专题11 简单机械-2023年中考物理一轮精选夯基础讲义

专题11 简单机械 考点一：杠杆及杠杆平衡条件 1．杠杆 (1)定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 ①形状：可直可曲，形状任意。②在力的作用下不易发生形变。 (2)五要素(如图所示) ①支点(O)：杠杆绕着转动的点。 ②动力(F1)：使杠杆转动的力。 ③阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。 ④动力臂(l1)：从支点到动力作用线的距离。 ⑤阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的距离。 动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在杠杆上；它们使杠杆的转动的方向相反。 （3）画力臂方法：(1)找支点O；(2)画力的作用线(虚线)；(3)画力臂(实线，过支点垂直力的作用线作垂线)；(4)标力臂 2．研究杠杆的平衡条件 (1)杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。 (2)杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是动力×动力臂＝阻力×阻力臂。用公式表示是F1l1＝F2l2。 3．杠杆的种类 A．省力杠杆：动力臂l1大于阻力臂l2，优点是省力； B．费力杠杆：l1小于l2，优点是省距离； C．等臂杠杆：l1等于l2，不省力也不费力。 考点二：滑轮 1.动滑轮、定滑轮、滑轮组的比较 定滑轮 动滑轮 滑轮组 示意图 定义 中间的轴固定不动的滑轮 和重物一起移动的滑轮 定滑轮、动滑轮组合成滑轮组 实质 等臂杠杆 动力臂为阻力臂2倍的杠杆 省力杠杆 特点 不能省力但是能改变动力的方向 能省一半的力，但不能改变动力的方向 既能省力又能改变动力的方向 动力与阻力及移动距离的关系 F1＝F2 s＝h F1＝F2 s＝2h n段绳子承担总重F＝G，S＝nh 考点三：斜面 (1)定义：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。 (2)特点：省力机械。 如图：用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。理想情况下，根据功的原理，得W＝Fs＝Gh，变形得F＝Gh/s，当h一定时，斜面越长越省力；例盘山公路。 螺旋线可以看做是绕着圆柱上的斜面；例：饮料瓶瓶盖、螺旋千斤顶等。 考点四：机械效率 1．使用机械时，人们对机械做的功是总功，机械克服有用阻力做的功是有用功，克服额外阻力做的功是额外功，有用功和额外功之和，叫做总功。 2．机械效率：有用功与总功的比值叫机械效率，公式η＝。它没有单位，其大小总是小于(选填“大于”或“小于”)1。 3．提高机械效率的方法：影响机械效率的因素有机械自重、摩擦，提高机械效率的方法：①减轻机械自重使机械更合理轻巧；②经常保养润滑。 4．常见几种简单机械的机械效率 种类 杠杆 斜面 滑轮 图例 理想情况(不考虑机械自重及摩擦) η＝1 Fs＝G物h η＝1 Fs＝G物h η＝1 Fs＝Gh 非理想情况(考虑机械自重及摩擦) η＜1 η＝ η＜1 η＝ η＜1 η＝＝ 5．注意：机械效率具有可变性：由公式η＝＝可知，使用同一机械，在W额一定时，W有用越大，η也越大。使用不同的机械，在W有一定时，W额越大，η越小。 【同步练习】 1. （2022·湖北十堰）下列工具正常使用时，能省力的是（　　） A. 瓶盖起子； B. 托盘天平； C. 筷子夹食品； D. 理发剪刀 【答案】A。 【解析】A．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意； B．托盘天平是一个等臂杠杆，既不省力也不费力，故B不符合题意； C．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．理发剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选A。 2. （2022·湖南邵阳）某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！"“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠轩在提起重物的过程中，分析合理的是（　　）。 A. 前臂杠杆的支点O在肘关节处 B. 肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C. 重物给前臂的力F2是动力 D. 前臂是一根省力杠杆 【答案】A。 【解析】A．前臂将物体拿起时，肘关节处保持不动，肘关节处为前臂杠杆的支点O，故A符合题意； B．肱二头肌给桡骨的力F1是将物体拿起的动力，故B不符合题意； C．重物给前臂的力F2是阻碍前臂上升的阻力，故C不符合题意； D．如图所示，动力F1是力臂是肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离，距离较小，阻力F2的力臂是肘关节到重物对手压力作用线的距离，距离较大，根据杠杆平衡条件， ，则 是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。 3. （2022·河南）为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的