专题8 简单机械-【鹰击道道清】2026年天津中考物理冲关知识手册

中考总复习·物理 。·。。···。。。。鹰击说流请中考计关模拟类 专题8简单机械 @知识梳理 一、杠杆 1.杠杆 (1)定义：一根在力的作用下能 的硬棒。一根硬棒能成为杠杆要具备两 个条件：有力的作用；能绕某固定点转动。 (2)杠杆的五要素 ①支点：杠杆可以绕其 的点，用字母“O”表示。 ②动力：杠杆转动的力，常用字母“F”表示。 ③阻力： 杠杆转动的力，常用字母“F2”表示。 ④动力臂：从支点到 的距离，常用字母“1”表示。 ⑤阻力臂：从支点到 的距离，常用字母“12”表示。 2.杠杆的平衡条件 理解 杠杆平衡是指杠杆 不动或 转动 ①调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 平衡，这样做的目的是排除杠杆自 重对杠杆平衡的影响； ②实验过程中移动钩码的位置使杠杆再次水平平衡，目的是便于从杠杆上直接读出 探究过程 力臂数值； ③改变钩码的数量和位置，再多测几组数据，是为了分析杠杆平衡的普遍规律，避免 偶然性 得出结论 杠杆的平衡条件公式： ,即 ①实验中若只测一组数据，会具有偶然性，不能得出普遍结论； 评估交流 ②若用弹簧测力计代替钩码，应当沿竖直方向拉弹簧测力计，便于测量力臂 3.三种杠杆 物理量 力臂 力 特点 应用举例 杠杆 省力杠杆 l41l2 FF2 省力费距离 撬棒 费力杠杆 h 12 F F2 费力省距离 船桨 等臂杠杆 FF2 不省力也不费距离 ·36· 专题8简单机械 二、滑轮及滑轮组（均忽略滑轮重、绳重和摩擦） 滑轮：也是一种常用的简单机械，它的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的 轮子。 种类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 leeeeee 图形 G F G a 定义 轴固定不动 轴随物体运动 动滑轮和定滑轮的组合 实质 杠杆 杠杆 不省力但能改 特点 省力但不能改变力的方向 既省力又能改变力的方向 变力的方向 s与h的关系 F与G的关系 三、机械效率 1.有用功、额外功、总功 有用功 额外功 总功 克服动滑轮本身所受的重力 动滑轮对钩码的拉力所做 定义 以及摩擦力等因素的影响而 弹簧测力计的拉力所做的功 的功 多做一些功 W有用=Gh(竖直提重物) W额外=G动h(不计摩擦和绳 W总=W有用十W额外 公式 W有用=fS物（水平拉重物） 重) W点=Fs W有用=W总一W额外 W额外=W总一W有用 2.机械效率 定义 物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号 表示 公式 提高方法 (1)减小机械自重；(2)减小机械间的摩擦 ·37· 中考总复习·物理 ……··…。鹰击通通清中考冲关横拟分类 四、机械效率的相关公式 1.常见的三种简单机械的机械效率的求法 简单 有用功 总功 额外功 机械效率 图示 机械 总功：W总=FS 支点 杠杆 G 额外功：克服 有用功：W有=Gh 杠杆自重及摩 擦所做的功 GhG Fs nF 总功：利用 (n为承担 机械时动力 滑轮 做的功W总=F 或 重物的绳子 组 或 人5=2h (不 段数) (或动 GE 额外功：提升 计绳重、摩 G 动滑轮所做的 滑轮) (不计绳重摩 7= G+G动 功W额=G动h 擦) 擦) (不计绳重、 有用功：提升重物所做的功W有=Gh 摩擦) 总功：W总=F孔 或 党或 f 斜面 或 Gh (f为摩擦 IGh+f孔 额外功：克服斜 有用功： 面与物体之间的 W有=Gh 力) 摩擦力而做的功 2.滑轮组水平拉动物体时的机械效率的计算方法 777777777777777777777777777 如图所示，若用滑轮组拉着重为G的物体沿水平方向做匀速直线运动，则此时克服物 体与水平面间的摩擦力∫做的功为有用功，则有用功为 ,总功为 ,此 W有用 时的机械效率ⅴ一W。 ·38· 专题8简单机械 @典型例题 端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所 例1 (2024·四川南充)下图是我国古代 示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F 劳动人民运送巨木的场景，通过杠杆、支 点在同一竖直线上。当人对水平凳面施 架、悬绳、石块等，将巨木一端抬起，垫上 加竖直向下的压力时，下列分析正确的 圆木，将其移到其他地方。下列说法正 是( 确的是( 县维 A.