简单机械\功和功率中考考点聚焦

考点1杠杆的力臂(多以作图、选择形式出现,分值约为2分)

例1如图1甲所示,轻质杆OA可绕O点转动,B处悬挂重物,A端用细绳通过顶部定滑轮被拉住时(定滑轮质量及摩擦不计),整个系统静止,请在图中画出杆OA所受各力的力臂。

考点:杠杆力臂的画法。

答案:如图1乙所示。

说明:“一找支点、二画线、三连距离、四标签”是画力臂的方法。

考点2杠杠的类型(多以选择形式出现,分值约为2分)

例2如下图所示,属于费力杠杆的工具是()。

考点:杠杆类型的判断。

答案:C。

说明:判断是省力杠杆还是费力杠杆,关键是找出动力臂与阻力臂,比较动力臂与阻力臂的关系。

考点3杠杆的平衡(多以实验形式出现,分值约为4~8分)

例3 我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。

(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。实验前使杠杆水平平衡的目的是。

(2)实验中,用图2所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式,主要因为该种方式()。

A.一个人无法独立操作

B.需要使用太多的钩码

C.力臂与杠杆不重合

D.力和力臂数目过多

(3)图2中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。

考点:探究杠杆的平衡条件。

答案:(1)右,使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响; (2)D;(3)2。

例4 某同学从市场买了一条6kg的鱼,他想粗略验证鱼的质量,他手中只有一支量程为20N的弹簧测力计和一根均匀直尺,在保证鱼完整的情况下,请你设计一种验证方法。

考点:应用杠杆的平衡条件解决实际问题的能力。

答案:如图3所示,将直尺当杠杆,把直尺的一端放在桌子的边缘当支点,在直尺的另一端挂上弹簧测力计,在直尺的适当位置挂上鱼,调节鱼的位置,使杠杆平衡,利用杠杆的平衡条件验证。读出此时鱼的力臂L1和弹簧测力计拉力F的力臂L2,根据杠杆平衡条件可得,mgL1=FL2,m=。

说明:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须画出杠杆示意图,弄清受力方向和力臂大小,然后根据具体的情况具体分析,利用杠杆的平衡条件解决有关问题(如杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等)。

考点4滑轮组(多以作图、计算形式出现,分值约为2~6分)

例5要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图4中画出最省力的绕绳方法。

考点:滑轮组的绕线方法。

答案:如图5所示。

说明:在使用滑轮组时,要使加在绳子末端的力最小,即最省力,在阻力一定的情况下,就要使承担总阻力的绳子段数最多。

例6如图6所示,若拉力F=900牛顿,物体A重1 500牛顿,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3米,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是 牛顿,物体A移动米。

考点:滑轮组的应用。

答案:2 700,1。

考点5机械效率(多以选择、计算形式出现,分值约为4分)

例7 一个工人用类似图7所示的滑轮组提起货物,货物重2 000N,所用的拉力F为800N,货物提升的高度h为3m,求:

(1)该工人做的有用功是多少?

(2)拉力做的总功是多少?

(3)滑轮组的机械效率是多少?

考点:滑轮组机械效率的计算。

答案:(1)W有用=Gh=2 000N×3m=

6 000J; (2)由于重物是由4段绳子承担,当重物升高h时,绳子末端移动的距离s=4h=12m,则W总=Fs=800N×12m=

9 600J;(3)考虑到摩擦、滑轮和绳子的重量等因素,滑轮组的机械效率=×100%=×100%=62.5%。

说明:正确判断有用功、额外功、总功是解机械效率有关问题的关键。一般情况下,凡是用机械来提高物体的,使物体升高所做的功(Gh)为有用功,动力所做的功(Fs)就是总功;而用来克服摩擦和机械自身重力所做的功(W总-W有)为额外功。

考点6功(多以选择形式出现,分值约为2分)

例8下面情况中,人对物体做功的是()。

A.举重运动员举着杠铃不动

B.人用力却没有把重物提起

C.某同学提着水桶在水平路面匀速行走

D.旅客提着行李走上楼梯

考点:做功的两个必要因素。

答案:D。

说明:功是由两个因素决定的,即作用力和物体在作用力方向上通过的路程,两者缺一不可。下列三种情况对物体都没有做功。(1)物体移动了一段距离,但没有受到力的作用;(2)物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离;(3)物体受到了力的作用,也通过了距离,但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直。

考点7 功率(多以选择、计算形式出现,分值约为2分)

例9下列说法中正确的是( )。

A.机械效率高的机械做功越快

B.机械效率越高的机械做功越多

C.功率越大的机械做功越多

D.功率越大的机械做功越快

考点:功率的含义。

答案:D。

说明:功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。

例10 图8是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg,求在此过程中:

(1)人做的有用功为多大?

(2)人的拉力为多大?

(3)人的拉力的功率为多大?

考点:功率的计算。

答案:(1)W有用=fs物

=0.1G物• vt

=1.5×104J;

(2)==,

F==400N;

(3)P=或P=Fv人 ,代入数据,P=200W。