中考物理 简单机械和功学案 无答案人教新课标版

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第十一章 简单机械和功 第1课时 杠杆和滑轮 一、知识梳理：‎ ‎（一）杠杆 ‎1、定义：在力的作用下能绕 _______的硬棒称做杠杆。‎ ‎2、杠杆的五要素是： 、 、 、 、 。作力臂的方法：先找到支点，再画出力的作用线，作支点到力的作用线的垂线，再画出垂直的符号即可。‎ ‎3、杠杆的平衡条件是： ，用公式可表示为： 。根据动力和阻力的关系，可知它们使杠杆转动的方向是 的，若动力使杠杆做顺时针转动，则阻力就使杠杆做 转动。‎ ‎4、三种杠杆：‎ ‎（1）省力杠杆：动力臂 阻力臂，动力 阻力；这种杠杆，省了 ，费了 。‎ ‎（2）费力杠杆：动力臂 阻力臂，动力 阻力；这种杠杆，费了 ，省了 。‎ ‎（3）等臂杠杆：动力臂 阻力臂，动力 阻力；这种杠杆，既 也 。‎ ‎（二）滑轮 ‎1、定滑轮实质上是 杠杆；使用定滑轮不省 ，但能改变 。‎ ‎2、动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂 倍的杠杆；使用动滑轮能省 ，但不能改变 。（3）使用滑轮组既可以 ，又可以 ；使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物体和动滑轮总重的 ，表达式是：F＝1／n(G物＋G动)。‎ ‎3、奇动偶定原理： 使用滑轮组时，直接承担重物的绳子段数为n。若n为偶数时，则绳子的固定端挂在 滑轮上；若n为奇数时，则绳子的固定端挂在 滑轮上。‎ ‎4、确定绳子的股数：数 上绳子的根数。‎ 二、例题精讲：‎ ‎1、在图中画出羊角锤钉钉子时的动力F1,动力臂L1，阻力F2和阻力臂Ｌ2。比较动力臂和阻力臂的长短，发现由于Ｌ１ Ｌ２，因此使用羊角锤拔钉子的好处是　　　　‎ ‎2、如图3所示是收费站栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根（ ）‎ A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定 ‎3、‎2008年5月12日，四川波川发生 8.0级地震．救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作．‎ ‎ (1)利用如图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是 （省力／费力）杠杆．‎ ‎ (2)使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块 1,撬棒的支点是 点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点．‎ ‎ (3)利用生命探测仪，救援队员可以找到被埋在废墟中的幸 存者．生命探测仪有多种：“热红外生命探测仪”‎ 利用红外热成像原理，通过探测受困者与周围温度的差异，形成人体图像，在黑夜，该仪器使用效果 （较好／较差）；“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄像探头深人废墟的缝隙中，光信号在光纤内经多次 （反射／折射）传送回来，救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚．‎ 三、反馈练习：‎ 第14题图 ‎1.如图所示，杠杆AC(刻度均匀，不计杠杆重)可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。使杠杆平衡，应在杠杆上的 点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是_______.‎ ‎2.如图中的起瓶器，它属于 杠杆(填“省力”或“费力”)，‎ 它的支点是 (填A、B 、C或D)；若沿竖直方向用力开启瓶盖，在图中 点用力最小(填A、B 、C或D)．‎ ‎3.请你在图中画出使用剪刀时，杠杆AOB所受动力F1的示意图及动力臂L1、阻力臂L2。‎ ‎4．如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂，在图中画出F1的力臂和力F2。‎ ‎5.在下图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。‎ ‎6.以下是小丽和小宇同学在研究“杠杆平衡条件”的实验出现的情况：‎ ‎⑴、在进行此实验时，他们应先调节杠杆使它在 位置静止，在这一位置静止的好处是 。若杠杆被支起后，左端高右端低，则应进行的操作是 。‎ ‎⑵、小丽在实验时，忘了一部分数据的记录，请你帮助完成下表：‎ 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m ‎1‎ ‎2‎ ‎0.01‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎0.03‎ ‎4‎ ‎0.06‎ 图11‎ ‎（3）、当小宇同学在拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力×动力臂≠阻力×阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？ ‎ 第2课时 功和功率、机械效率 一、知识梳理：‎ ‎（三）功 ‎1、做功的两个必要条件：一是： ，二是： 。 ‎ ‎2、功的公式： ，功的单位分别是 。 1J= N.m.‎ ‎3、使用任何机械都不能省 ，这个结论叫做 。‎ ‎（四）功率 ‎1、功率：表示物体做功 的物理量。定义： ‎ ‎2、功率的计算公式 ,如果物体做匀速直线运动，还可以用公式 计算。‎ ‎3、单位：瓦特（W），1MW= Kw＝ W。如物体运动的功率为25W，含义指 。‎ ‎（五）机械效率 ‎1、有用功是 （通常W有用=Gh），额外功是 ，但又 的功，总功是 即 做的功（通常W总=FS）。‎ ‎2、机械效率是 跟 的比值。机械效率的公式是： 。‎ ‎3、影响滑轮组机械效率的主要因素：（竖直方向上）重物的 ___和动滑轮的 ______。对于实际机械，由于额外功的存在，总有W有用 W总，因此机械效率总 100%。‎ 二、例题精讲：‎ ‎1、用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升‎3 m所用的时间为10s．求：(1)重物上升的速度．(2)拉力所做的有用功．‎ ‎(3)拉力的功率．(4)滑轮组的机械效率．‎ ‎ ‎ ‎2、 一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为‎0.1m/s，则司机做功的功率是多少？‎ 三、反馈练习：‎ ‎1．小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000Ｎ，底面积为‎0.5m2‎的物体A向左匀速拉动‎2 m,物体A受到的摩擦力为600Ｎ，作用在绳端的拉力为250Ｎ，则物体A对地面的压强是　　　　Pa；拉力做的功为_________J；该装置的机械效率是　　　　。‎ ‎2．用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度， 不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲 F乙，其机械效率η甲 η乙 ‎(两空均选填“>”、“<”或“：”)．‎ ‎3．如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为‎0.1m／s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为__________W，滑轮组的机械效率为_____，动滑轮重_____N．‎ ‎4．体能竞赛中，小强在20s内就完成了10个引体向上动作，已知小强的体重为500N，每个动作身体向上移动的距离约为‎50cm，则小强在整个过程中做功的功率约为 W。‎ 甲 乙 ‎5.如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（　　）‎ A．他的质量　 　 B．单杠的高度 ‎　　C．每次身体上升的高度 D．做“引体向上”的时间 ‎6．如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G1、G2提高相同高度（ ）‎ A.若G1 = G2，拉力做的额外功相同 B.若G1 = G2，拉力做的总功相同 C.若G1 = G2，甲的机械效率大于乙的机械效率 D.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 ‎7．如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下使物体升高了‎2m，拉力F 所做的功为800J，滑轮组的机械效率为70％，则物体受到的重力是( )‎ ‎ A．280N B．28N C．160N D．16N ‎8.一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以‎4m/s的速度匀速行驶，有关数据如下表所示。求：⑴在车行驶过程中，车对地面的压强是多大？‎ ‎⑵该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功？‎ 自行车净重 ‎200N 行驶过程中轮胎与地面接触的总面积 ‎1×10－‎‎2m2‎ 匀速行驶过程中的总阻力 ‎30N 车轮直径 ‎0.61m 轮胎承受的最大气压 ‎1.2×105Pa ‎9.工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升O‎.5m，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用功多大?该滑轮组此时的机械效率多少?若另一名力气较小的工人只能用400N的力拉绳，则他最多能提起多重货物?‎