備考2019年中考物理知識點復(fù)習(xí)專練（知識點精講）專題08力與機(jī)械（含解析）

專題08 力與機(jī)械考點一：杠桿及杠桿平衡條件1杠桿(1)定義：在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。形狀：可直可曲，形狀任意。在力的作用下不易發(fā)生形變。(2)五要素(如圖所示)支點(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。動力(F1)：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。動力臂(l1)：從支點到動力作用線的距離。阻力臂(l2)：從支點到阻力作用線的距離。動力、阻力都是杠桿受到的力，所以作用點在杠桿上；它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反。（3）畫力臂方法：(1)找支點O；(2)畫力的作用線(虛線)；(3)畫力臂(實線，過支點垂直力的作用線作垂線)；(4)標(biāo)力臂2研究杠桿的平衡條件(1)杠桿平衡是指杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。(2)杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是動力動力臂阻力阻力臂。用公式表示是F1l1F2l2。3杠桿的種類A省力杠桿：動力臂l1大于阻力臂l2，優(yōu)點是省力；B費力杠桿：l1小于l2，優(yōu)點是省距離；C等臂杠桿：l1等于l2，不省力也不費力。考點二：滑輪1.動滑輪、定滑輪、滑輪組的比較定滑輪動滑輪滑輪組示意圖定義中間的軸固定不動的滑輪和重物一起移動的滑輪定滑輪、動滑輪組合成滑輪組實質(zhì)等臂杠桿動力臂為阻力臂2倍的杠桿省力杠桿特點不能省力但是能改變動力的方向能省一半的力，但不能改變動力的方向既能省力又能改變動力的方向動力與阻力及移動距離的關(guān)系F1F2sh F1F2s2hn段繩子承擔(dān)總重FG，Snh考點三：斜面(1)定義：一個與水平面成一定夾角的傾斜平面。(2)特點：省力機(jī)械。如圖：用F表示力，s表示斜面長，h表示斜面高，物重為G。理想情況下，根據(jù)功的原理，得WFsGh，變形得FGh/s，當(dāng)h一定時，斜面越長越省力；例盤山公路。螺旋線可以看做是繞著圓柱上的斜面；例：飲料瓶瓶蓋、螺旋千斤頂?shù)取？键c四：機(jī)械效率1使用機(jī)械時，人們對機(jī)械做的功是總功，機(jī)械克服有用阻力做的功是有用功，克服額外阻力做的功是額外功，有用功和額外功之和，叫做總功。2機(jī)械效率：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率，公式。它沒有單位，其大小總是小于(選填“大于”或“小于”)1。3提高機(jī)械效率的方法：影響機(jī)械效率的因素有機(jī)械自重、摩擦，提高機(jī)械效率的方法：減輕機(jī)械自重使機(jī)械更合理輕巧；經(jīng)常保養(yǎng)潤滑。4常見幾種簡單機(jī)械的機(jī)械效率種類杠桿斜面滑輪圖例理想情況(不考慮機(jī)械自重及摩擦)1FsG物h1FsG物h1FsGh非理想情況(考慮機(jī)械自重及摩擦)1115注意：機(jī)械效率具有可變性：由公式可知，使用同一機(jī)械，在W額一定時，W有用越大，也越大。使用不同的機(jī)械，在W有一定時，W額越大，越小?？键c一 杠桿【典例】（2018廣西）在探究“杠桿平衡條件“實驗中，杠桿在力F作用下水平平衡，如圖所示，現(xiàn)將彈簧測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積變化情況是A一直變小 B一直變大 C一直不變 D先變小后變大【答案】C【點評】本題考查了杠桿平衡條件的分析，屬于基礎(chǔ)知識。【跟蹤練習(xí)】1（2018聊城）人體中的許多部位都具有杠桿的功能。如圖是人用手托住物體時手臂的示意圖，當(dāng)人手托5kg的物體保持平衡時，肱二頭肌收縮對橈骨所施加力的大小一定A大于5kg B大于49N C小于49N D等于49N【答案】B【解析】A、力的單位是N，質(zhì)量的單位是kg，題目是求力的大小，不能用kg做單位，故A錯誤；BCD、由圖知，物體的重力為G=mg=5kg9.8N/kg=49N；肱二頭肌的拉力為動力，物體對手的壓力為阻力，支點在肘，如圖所示：所以動力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2因為L1L2所以F1F2即肱二頭肌收縮所承受的力一定大于49N故B正確，CD錯誤。故選B。2（2018上海）如圖所示，O為杠桿的支點，A點掛一重物，為使杠桿在水平位置平衡，若在B點施加一個力并使該力最小，該力應(yīng)沿ABM方向 BBN方向 CBP方向 DBQ方向【答案】A【解析】由圖可知，O為支點，A點掛一重物，阻力方向向下，為使杠桿在水平位置平衡，在B點施加一個力，則動力F與杠桿垂直且方向向上，要使該力最小，由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動力臂越長則動力越??；由圖可知，BM對應(yīng)的動力臂最長，所以該力應(yīng)沿BM方向；故選A。