简单机械专题讲练-2024年浙江省科学中考一轮复习

简单机械 1.　杠杆 　（1）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒叫杠杆。 　（2）五要素 　　支点：杠杆绕其转动的点，通常用O表示。如何判断支点 　　动力：使杠杆转动的力。 （有时也可以不是一个力） 　　阻力：阻碍杠杆转动的力。（有时也可能不是一个力） 　　动力臂：动力的力臂（l1）:支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂：阻力的力臂（l2）：支点到阻力作用线的垂直距离 2.杠杆平衡的条件 　　 叫做杠杆平衡。 在研究杠杆平衡时，我们总是让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂（可直接读出），但在实际中，杠杆也可能是倾斜着平衡的，在平衡时的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示： 研究杠杆的平衡： （1） 把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态（消除杠杆自身的重力对实验的干扰）。 （2） 在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置，处于平衡状态（便于测量力臂）。 （3） 用刻度尺测量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。 动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积 3．杠杆的分类 L1＞L2时，叫省力杠杆，其特点是省了力但费了距离。如开瓶盖的起子、铡刀、老虎钳、道钉撬等。 L1＜L2时，叫费力杠杆，其特点是费了力但省了距离。如钓鱼杆、筷子、镊子、缝纫机脚踏板等。 L1=L2时，叫等臂杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离。如天平、定滑轮等。 例题精讲 1.如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。 （1）若G=30牛，台面受到木棒的压力为_________牛。 （2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于_________牛。 （3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为_________牛。 2.2018年3月28日绍兴风情旅游新干线开通试运行。“鉴湖号”城际列车从绍兴站驶出开往上虞站，两站相距40千米，列车运营速度120千米/小时． （1）列车从绍兴站出发至少需要_______分钟到达上虞站。 （2）在图中旅行箱和拉杆构成的杠杆中，能表示拉力F的力臂是_______。 （3）列车牵引总功率为5152千瓦，表示的意义是______________，并计算列车以运营速度匀速直线运行时所受水平阻力大小（用科学计数法表示，保留两位小数）。 3．小明利用杠杆进行了系列实验： (1)在“研究杠杆平衡条件”中，小明需要用到的器材有杠杆及其支架、钩码、尺、线和___. (2)在实验过程中,未挂钩码时,需调节杠杆在水平位置平衡;调节过程中如发现杠杆左端下倾,小明应将杠杆上的平衡螺母向___端调节(选填“左”或“右”). (3)如果在实验中只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图1，当在A点挂上3个钩码时，小明应将剩余的钩码挂在左侧离中点___格处才能使杠杆在水平位置平衡。 (4)在“研究杠杆的平衡条件”的任务完成之后，又继续使用弹簧秤研究杠杆的机械效率。如图2所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景。请在下表中把相关的数据填写完整针对机械效率的计算结果，请给出合理的分析和解释：___. 测量项目 测量值 物体重G/N 4 物体上升的高度h/cm 15 弹簧测力计的示数F/N ___ 弹簧测力计移动的 竖直距离S/cm 30 有用功W有/J 0.6 总功W总/J ___ 机械效率η/% ___ 4. 如图的装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”．其制作过程和原理如下：选择一根长1.2米的轻质杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡，在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150克、容积为100ml的容器，右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）；测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度．则该“密度天平”所能测液体的最大密度为　 　kg/m3． 5．小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（支点和杠杆的摩擦不计）问： （1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N。钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率 η1为多大？ （2） 小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到 B点，再次缓慢提升杠杆