浙江省中考科學(xué)考點(diǎn)復(fù)習(xí) 第29講 簡(jiǎn)單機(jī)械課件

第29講簡(jiǎn)單機(jī)械浙江專用杠桿 1杠桿的定義：一根硬棒能夠在_的作用下圍繞著一個(gè)_轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的硬棒稱為杠桿?！咀⒁狻?1)杠桿可直可曲，形狀任意。(2)有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來(lái)幫助確定支點(diǎn)。2杠桿的五要素：_O、_F1、_F2、_l1、_l2。(1)O：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。(2)F1：促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。(3)F2：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。(4)l1：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的_。(5)l2：從支點(diǎn)到阻力作用線的_。 力固定點(diǎn)支點(diǎn)動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂垂直距離垂直距離【注意】動(dòng)力、阻力都是杠桿受到的力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反(即順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向)。3杠桿的平衡條件是_。4杠桿分類(1)_杠桿：l1l2，F(xiàn)1F2；(2)_杠桿：l1l2，F(xiàn)1F2；(3)_杠桿：l1l2，F(xiàn)1F2。F1l1F2l2省力費(fèi)力等臂【例1】(2015，紹興)如圖是一種健身器械，AOB可視為杠桿，圖中小明同學(xué)豎直向下拉杠桿，重物被抬起，此時(shí)阻力臂_(填“大于”“小于”或“等于”)動(dòng)力臂。小明同學(xué)想通過(guò)增大向下的拉力來(lái)加大訓(xùn)練強(qiáng)度，請(qǐng)你利用杠桿平衡條件，給小明提出一條合理的建議_?！痉治觥坑蓤D知，重物對(duì)杠桿的拉力方向豎直向下，OA為阻力臂；人的拉力豎直向下，從O點(diǎn)到人的拉力作用線的距離是動(dòng)力臂，比較知，阻力臂小于動(dòng)力臂；由杠桿平衡條件F1L1F2L2可以看出：要達(dá)到增大訓(xùn)練強(qiáng)度，使人的拉力F1增大，在阻力臂一定的情況下，可以采取增大物重(阻力)，減小動(dòng)力臂(向左拉或向右拉)的措施。小于增大物重1(2016，武漢)搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車廂和磚頭所受的總重力G1400 N。獨(dú)輪車有關(guān)尺寸如圖所示。該獨(dú)輪車是一個(gè)_杠桿，動(dòng)力F_，為了更省力，工人師傅可以采取的措施是_(寫出一條即可)。省力420N手向后移動(dòng)滑輪 1定滑輪(1)特點(diǎn)1：使用時(shí)既不省力，也不費(fèi)力，但能改變_。特點(diǎn)2： 力的方向(2)實(shí)質(zhì)：是一個(gè)_杠桿，其支點(diǎn)在軸上，力臂等于半徑。等臂2動(dòng)滑輪(1)特點(diǎn)1： 特點(diǎn)2：使用動(dòng)滑輪可以_一半力(不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重)，但不能改變力的方向。(2)實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿，其支點(diǎn)在動(dòng)滑輪邊緣與懸繩相切的一點(diǎn)。動(dòng)力臂和阻力臂分別等于輪的_和_。省直徑半徑動(dòng)滑輪 定滑輪 省力 改變力的方向 【例2】(2015，舟山)肥胖可能會(huì)引發(fā)許多慢性疾病，某人用如圖所示的健身拉力器進(jìn)行減肥鍛煉，配重由若干金屬塊(每塊質(zhì)量為10 kg)組成，鍛煉時(shí)可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇配重的金屬塊數(shù)量。(桿重、繩重、摩擦均不計(jì)，g取10 N/kg)(1)拉力器上的滑輪均屬于_(選填“定”或“動(dòng)”)滑輪。(2)若該人的質(zhì)量為85 kg，他一次最多能拉起_塊金屬塊。(3)當(dāng)他選擇6塊金屬塊時(shí)，把拉桿向下拉動(dòng)0.5米，若累積拉動(dòng)100次，拉力共做了多少功？假設(shè)脂肪氧化釋放的能量10%用于拉力做功，則相當(dāng)于消耗多少克脂肪？(已知1克脂肪在體內(nèi)完全氧化約釋放37.5千焦的能量) 定82小李的質(zhì)量為50 kg，他可以舉起80 kg的杠鈴；小胖的質(zhì)量為70 kg，他可以舉起60 kg的杠鈴。他們兩人通過(guò)如圖所示的裝置來(lái)比賽，雙方都竭盡全力，看誰(shuí)能把對(duì)方拉起來(lái)。比賽結(jié)果應(yīng)是()A小李把小胖拉起 B小胖把小李拉起C兩個(gè)都拉不起 D兩個(gè)都拉起 B機(jī)械效率 1有用功、額外功及總功的含義(1)有用功：在做功過(guò)程中，我們所需要的功(即對(duì)人有用的功)，用W有用表示。為實(shí)現(xiàn)做功目的，對(duì)我們要做功的物體做的功是有用功，它在數(shù)值上等于達(dá)到做功目的而直接用手對(duì)物體做的功。(2)額外功：在做功過(guò)程中，對(duì)額外負(fù)擔(dān)所做的功，用W額外表示。額外功是在實(shí)現(xiàn)做功目的時(shí)，我們對(duì)輔助工具、器材所做的功，它并非我們需要，是額外負(fù)擔(dān)，但又不得不做。(3)總功：在做功過(guò)程中，所做的有用功與額外功之和是總功，用W總表示，即W總_。