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2019-2020年中考物理專題復(fù)習(xí) 第九講 力和機(jī)械
一、復(fù)習(xí)策略
1、彈力和彈簧測力計(jì)
2、重力
(2)重力與壓力的區(qū)別:當(dāng)物體水平放置不受外力時(shí),重力與壓力大小相等.
3、摩擦力
(1)滑動(dòng)摩擦力
③方向:與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反.
(2)靜摩擦力
②大小:使物體平衡,與外力相等.
注:與壓力大小、粗糙程度等無關(guān).(如:手握瓶子靜止不動(dòng))
③方向:與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢方向相反.(如:傳送帶、車輪)
4、簡單機(jī)械
(1)杠桿
①學(xué)會(huì)找支點(diǎn)O:假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng),找固定點(diǎn).
②動(dòng)力臂、阻力臂的畫法:從支點(diǎn)向力的作用線作垂線.
③杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2.
④三類杠桿
(2)滑輪
①定滑輪:改變力的作用方向(等臂杠桿)
②動(dòng)滑輪:省力、費(fèi)距離(省力杠桿l1=2l2)
③滑輪組:F= (G物+G動(dòng)),s=nh
(3)輪軸: 省力杠桿( )
如:方向盤,扳手.
(4)斜面:省力,費(fèi)距離.
當(dāng)h一定時(shí),s越大,斜面越平緩,越省力.
二、典例剖析
例1、(黃岡市)圖中,屬于費(fèi)力杠桿的是( )
A.開啤酒瓶蓋的開瓶器
B.剝核桃殼的核桃鉗
C.釣魚者手中的魚竿
D.撬釘子的釘錘
解析:根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2.可以將杠桿分成三類:
?、賱?dòng)力臂大于阻力臂.即l1>l2.杠桿平衡時(shí)F1
F2,即費(fèi)力杠桿.
③動(dòng)力臂等于阻力臂.即l1=l2.此時(shí)F1=F2,即等臂杠桿.
選項(xiàng)C中以下面的手為支點(diǎn).則上面的手提供動(dòng)力.而要克服釣魚線的拉力,作出力臂可知,動(dòng)力臂小于阻力臂,故為費(fèi)力杠桿.
答案:C
例2、(北京市)如圖所示,物體A重20 N,按所給的標(biāo)度畫出A所受重力的圖示.
解析:重力是由于地球的吸引而使物體受到的,作用點(diǎn)是重心,重力的方向豎直向下.畫重力的圖示步驟如下:(1)畫出重心;(2)從重心起沿重力的方向,豎直向下畫一線段;(3)按所給的標(biāo)度,從重心起,在線段上截取兩個(gè)標(biāo)度長;(4)在線段的末端標(biāo)上箭頭;(5)在圖示旁標(biāo)出重力的大小(G=20 N).
答案:如圖所示.
例3、(四川省)關(guān)于彈簧測力計(jì),下列說法正確的是(?。?
A.在月球上,不可能用彈簧測力計(jì)測出力的大小
B.彈簧測力計(jì)上的字母“N”用來表示它的型號(hào)
C.測量時(shí),要讓彈簧與外殼間沒有摩擦
D.實(shí)驗(yàn)室所用彈簧測力計(jì)的每小格表示0.1kg
解析:彈簧測力計(jì)是根據(jù)彈簧的伸長跟它受到的拉力成正比的原理制成的.在月球上,能用彈簧測力計(jì)測出力的大??;彈簧測力計(jì)上的字母“N”用來表示刻度盤上力的單位牛頓,不是表示測力計(jì)的型號(hào);測量時(shí),要防止彈簧,掛鉤與外殼之間有摩擦,使彈簧能自由伸長、收縮;不同的彈簧測力計(jì)的量程和分度值一般不同,實(shí)驗(yàn)室所用彈簧測力計(jì)的每小格表示的是力的大小數(shù)值,而不是質(zhì)量大小的數(shù)值.
答案:C
例4、(北京市)關(guān)于自行車部件的設(shè)計(jì)意圖,下列說法正確的是( )
A.尾燈只是一種裝飾
B.車輪的外胎上做有凹凸花紋是為了節(jié)省材料
C.把套上做有凹凸花紋只是為了美觀
D.車軸上裝有滾動(dòng)軸承是為了減小摩擦
解析:自行車部件的設(shè)計(jì)中用到了許多物理知識(shí).尾燈不只是一種裝飾,重要的是夜間具有反射紅光的功能,當(dāng)后面行駛的車輛的燈光射到尾燈上時(shí),由于尾燈的反射面是由許多相互成90的反射面組成,能將射來的光沿與來光平行反射出去,提醒后面的司機(jī);車輪的外胎上做有凹凸花紋是為了增大車輪與路面間的摩擦;把套上做有凹凸花紋也是為了增大手掌與把手間的摩擦;車軸上裝有滾動(dòng)軸承是為了減小摩擦.
