内容正文:
第五讲:简单机械必考点汇编
知识点一.杠杆的五要素和平衡条件
1.杠杆的五要素和平衡条件
定义
一根硬棒,在力的作用下绕着______转动的硬棒叫做杠杆
五要素
支点
如图所示,杠杆绕着_____,用字母____表示
动力
如图所示,使杠杆______的力,用字母____表示
阻力
如图所示,_____杠杆转动的力,用字母____来表示
动力臂
从支点到 的 ,用字母 l1表示
阻力臂
从支点到 的 ,用字母 l2表示
探究杠杆平衡条件
探究
过程
实验前调节杠杆两端的平衡螺母,选择杠杆的几何中心为支点,目的是消除杠杆自身重力对实验的影响,实验中使杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读出力臂
结论
动力×动力臂=阻力×阻力(F1l1 = F2l2)
说明
为了消除实验中错误的结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆。
实验转动测力计的过程中中,弹簧测力计位于竖直方向时,测力计示数最小。
作图
画力臂
(1)先在杠杆示意图上确定出支点;(2)画出动力作用线和阻力作用线;
(3)最后从支点向力的作用线引垂线.
最小力
(1)直接连接支点与力的作用点,即为最长力臂;(2)力与力臂垂直,找到最小力的方向;
(3)根据杠杆平衡(静止或匀速转动)确定最小力的最终方向。
2.杠杆的分类
力臂关系
力的关系
距离关系
实例
省力杠杆
l1 ___ l2
F1 ____F2
省力,____ 距离
羊角锤、起子、撬棒等
费力杠杆
l1 ___ l2
F1 ____F2
_____,省距离
钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等
等臂杠杆
l1 ___ l2
F1 ____F2
不省力,不费力
天平、定滑轮等
【提示】省力杠杆必然费距离,省距离杠杆必费力,既省力又省距离的杠杆是不存在的。
知识点二.机械效率
三种功
有用功
我们需要的,必须要做的功叫做有用功,用 W 有表示
额外功
我们在做有用功的同时,我们还不得不做的功叫做额外功,用 W 额表示
总功
有用功与额外功之和是总共做的功叫做总功,用 W 总表示.用公式表示为_______________
机械效率
定义
物理学中,将________跟______的比值叫做机械效率,用___________表示
表达式
________________
说明
机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总______ 总功,故机械效率总_______
机械效率的高低与使用机械是省力还是费力__________
测量滑轮组的机械效率
原理
___________________________
过程
沿________方向_______拉动弹簧测力计使钩码升高,测出钩码重力G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳的自由端移动的距离 s
结论
同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越______;提升相同重物,滑轮组越多,机械效率越________,但越____力
提高机械效率的方法
___________动滑轮的重;加润滑油,减小_______;________物重
【提示】(1)在利用功的计算公式进行计算时,力与物体移动的距离在方向上必须一致。即在滑轮组功的计算中,切记不可混淆“物体的移动距离”与“拉力移动的距离”(可简单记忆为试题中给定的速度与距离往往不可直接用)。
(2)在测量滑轮组机械效率的实验中,不一定需要刻度尺。
(3)滑轮组的机械效率与物体上升的距离、绳子的绕法无关。
《力与运动》中考真题基础夯实
(2023·黑龙江)1.下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是( )
A.筷子 B.园艺剪 C. 活塞式抽水机的手柄 D. 水龙头的扭柄
(2023·江西)2.一名女子手扶着直立的行李箱如图甲所示,然后将其侧倾至如图乙所示的位置,此过程中手拉箱可以看作一个______(填写一种物理模型),当女子按如图乙所示在水平面上匀速运动时,手对行李箱的拉力______(选填“等于”或“不等于”)行李箱受到地面对它的摩擦力。
(2022·抚顺)3.如图所示为吃核桃时使用的一种工具“碎核桃杯”。只要轻轻用力握下手柄,核桃坚硬的外壳就会被压碎。“碎核桃杯”的手柄相当于一个_______(填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;核桃的碎片在_____