我們所做的有用功與額外功之和是總功，它在數(shù)值上等于利用機(jī)械所做的功。W有用W額外【例3】(2016，淄博)用如圖所示的滑輪組在10 s內(nèi)將300 N的重物勻速提升3 m，已知?jiǎng)踊喼?0 N，不計(jì)摩擦，則()A利用滑輪組所做的有用功是450 JB繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9 m/sC拉力的功率是99 WD滑輪組的機(jī)械效率是80%C3(2016，通遼)如圖所示，把一個(gè)重400 N的物體沿豎直方向上在10 s內(nèi)勻速提升了2 m，所用拉力F為140 N，不計(jì)摩擦和繩重。則下列計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤的是()A動(dòng)滑輪重20 NB拉力F做功840 JC拉力F做功的功率為84 WD此滑輪組機(jī)械效率為80% D1(2016，宜昌)下列生活情景中，屬于應(yīng)用費(fèi)力杠桿的是()A用鋼絲鉗剪鋼絲 B用船槳?jiǎng)濤堉跜用獨(dú)輪車運(yùn)磚頭 D用指甲剪剪指甲2(2016，錦州)如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼質(zhì)量相等，如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，杠桿會(huì)()A右端下沉 B左端下沉C杠桿仍然平衡 D無(wú)法判斷BB3(2016，貴州)如圖所示，O是支點(diǎn)，在B端掛一重物，為使杠桿水平平衡，要在A端施加一個(gè)力，下列說(shuō)法正確的是()AF1最小 BF2最小CF3最小 D一樣大4小明利用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械移動(dòng)物體A時(shí)。當(dāng)沿不同方向分別用F1、F2、F3的力，以不同速度勻速拉動(dòng)物體時(shí)，忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說(shuō)法中正確的是()AF1F2F3 BF1F2F3CF1F2F3 DF1F2F3BD5(2016，寧夏)同一滑輪用如圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100 N的物體，已知滑輪重20 N，繩重和滑輪的摩擦力不計(jì)。則()A手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙B手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙C6(2016，成都)如圖所示，古代士兵常用定滑輪把護(hù)城河上的吊橋拉起。使用定滑輪可以_(選填“省力”“省距離”或“改變動(dòng)力方向”)；吊橋可以看作杠桿，繩子對(duì)它的拉力是動(dòng)力，吊橋的重力是阻力。在拉起吊橋的過(guò)程中，阻力臂大小_(選填“變大”“變小”或“不變”)。改變動(dòng)力方向變小7(2016，南京)用如圖所示的裝置做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，杠桿的位置如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向_(選填“左”或“右”)移動(dòng)。右(2)如圖乙所示，在刻度線“2”處掛2個(gè)鉤碼。在刻度線“4“處用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，將彈簧測(cè)力計(jì)斜向左拉，杠桿在水平位時(shí)平衡時(shí)，其示數(shù)F2_(選填“”“”或“”)F1；再將彈簧測(cè)力計(jì)斜向右拉，杠桿在水平位置平衡時(shí)，其示數(shù)F3_(選填“”“”或“”)F1。(3)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，利用圖乙所示的裝置，只借助杠桿上的刻度線，右側(cè)只使用彈簧測(cè)力計(jì)，左側(cè)只懸掛重物，若彈簧測(cè)力計(jì)的量程是02.5 N，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，通過(guò)計(jì)算可知，懸掛的重物最重可達(dá)_N。12.58(2015，湖州)小明家有個(gè)木衣架，有一次放學(xué)回家，他把書包掛在衣架A處，衣架倒了下來(lái)。小明是個(gè)聰明的孩子，他分析了衣架倒下來(lái)的原因后，測(cè)量了如下的數(shù)據(jù)：書包質(zhì)量5千克；木衣架質(zhì)量3千克；圓底盤直徑30厘米；其他數(shù)據(jù)如圖。衣架受到重力的作用線經(jīng)過(guò)圓底盤的圓心。(g取10牛/千克)(1)請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算，解釋衣架倒下來(lái)的原因。(2)為了防止衣架倒下來(lái)，小明提出了改進(jìn)意見適當(dāng)增大圓底盤直徑。請(qǐng)你再說(shuō)出一種其他方法。(1)書包的重力G1m1g5 kg10 N/kg50 N；木衣架的重力：G2m2g3 kg10 N/kg30 N；圓盤的半徑為30 cm/215 cm，由圖知，以底盤右側(cè)點(diǎn)為支點(diǎn)，書包對(duì)衣架力和力臂的乘積F1L150 N(25 cm15 cm)500 Ncm；衣架自身重力和力臂的乘積F2L230 N15 cm450 Ncm；因?yàn)镕1L1F2L2，所以衣架傾倒；(2)由題意知，衣架傾倒的原因是兩邊力和力臂的乘積不相等造成的，所以要防止其傾倒，可減小掛物與其力臂的乘積或增大自重與其力臂的乘積，故可減小掛衣鉤的長(zhǎng)度、或增大底盤的直徑、或圓盤底座換用大理石等密度更大的材料、或在掛衣鉤的對(duì)側(cè)掛物品等