答案:D
例5、(黑龍江省)物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則.小雯同學(xué)在“研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,完成了如圖所示的實(shí)驗(yàn)并記錄了數(shù)據(jù).
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
物重
G/N
使用定滑輪時(shí)測力
計(jì)的示數(shù)F1/N
使用動(dòng)滑輪時(shí)測力
計(jì)的示數(shù)F2/N
1
1.00
0.60
0.65
2
1.50
1.10
0.90
3
2.00
1.60
1.15
通過分析數(shù)據(jù),與書中結(jié)論有較大偏差,回答下列問題:
(1)該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是什么?
(2)對(duì)小雯的實(shí)驗(yàn)方法提出合理的改進(jìn)意見.
解析:由表中數(shù)據(jù)可看出,使用定滑輪時(shí),測力計(jì)的示數(shù)小于物重G,其原因是測力計(jì)使用錯(cuò)誤,使用動(dòng)滑輪時(shí)沒有考慮到動(dòng)滑輪受到重力.
答案:(1)由表中數(shù)據(jù)可看出,使用定滑輪時(shí)(圖b)F1≠G,這是由于沒有考慮彈簧測力計(jì)外殼受到的重力,使用動(dòng)滑輪時(shí)(圖c),是由于沒有考慮動(dòng)滑輪受到的重力.
(2)使用定滑輪時(shí)(圖b),將彈簧測力計(jì)倒過來使用(或答:水平拉動(dòng)彈簧測力計(jì);或答:實(shí)驗(yàn)前先測出彈簧測力計(jì)自身的重力)
使用動(dòng)滑輪時(shí)(圖c),要先測出鉤碼和動(dòng)滑輪的總重,然后比較拉力與總重的關(guān)系(或答:采用輕質(zhì)滑輪或增加鉤碼重).
例6、(黃岡市中考試題)圖1是自卸車的示意圖,車箱部分可視為杠桿,則下列分析正確的是(?。?
A.B點(diǎn)是支點(diǎn),液壓桿施的力是動(dòng)力,貨物重力是阻力
B.B點(diǎn)是支點(diǎn),物體A放在車箱前可省力
C.C點(diǎn)是支點(diǎn),物體A放在車箱后可省力
D.C點(diǎn)是支點(diǎn),物體A放在車箱前可省力
解析:在自動(dòng)卸貨時(shí),車箱繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)車箱可看作是一根繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,且C點(diǎn)是該杠桿的支點(diǎn);此時(shí)杠桿受液壓桿向上的推力F1作用和貨物A的壓力F2作用而平衡,如圖2所示,根據(jù)杠桿平衡條件,有F1l1=F2l2,由于阻力F2和動(dòng)力臂l1是一定的,要想省力(即減小F1),就只有通過減小l2來實(shí)現(xiàn),故物體A與支點(diǎn)C的距離較小時(shí)省力些.因此,正確選項(xiàng)為C.
答案:C
例7、(常州市中考試題)如圖所示,一輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A端用繩子系住,繩子的另一端系于豎直墻壁的C點(diǎn),在杠桿中點(diǎn)B處懸掛一重為G的重物,杠桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài),已知OA長為2l,O點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為L.
(1)請(qǐng)?jiān)趫D上畫出拉力F的力臂;
(2)求出拉力F的大?。?
(3)若繩子能承受的最大拉力為,則重物最多能懸掛在離O點(diǎn)多遠(yuǎn)處?
解析:OBA是一繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,此時(shí)受到繩AC的拉力F和重物G施加在B點(diǎn)的拉力而平衡.由杠桿平衡條件即可求出力的大小或力臂的長短,要注意力臂是指支點(diǎn)到力的作用線的距離.
解:(1)拉力F的力臂l如圖所示.
(2)由杠桿平衡條件,可得出下列等式
GOB=FOE
(3)設(shè)重物離O點(diǎn)的距離為L′時(shí),繩子承受的拉力恰好為,則有:GL′=OE,
例8、(黃石市中考試題)在利用圖中的三個(gè)滑輪組分別勻速提升同一重物時(shí),若三個(gè)滑輪組中動(dòng)滑輪的重量相同且摩擦不計(jì),則F1、F2和F3的關(guān)系是( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3
C.F1=F3>F2 D.F1=F3F2,故正確選項(xiàng)為C.
答案:C
例9、(山西省中考試題)用一滑輪組提升重物,物體上升1m,繩子自由端拉出3m,請(qǐng)你在圖的方框中,畫出滑輪個(gè)數(shù)最少的裝配圖.
解析:用滑輪組提升重物時(shí),若用n段繩子吊著物體,則繩子自由端移動(dòng)的距離s是物體移動(dòng)距離h的n倍.此滑輪組中h=lm,s=3m,這說明承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù),對(duì)應(yīng)的滑輪個(gè)數(shù)最少的應(yīng)是由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組.
答案:如圖所示.
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