专题37 机械和功（知识梳理+练习）-上海市2024年中考物理复习资料汇编（培优专用）

专题37 机械和功 思维导图 第四章 机械和功 功 功率 机械能 杠杆 ①定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动， ②五要素： 、 、 、 、 。 动力与阻力对杠杆转动的效果是 的。 ③平衡条件： ,即 F1 L1＝F2 L2。 ①省力杠杆：动力臂 阻力臂（L动＞L阻），动力 阻力 （F动＜F阻），省力费距离；如撬棍、钢丝钳、起子等。 ②费力杠杆：动力臂 阻力臂（L动＜L阻），动力 阻力 （F动＞F阻），费力省距离；如钓鱼竿、筷子、镊子等。 ③等臂杠杆：动力臂 阻力臂（L动=L阻），动力 阻力 （F动=F阻），不省力也不省距离；如天平，定滑轮等。 ①定滑轮的使用特点：能改变力的 ，不省力也不省距离。 实质是一个 杠杆。 ②动滑轮的使用特点：a.能 力，其拉力F=1/2（G物+G轮）； b. 费距离：拉力移动的距离s为物体升高距离h的 倍，s=2h。 c. 不能改变力的方向。实质为动力臂是阻力臂 倍的杠杆。 ①做功的两个必要因素：一是作用在物体上的 ； 二是物体沿 的方向移动一段距离。 ②功的计算公式： ③功的单位： ，符号J。1J＝1 N·m ①物理意义：表示物体做功的 。 ②定义：物体 里完成的功叫功率。 ③计算公式： P= ④国际单位： ，符号W。1瓦特=1J/s 其他单位：千瓦（kW）， 1kW=1000W ①物体由于 而具有的能量叫做动能。 物体的 越大， 越大，其动能越大。 ②物体处于某一 时所具有的能量叫做重力势能。 物体的 越大， 越大，其重力势能越大。 ③物体由于发生 而具有的能量叫做弹性势能。 物体的 越大，弹性势能越大。 ④动能与势能可以相互转化，不计摩擦阻力时， 不变。 杠杆分类 滑轮 二、基础知识梳理 一、杠杆 1．完整的杠杆结构 组成：硬棒；五要素： 、 、 、 、 。 促使杠杆转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力，从支点到 的距离叫做力臂，力臂必须垂直于力，即l⊥F。 动力与阻力对杠杆的转动效果是相反的。 2．杠杆平衡状态：杠杆处于 或 状态即为平衡状态。 注意：不一定是要在水平位置静止才是平衡状态，在任意位置静止都算是杠杆平衡。 3．杠杆平衡的条件： ，即 F1L1 = F2L2。 4．实验：“探究杠杆平衡条件”， ①实验前，将杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的 ，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是便于直接在杠杆上 。 ②在使用弹簧测力计时，对杠杆施加的力必须沿 方向，否则无法直接读出力臂。 ③为了得出具有普遍意义的规律（实验结论），需要多次改变杠杆所受作用力的大小（增减钩码个数）、作用点的位置（改变力臂），测多组动力、动力臂、阻力（钩码重力）、阻力臂。实验时必须尊重实验数据，实验结果应符合杠杆平衡条件。 5．杠杆的分类 名 称 力臂关系 动力与阻力关系 特 点 应 用 举 例 省力杠杆 动力臂 阻力臂 动力 阻力 省力、费距离 起子、指甲钳、撬棒、动滑轮、羊角锤、手推车、扳手 费力杠杆 动力臂 阻力臂 动力 阻力 费力、省距离 镊子、筷子、吊车臂、钓鱼杆 人的前臂、理发剪刀 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 动力 阻力 不省力不费力 天平、定滑轮 【例题l】（2023嘉定区二模）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．钢丝钳 C．撬棒 D．镊子 【例题2】（2023虹口二模）如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（　　） A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向 【例题3】（2023长宁二模）如图所示的轻质杠杆，在A点悬挂重为20牛的物体甲，在B点施加竖直向上的动力F，使杠杆在水平位置处于静止状态。若杠杆上每一格的距离均相等，则该杠杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”），所需力F的大小为 牛，此时物体甲所受合力的大小为 牛。 【例题4】（2022嘉定二模）杠杆平衡时，动力F1的大小为10牛，动力臂l1为0.2米，阻