2023年中考物理专题冲刺复习——简单机械(1).docx

第五讲简单机械

一、基础知识

1.杠杆：在力的作用下能绕着转动的硬棒称作杠杆。

2.杠杆的五要素：

3.力臂的画法：（1）先找支点；（2）再画作用线；（3）最后画垂线（不要忘记标垂直符号，还有力臂L）。

4.杠杆的平衡条件：

（1）杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下处于状态。

（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂、阻力臂，杠杆的平衡条件还可写为：。

5.杠杆平衡中最小力问题：（1）先找支点（2）找最大力臂（要使动力最小，必须使动力臂最大）（3）作垂直拉力

6.杠杆的分类：

（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂；应用：羊角锤、开瓶器、核桃夹。

（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂；应用：镊子、鱼竿、筷子。

（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂；应用：天平、跷跷板。

7.定滑轮：中间的轴固定不动的滑轮；实质：杠杆；特点：改变拉力的方向，不能省力；

2.动滑轮：和重物一起移动的滑轮（可以上下移动，也可以左右移动）；实质：动力臂为阻力臂的2倍的杠杆；特点：不改变拉力方向，省一半力；

3.滑轮组：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组；既省力又可以改变力的方向；

（1）F移动距离（s）和G移动距离（h）的关系：sh；

（2）F与G大小的关系（不计绳重、动滑轮重及摩擦）：FG物；

（3）F与G大小的关系（不计绳重及摩擦）：F=；

（4）绳子自由端移动速度等于2倍重物移动的速度：vF

4.滑轮组的机械效率：

（1）概念：η

（2）计算：η=

（3）提高滑轮组机械效率的方法：①增加物重（增加有用功占比）②减轻动滑轮重③减少摩擦。

特殊滑轮的机械效率：

η

二、真题训练

1.（2022贵州毕节）如图是常用的一些工具，它给我们带来了很多便利。其中属于费力杠杆的是（）

A．核桃夹 B．食品夹

C．园艺剪刀 D．天平

2.（2022·天津）实验时，小芳用图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则（）

A．拉力F为4N B．有用功为5J

C．绳子自由端移动距离为1.5m D．该滑轮组的机械效率为80%

3.（2022本溪铁岭辽阳）用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（）

A.拉力F为80N B.10s内绳子自由端移动2m

C.3s内物体重力做功180J D.拉力F的功率为16W

4.（2020·四川成都）【多选】如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（）

A．动滑轮的重力为9N

B．第2s内拉力F的功率为40W

C．此装置最多能匀速运载80N的货物

D．此装置提升重物的最大机械效率为85%

5.（2020·北京）【多选】如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升过支架过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重540N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程，下列说法正确的是（）

A．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N

B．绳子自由端拉力的功率为120W

C．该工人对地面的压力为200N

D．支架受到滑轮组的拉力为960N

6.（2022辽宁锦州）如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为______m，拉力F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。

7.（2022·天津）图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。

（1）在图中画出动力臂l1；

（2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。

8.（2022本溪铁岭辽阳）图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景，食品夹看作可以绕O点转动的两个杠杆，其中OAB是上方杠杆，图乙是OAB的简化图，F2为作用在点B的阻力。请在图乙中画出：（1）在A点施加的最小动力F1及动力臂；（2）阻力臂。