3（2018銅仁市）以下有關(guān)杠桿的應(yīng)用中，屬于費力杠桿的是A開啤酒瓶蓋的起子 B用鑷子夾取砝碼 C剪鐵皮的剪刀 D用撬棒撬石頭【答案】B考點二 滑輪【典例】（2018寧波）如圖所示，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法錯誤的是AF2的功率為0.6W B彈簧測力計讀數(shù)為9NC物體A和地面之間有摩擦力 D如果增大F2，物體A可能向左運動【答案】D【解析】A、由圖知，水平使用滑輪組，n=2，拉力端移動速度v=2v物=20.1m/s=0.2m/s，拉力做功功率P2=F2v=3N0.2m/s=0.6W，故A正確；B、不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，彈簧測力計的示數(shù)F=3F2=33N=9N，故B正確；C、對于物體A，受到的力：B向左的摩擦力fB=2F2=23N=6N、向右的拉力F1=4N、因為A靜止，所以地面向右的摩擦力f地=fB-F1=6N-4N=2N，所以物體A與地面之間有摩擦力，故C正確；D、如果增大F2，B將做加速運動，B對A的壓力和接觸面的粗糙程度不變，B與A之間的摩擦力不變，A受力不變，還是處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯。故選D。【點評】本題考查了功率公式的應(yīng)用、影響滑動摩擦力的因素、物體受力分析等知識點，要求認(rèn)真審題，利用好水平使用滑輪組的特點是關(guān)鍵?！靖櫨毩?xí)】1（2018廣元）用如圖所示的工具提升相同重物G，（不計摩擦，不計繩、滑輪和杠桿重）最省力的是A B C D【答案】B。2（2018烏魯木齊）如圖所示，每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦力，G1=60N，G2=38N，甲乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下靜止。則每個動滑輪的重力為A3N B6N C11N D22N【答案】B?！窘馕觥坑蓤D知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)分別為：n1=3，n2=2，每個滑輪的重力相等，設(shè)動滑輪的重力為G輪，不計繩重和摩擦力，則拉力分別為：，由題知F1=F2，所以，即：，解答動滑輪的重力：G輪=6N。故選B。3. （2018涼山州）用一個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組來提升重物，請在圖中畫出最省力的繞法。【答案】見解析。【解析】從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法。如圖所示：?？键c三 機(jī)械效率【典例】（2018銅仁市）如圖所示，小剛做“測量滑輪組的機(jī)械效率”實驗時，用20N的拉力將重為30N的物體勻速提升30cm。求：此滑輪組是由_段繩子承擔(dān)動滑輪和物體的總重。滑輪組的機(jī)械效率是_%。測量滑輪組的機(jī)械效率時，下列因素中：a動滑輪重力、b繩子繞法、c摩擦力、d定滑輪重力、e物體重力，對滑輪組機(jī)械效率有影響的是_。Aacde Bbce Cace Dabcde【答案】3；50；C。率不變，不能提高滑輪組機(jī)械效率，故b、d無影響；總功等于有用功加額外功，減小繩子與滑輪之間的摩擦，額外功減小，總功減小，有用功不變，可以提高滑輪組的機(jī)械效率，故c有影響；根據(jù)可知，增大重物重力，可以提高滑輪組的機(jī)械效率，故e有影響；故選C?！军c評】此題考查滑輪組的認(rèn)識、提高機(jī)械效率的方法，是一道綜合性較強(qiáng)的題目，考查非常全面，需要學(xué)生具備扎實的物理知識。【跟蹤練習(xí)】1（2018宜昌）下列有關(guān)起重機(jī)提升貨物時機(jī)械效率的說法，正確的是A有用功越多，機(jī)械效率越高 B同一起重機(jī)提起的貨物越重，機(jī)械效率越高C額外功越少，機(jī)械效率越高 D同一起重機(jī)提起同一貨物越快，機(jī)械效率越高【答案】B2（2018攀枝花）某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪等重），在相同時間內(nèi)把重物G提升相同高度，F(xiàn)1和F2大小相等，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是A力F1和F2做功的功率相同 B力F1和F2做的總功相同C乙滑輪組更省力，兩個滑輪組機(jī)械效率一樣大 D甲滑輪組的機(jī)械效率比乙滑輪組高【答案】D【解析】由圖知，甲滑輪組中承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3，乙滑輪組中承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=4。AB、若重物上升高度為h，則兩滑輪組中繩端移動的距離分別為：s甲=3h，s乙=4h；甲滑輪組中拉力做的總功為W甲總=F13h，乙滑輪組中拉力做的總功為W乙總=F24h，已知F1=F2，所以W甲總W乙總，故B錯誤；已知時間相同，由公式知，P甲總P乙總故A錯誤；CD、已知F1=F2，所以省力情況相同，故C錯誤；甲、乙兩滑輪組提升的物重G相同，設(shè)一個動滑輪的重為G動，不計繩重及摩擦，則甲滑輪組的機(jī)械效率