内容正文:
专题14 简单机械
1、 考点、热点
考点一 杠杆
1. 定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着 点转动,这根硬棒就可看作是杠杆。
2. 杠杆的五要素:
:杠杆绕着转动的点(图中的O点)。
:使杠杆转动的力(图中的F1)。
:阻碍杠杆转动的力(图中的F2)。
:从支点到动力作用线的距离(图中的l1)。
:从支点到阻力作用线的距离(图中的l2)。
3. 杠杆的分类及其应用
杠杆分类
力臂关系
力的比较
特点
应用范例
省力杠杆
平衡时
省力废距离
撬棍,钉锤
费力杠杆
平衡时
费力省距离
镊子、吊车
等臂杠杆
平衡时
不省力也不费力
天平、定滑轮
4. 杠杆平衡条件
(1)杠杆平衡:杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
(2)杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
考点二 滑轮
1. 定滑轮:在使用过程中,轴固定不动的滑轮。
1. 定滑轮的特点:不省力,不省距离,可以改变力的 。
1. 动滑轮:在使用过程中,轴随物体一起运动的滑轮。
1. 动滑轮的特点:省 ,费 ,不能改变力的方向。
1. 滑轮组:把 滑轮和 滑轮组合在一起的装置。
1. 滑轮组的特点:既可以省力,又可以改变力的方向,但费 。
1. 滑轮组(计滑轮质量,不考虑摩擦)
判断承担物重的绳子股数n:只绕在动滑轮上的绳子数。
绳子自由端的拉力:
绳子自由端通过的距离:(h为物体移动的距离)
绳子自由端的速度:
1. 滑轮组机械效率
有用功:
总功:
拉力F的功率:
额外功:
机械效率:
1. 探究影响滑轮组机械效率的因素
①原理:
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外,还需 、 。
④步骤:必须竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码升高,目的: 。
⑤影响滑轮组机械效率高低的主要因素有: 、 、 。
不同滑轮组,提升同一物体,机械效率不同,动滑轮越重,机械效率越 ;
同一滑轮组,物重不同,机械效率不同,物体越重,机械效率越 。
⑥提升机械效率的方法:
考点三 斜面
1. 定义:一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
1. 特点:斜面越长越省力。
1. 应用:盘山公路;螺丝钉上的螺纹等。
1. 有用功: 总功:
· 简单机械的机械效率
简单机械
有用功
总功
额外功
机械效率
杠杆
W有用= Gh
W总=Fs
W额= W总-W有用
滑轮组
竖直提升物体
W有用= Gh
W总=Fs
W总= Gh+ G动h
(不计绳重和摩擦)
W额= W总-W有用
W额= G动h(不计绳重和摩擦)
滑轮组
水平匀速拉物体
W有用= fs物
W总=Fs绳
W额= W总-W有用
斜面
W有用= Gh
W总=Fl
W总= Gh+ fl
(f为摩擦力)
W额= W总-W有用
W额= fl
(f为摩擦力)
(1)有用功:人们需要的、有价值的功,用W有表示。
(2)额外功:并非我们需要,但又不得不做的功,用W额表示。
额外功的产生主要有2个原因:①克服机械自重、容器重力所做的功;②克服机械的摩擦所做的功。
(3)总功:动力对机械所做的功,用W总表示。
W总 = W有 + W额
2、 直击中考
1. (2016山西)如图所示,分析人拉着拉杆旅行箱静止在水平地面上的情景,O是轮子的转轴.以O为支点,请你画出拉力F的力臂.
2. 下列工具属于省力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.笤帚 C.筷子 D.船桨
3. (2020山西)如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是( )
A.甲方式可以省力
B.乙方式不能改变力的方向
C.甲、乙两种方式做的有用功相等
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
4. (2021山西)中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图,请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F