压力作用于A点，可将条凳视为绕E 石块 点转动的杠杆 A.支架下垫了底面积较大的石块是为 B.只要压力作用于凳面的中间，则条凳 增大对地面的压强 定不会上翘 B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂 C.只要在A、D点同时施加压力，则条 的杠杆，费力省距离 凳一定不会上翘 C.当巨木太重无法拾起时，可以让杠杆 D.在B或C点施加一个压力，则条凳一 右端的人远离支架，增大动力臂 定不会上翘 D.当巨木太重无法抬起时，可以增大横 解析：压力作用于A点，条凳将绕E点 杆上悬绳与支架间的距离 转动，即可将条凳视为绕E点转动的杠 解析：支架下端垫有底面积较大的石块 杆，A符合题意；当压力作用于凳面的中 是为了增大和地面的接触面积，减小支 间时，E、F两点受到的压力均是向下 架对地面的压强，A错误；横杆相当于 的，因此条凳一定不会上翘，B符合题 一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省 意；在A、D点同时施加压力，若两力相 力，但费距离，B错误；让杠杆右端的人 差较大时，条凳有可能会上翘，C不符合 远离支架，增大动力臂，阻力臂、阻力大 题意；在B或C点施加一个压力，力臂 小不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变 为零，则条凳一定不会上翘，D符合 小，更有利于将巨木抬起，C正确；增大 题意。 横杆上悬绳与支架之间的距离，阻力臂 答案：ABD 变长，动力臂、阻力大小不变，根据杠杆 例3(2024·四川绵阳)如下列图，两个等 平衡条件可知，动力变大，无法将巨木抬 高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上， 起，D错误。 质量分布不均匀的木条AB重24N,A、 答案：C B是木条两端，O、C是木条上的两个点， 例2(2024·贵州)（多选）如图甲所示的 AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲 条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一 上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示 ·39 中考总复习·物理 。···…··…·鹰击通道清中考冲关模拟分美 数是6N。现移动托盘秤甲，让C点放 度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效 在托盘秤甲上，此时托盘秤乙的示数是 率为75%。则下列说法正确的是( A usnm 0.5m y30° 7777777777777777777777777777777 A.拉力做的功为3J B.物体受到的摩擦力为1.5N A.8N B.12N C.在匀速拉动过程中，物体的机械能 C.16N D.18N 不变 解析：设木条重心在D点，当A端放在 D.若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜 托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以 面的机械效率仍为75% B端为支点，托盘秤甲的示数是6N,根 解析：h=0.5m,s=2X0.5m=1m,拉 据力的作用是相互的，所以托盘秤对木 力做的有用功W有用=Gh=6NX 条A端的支持力为6N,如图所示： F 0.5m=3J,拉力做的总功W器=W有是= 7 G=24N 品=4JA不将合随喜：物体安到的 由杠杆平衡条件可得，FAXAB=GX BD,即6NXAB=24NXBD,所以 摩擦力f=W题处=4)-3J=1N,B不 1 m AB=4BD,BD=子AB;当C点放在托 符合题意；在匀速拉动过程中，动能不 变，重力势能变大，物体的机械能变大， 盘秤甲上时，以C为支点，此时托盘秤 C不符合题意；若以2m/s的速度匀速拉 乙对木条B处的支持力为FB, 动物体，有用功、额外功和总功不变，斜面 FBA CODR A s ai auii 的机械效率不变，仍为75%，D符合 G=24N 题意。 因为AO=BO,AC=OC,所以CO= 答案：D OD=BD,BC=3BD,CD=2BD,由杠杆 例5(2024·四川广元)假期 平衡条件可得FX BC=GXCD,即FX 间，小明随爸爸去建筑工地 3BD=24NX2BD,FB=16N,故选C。 劳动体验。用如图所示的滑 轮组来提升材料，当提升的 9 答案：C 例4（2024·四川眉山)如图是小龙“测量 材料重力为300N时，滑轮组的机械效 斜面机械效率”的实验装置。