内容正文:
专题11 简单机械
本专题的考点
1.杠杆
(1)概念:能绕着某一固定点转动的硬棒;其固定点叫支点,过支点作力(动力或阻力)的作用线的垂线,其垂线段的长度叫力臂;当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力。
(2)分类
动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆;
动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,是费力杠杆;
动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力,是等臂杠杆;
(3)判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,要通过比较动力臂和阻力臂的大小进行判断,因此对于较复杂的杠杆,最好先在图上确定支点、动力和阻力,然后再画出动力臂和阻力臂进行比较。
判断杠杆的种类,不仅可以从动力臂与阻力臂的大小关系进行区分,还可以从使用目的上进行区分。若为了省力,应使用省力杠杆;若为了省距离,应使用费力杠杆。
(4)杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂 或 F1l1=F2l2
(5)探究杠杆平衡条件的两个关键点
①在探究前,调节杠杆在水平位置平衡时要根据杠杆的偏向调节,杠杆那端高就把平衡螺母向那端调;杠杆在水平位置平衡时可以直接从杠杆上读出力臂。
②判断杠杆是否平衡,可以利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,求出力和力臂的乘积。若两边的乘积不等,则那边乘积大哪边就下沉。
2.滑轮和滑轮组
(1)定滑轮
使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但能改变力的方向,相当于等臂杠杆。
(2)动滑轮
使用滑轮时,轴的位置随物体一起移动的滑轮称为动滑轮。动滑轮省一半的力,但费一倍的距离,不能改变力的方向,相当于动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
(3)滑轮组
由定滑轮和动滑轮组合在一起使用,既可以省力,又可以改变力的方向。
滑轮组竖直应用时的相关关系
、(忽略动滑轮重和摩擦);、(考虑动滑轮重但忽略摩擦)。
滑轮组水平应用时的相关关系
、(忽略滑轮组的摩擦)。
3.机械效率
(1)概念:有用功与总功的百分比叫机械效率,其公式为。
(2)滑轮组
①水平方向:,可以通过减小滑轮组件间的摩擦,提高机械效率。
②竖直方向:(忽略组件间的摩擦),可以通过减小滑轮组件间的摩擦,增大物重来提高机械效率。
(3)斜面
是一种省力机械,其机械效率为:
一、单选题
1.(2022·江苏连云港·统考中考真题)下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B.道钉撬
C.筷子 D. 理发剪刀
2.(2022·山东烟台·统考中考真题)如图所示的杠杆在使用过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 用羊角锤起钉子 B. 用钳子夹导线
C. 用起子起瓶盖 D. 用镊子夹取砝码
3.(2022·贵州毕节·统考中考真题)如图是常用的一些工具,它给我们带来了很多便利。其中属于费力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.食品夹
C.园艺剪刀 D.天平
4.(2022·西藏·统考中考真题)杠杆在生活中无处不在,下图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A. 铁皮剪 B. 定滑轮
C. 钳子 D. 船桨
5.(2022·江苏淮安·统考中考真题)如图所示,用力打开夹子过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2022·内蒙古包头·统考中考真题)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
7.(2022·江苏常州·统考中考真题)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A. B.
C.
D.
8.(2022·山东济南·统考中考真题)小强开启饮料时,瓶起子可视为一个杠杆,如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是( )
A. B. C. D.
9.(2022·湖南邵阳·统考中考真题)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。”以下对于这根杠杆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
10.(2022·江苏盐城·统考中考真题)如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形,下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.增加钩码的个数 B.向左调节平衡螺母
C.向右移动钩码的位置 D.减