m，那么，他们做功的大小是( ) ‎ A．相等 B．甲学生做功多 C．乙学生做功多 D．条件不够，无法确定 ‎7．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（ ）‎ A．功率大的机械做的功多 ‎ B．功率大的机械做功时用的时间少 C．单位时间内完成的功越多，则功率越大 ‎ D．省力多的机械功率大 ‎8．甲、乙二人的体重相同，同时从一楼开始登楼，甲比乙先到三楼，则他们二人（ ）‎ A．做的功相同，但甲的功率较大 B．做的功相同，功率也相同 C．甲做的功较多，但功率相同 D．甲做的功率多，功率也较大 ‎9．一位体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（ ）‎ A．60W　　　　　B．3．6×10３W　 C．6×10３W　　　 D．3．6×10５W 10．某同学体重500N，他用40N的力沿水平方向推木箱．木箱重100N，经4s木箱在水平地面上移动了2m．在这个过程中，该同学做的功是多少J？如果他把木箱搬到三楼，已知每层楼高4m，则他对木箱至少做多少J的功？ ‎ ‎11．重为100N的物体A，放在水平地面上，在20N水平拉力F作用下，以0.2m／s的速度做匀速直线运动．（如图14-22所示）拉力在5s内对物体A所做的功 ‎ ‎；拉力F的功率 ． ‎ ‎ ‎ ‎12．如图14-23所示，Ａ物重100N，在力Ｆ的作用下，以5cm／s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧秤的示数为10N，则Ａ物体受到的摩擦力是_________N；拉力Ｆ为_________N；拉力在10s内所做的功为_________J． ‎ ‎13．如图14-25所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m／s的速度作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5N。不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（ ）‎ A．物体A受到水平面的摩擦力为5N B．拉力F的功率为4W C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力 考点4：机械效率 ‎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Gl > G2，则所用的拉力F1 F2（选填“＞”、“＜”或“=”），其机械教率η1 η2填“＞”、“＜”或“=’）‎ ‎2. 如图所示，用滑轮组提升重物时，重600N的物体在10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为400N，则在提升重物5s内 A．绳子自由端被拉下3 m ‎ B．做的有用功是600 J ‎ C．拉力F做的功是400 J ‎ D．动滑轮的重是200N ‎3、一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重（如右图所示）。若工人在5s内将泥桶匀速提高2m.求：‎ ‎ (1)工人使用滑轮组时做的有用功为 焦。‎ ‎ (2）工人拉绳子的力为 牛；拉力的功率为 瓦。‎ ‎ (3)滑轮组的机械效率为 ‎ ‎4．如图所示的滑轮组，绳与滑轮间的摩擦不计。将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度匀速拉动物体时受到的摩擦力f=G/10，则物体的重力为      N；在2s内物体移动的距离为         m；拉力F为        N；拉力F的功率为      W。‎ ‎5.如图2所示，物体重15000牛顿，物体与水平地面的滑动摩擦力为物体重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%，求物体向左匀速运动时绳的自由端的拉力是多大？ ‎ ‎6. 如图所示，斜面长为3cm，高为lm，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上．在这过程中（　　）‎ ‎ A、有用功是400J，总功是840J B、有用功是840J，额外功是400J ‎ C、总功是12O0J，机械效率是7O% D、有用功是400J，机械效率是70%‎ ‎7．如图所示，重2250N的形钢架与地面的接触面积为2000 cm2, ‎ 重500N的物体底面积为0.25m2，人未施力时，物体对地面的压强为 ‎_____Pa；当物体被匀速提起时，钢架对地面的压强为_________Pa（不 计绳重、滑轮重和摩擦），若在此过程中，物体上升的高度为2米，求 人所做的功是 。‎ ‎8．如图所示，用一动滑轮把100N的沙子匀速提到3m高处，作用在绳末端的拉力为60N，则滑轮组的机械效率为 ( ) ‎ ‎ A．30％ B．60％ C．83．3％ D．120％‎ ‎9.下列机械效率的说法正确的是（ ）‎ A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1‎ C．功率大的机械机械效率高 D．机械效率越高,有用功就越多 ‎10．如图14-38所示，某人在lmin内用40N的力，把重100N的物体匀速提高9m，此人做功的功率是 W，滑轮组的机械效率为 。‎ ‎11．用一个动滑轮提起重96N的物体(绳重与摩擦不计)，所用的拉力为60N，则动滑轮的机械效率为________．若用此动滑轮提起重200N的物体，则拉绳子的速度为______时，拉力的功率为22．4W，这时的机械效率为______。‎ ‎12．如图14-39所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0. 5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为＿＿＿＿，在2s内拉力F做的功为＿＿＿＿J。‎ ‎13．用如图14-40所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F = 6N，在这一过程中，下列说法正确的是( )（多选题）（题型一）‎ A. 所做的有用功为1J B．所做的额外功为0．5J C．所做的总功为1．2J D．此滑轮组的机械效率为50％‎ ‎14．某人用如图14-45所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，求：‎ ‎①拉力F所做的功；②滑轮组的机械效率；③滑轮组中动滑轮的重（不计摩擦和绳重）。‎ ‎15．一个工人用图14-46所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由端4s内拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求：‎ ‎(1)有用功和总功率；‎ ‎(2)机械效率；‎ ‎(3)若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少? ‎