斜面的粗 率为75%，则动滑轮的重力为 N; 糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定 若绳子能承受的最大拉力为500N,则该滑轮 拉力F,将重6N的物体以1m/s的速 组能提起材料的最大质量为 kg。 ·40. 专题8简单机械 (空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取 9×10J,动滑轮重G=W题#=9X10」 10 N/kg) h 10m 解析：空气阻力、摩擦力及绳重不计，由 9X103N,满载时的机械效率 W'有月 G 7= WA三GG可得，75%→ 门最大二 W总 W有用十W'额外 G十G动 300N 5×104N 300N+G -,解得动滑轮重Go=100N; 5×10N+9X10N≈84.7%。 当拉力最大为500N时，有F=G十+G 答案：(1)3.6×105J(2)1.125×104N n (3)84.7% G=mg=nF-G。,m'=nF-G_ 例7(2024·云南)实验小组通过探究杠 g 杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 2×500N-100N=90kg 10 N/kg (1)实验前，杠杆水平静止如图甲所示， 答案：10090 此时杠杆处于 (选填“平衡”或 例6(2024·江苏苏州)某起 “非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M 重机的滑轮组结构示意如图 取走后，不调节平衡螺母，杠杆 所示，其最大载重为5t。起 (选填“仍能”或“不能”)保持水平位置 重机将3600kg的钢板匀速 静止。 提升到10m高的桥墩上，滑 0em510152025 轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳 的重力和摩擦，g取10N/kg。求： (1)克服钢板重力做的功W有用。 M (2)钢丝绳的拉力F。 甲 (3)滑轮组满载时的机械效率。（百分号 前保留一位小数) 解析：(1)有用功W有用=Gh=mgh= 3600kg×10N/kg×10m=3.6×105J。 (2)总功W6=W有题=36X10」=4.5× 80% (2)调节杠杆水平平衡，进行多次实验， 105J, 数据记录如下表： 钢丝绳的拉力F= W总= W总= 4h 动力 动力臂 阻力 阻力臂 次数 4.5×105J=1.125×104N。 F/N /cm F2/N 12/cm 4×10m 1 2 12.0 1 24.0 (3)克服动滑轮重力做的额外功W颜外 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 W总-W有用=4.5×105J-3.6×105J= 3 12.0 2 18.0 ·41· 中考总复习·物理 。·······鹰击通随清中考冲关模拟分美 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡 m2、l、l1表示)。 条件是 (用表格中的字母表 解析：(1)杠杆静止，说明杠杆受力平衡， 示)。多次实验的目的是 (选填 所以处于平衡状态；图甲中杠杆的重力 “A”或“B”)。 作用线过支，点，将杠杆左下角物块M取 A.寻找普遍规律 走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用 B.减小实验误差 线仍过支点，所以杠杆仍能平衡。 ②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一 (2)①由表中数据可知，每一组动力与动 个钩码，杠杆会 (选填“左端下 力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积 沉”或“右端下沉”)。 相等，所以杠杆平衡的条件是Fl1= (3)桔槔是我国古代的取水工具，如图 F22;一次实验得出的结论具有偶然性， 丙，在井边竖一根树权，架上一根横木， 所以需要进行重复实验，获得多组数据， 横木的一端绑上大石块，另一端系绳和 得出具有普遍性的规律，故选A。 水桶，简化图如图丁。若水桶盛满水后， ②在右侧钩码下端加挂一个钩码，则 为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的 3G×0.12m<3G×0.18m,所以杠杆 平衡条件，可以 (选填“增大”或 右端将下沉。 “减小”)石块的质量或向 (选填 (3)水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积 “左”或“右”)移动杠杆的支点。 变大，为减小人向上提水的拉力，根据杠 杆的平衡条件，可以增大石块的重力，即 增大石块的质量；水桶盛满水后，阻力变 大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力 臂，增大动力臂，从而减小人向上提水的 拉力。 (4)由杠杆平衡条件可知，OAX m1=OCXmo+OBXm2,代入数据可得 lim=lomo+l2m2 r 解得2=m1一m (4)图戊为桔棒在水平位置平衡的模型 m2 图，A处所吊水和水桶的总质量为m1,O 答案：(1)平衡 仍能 (2)①F1l1= 处为支点，杠杆的质量为o,重心在C F2L2A②右端下沉(3)增大左 处，B处所挂石块的质量为m2,AO=1, (4)4m1-lmg m2 OC=l,OB=L2。请写出OB长度的表 达式：l2= (用字母mo、m1、 ·42·三、1.对外做功 2.运动高度弹性形变质量速度质量高度 四、1.动重力势重力势动重力势动动 重力势 2.动能和势能保持不变 专题8简单机械 知识梳理 一、1.(1)绕固定点转动(2)①转动②使③阻 碍④动力作用线⑤阻力作用线 2.静止匀速水平位置动力×动力臂=阻 力×阻力臂F1l1=F2l2 3.><<>==天平 二、等臂省一半力的省力 s-h s-2h s=mh F=G F-7G F-IG 72 W有用 三、2.”7一W点 四、1.W有用=GhW总=FsW额外=W总一W有用 Wam-Gh Wa-F:Wa-Gk+ G动hW额外=W总一W有用W额外=G动h W有用=GhW总=FLW总=Gh+fL W额外=W总一W有用W额外=f礼 2.W有用=fS物W总=Fs=F·nS物 f5物 fS物一 f F·ns物 n 专题9物态变化 知识梳理 一、1.冰水混合物沸水零下3.5摄氏度 负3.5摄氏度 2.热胀冷缩温度测量范围分度值完全 浸入底侧壁不能 二、固液吸液固放液气吸气 液放固气吸气固放 三、不变升高不变降低达到熔点继续吸热 四、1.吸收热量，温度保持不变气泡由大变小，最 终消失气泡由小变大，从下往上到水面破裂 温度达到沸点，继续吸热液体沸腾时的温度 2.表面表面内部不变缓慢剧烈 温度液体的表面积液体表面的空气流速 汽化现象吸热 专题10内能内能的利用热机 知识梳理 一、热的多少Q焦耳J增加减少 二、1.相等质量、吸收相同热量，观察温度的变化 相等质量、升高相同温度，比较加热时间的 长短相等控制变量法水强比热容 质量温度的变化量加盖 4 2.吸、放热一定吸收的热量质量升高的 温度乘积c相等焦耳每千克摄氏度 J/(kg·℃)4.2×103J/(kg·℃)1kg 1℃热量Q级=cm(t一to）Q做=cm(t。一t) 三、分子或原子10-10m温度分子热运动快 接触无规则运动间隙温度快引力 斥力分子原子热引力斥力 四、动能势能温度无规则运动0转移 转化高温低温相同增加内能减少 内能 五、消灭产生形式其他形式转移能量的 总量方向性 六、内能机械能燃料燃烧做功汽缸汽油 机柴油机吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排 气冲程21惯性做功内能机械能 机械能内能火花塞喷油嘴 七、1.完全焦每千克mqVg1kg 2.有用热量？燃烧能量损失 润滑摩擦 专题11电学基础电路、电流、电压、电阻 知识梳理 一、1.正负排斥吸引同种电荷互相排斥 是否带电多少库仑原子核正负 相等不显不正电负电转移 2.自由移动电荷几乎不存在自由移动的 金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液 橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷 二、电能电能通断工作有断开没有 很大电源 三、定向电荷量安培A103103正电荷 正负测量范围串联十一 与电源直 接相连量程分度值 四、顺次逐个并列一条两条独立整个 干路各自支路相等之和 五、1.电压电流伏特V1031032201.5 不高于360.1V0.5V试触测量范围 并联十 电源电压测量范围分度 值各用电器两端电压之和U=U1十U2 相等U=U1=U2 2.电压电流并串直接不允许大 小 六、阻碍作用R欧姆2106103电压电 流的大小控制变量法材料长度横截面 积温度无 七、电阻大小接入电路电阻丝的长度最大电阻 值为502通过的最大电流为1.5A串联 一上一下最大阻值电阻电流电压一 根导线定值电阻