中考物理专题辅导——杠杆功机械能.DOC

中考物理专题辅导——杠杆、功、机械能 考点剖析： 这专题内容涉及的物理概念比较多．在中考时，有下列一些知识点经常考查到。 　　（1）杠杆的平衡条件，杠杆的应用 　　（2）滑轮 　　（3）功、功率的概念 　　（4）机械效率的概念 　　（5）功的原理 　　（6）机械能 本节常用的公式有： 　　杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2 　　滑轮组的拉力：F＝（G物＋G动滑轮）（竖直向上提物体，不计摩擦和绳重） 　　功的计算公式：W＝Fs 　　功率的计算公式： 　　机械效率：P＝，P＝F·v 　　 W总＝W有＋W额 　　1．“力臂” 　　在学习“二力平衡”的知识时，我们可以把物体受的力都画在重心上，并未考虑力的作用位置对物体平衡产生的影响．而在学习杠杆的平衡条件时，大小、方向都相同的力，作用在杠杆不同的位置上，产生的效果则不同。 　　要理解“力臂”这个概念，我们要学会画力臂。 　　动力臂l1：支点到动力作用线的距离。 阻力臂l2：支点到阻力作用线的距离。 2．实际生活中杠杆的分析 　　杠杆平衡条件为：F1l1＝F2l2，按照力臂的不同，可将杠杆分为： 　　（1）当l1＞l2时，F1＜F2，为省力杠杆，如：撬杠、瓶启子、手推车． 　　（2）当l1＜l2时，Fl＞F2，为费力杠杆，如：铁锨． 　　（3）当l1＝l2时，Fl＝F2．杠杆既不省力，也不费力．如：天平、定滑轮，称为等臂杠杆。 3．运用杠杆平衡条件分析问题 4．滑轮组绳子自由端的拉力 　　5．功的概念 　　6．考查滑轮组的机械效率 　　7．功和功率综合 　　8．机械能 　　（1）动能：物体由于运动而具有的能叫动能，运动物体的质量大，速度越大，它的动能就越大。 　　（2）势能：分为重力势能和弹性势能．重力势能：被举高的物体具有的能，叫做重力势能．物体的质越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。 弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能．物体的弹形变越大，它具有的弹性势能就越大。 　　（3）机械能：动能和势能统称为机械能。某一状态下，机械能动能＋势能。 （4）动能和势能之间可以互相转化。 例题精析： 例1、如图1（a）所示的杠杆重；不计，O为支点，AO＝0.2m，当在A点悬吊一重6N的物体，绳子的拉力F＝3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力臂l2，力臂l2为________m． 　　　 （a）　　　`　　　　　（b） 图1 　　如图1（b），画出杠杆OAB示意图，找到支点O，BC为力的作用线，画出力臂l2． 　　根据杠杆的平衡条件：G·OA＝Fl2 　　代入数值：6N×0.2m＝3N×l2 　　　　　　　l2＝2×0.2 m＝0.4 m 　　答案　力臂l2如图1—6—1（b），l2为0.4m 例2、　如图2（a）是一个均匀直杠杆，O为支点，在A点挂一重10N的物体，则在B点用20N的力，可以使杠杆处于水平平衡状态．问：（1）若在C点仍用20N向下的力，杠杆能否平衡?（图中每个格距离相等） 　　（2）若在C点用20N的力，方向不限，讨论杠杆是否可能平衡? 　　精析　F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡． 解　（1）力F作用于B点时，杠杆平衡： 　　G·AO＝F·OB 　　当力F作用于C点时：G·AO＝10N×AO=10N×2OB 　　　 （a）　　　`　　　　　（b） 图2 　　F·OC＝20 N×20 B 　　F·OC＞G·AO 　　∴　杠杆不能平衡，C端下沉． 　　（2）根据上面的讨论，若C点用力为20N，但方向不限的话，我们可以采取减小力臂的方法，使杠杆重新平衡．如图1—6—2（b）． 　　当F斜着用力时，力臂减小为l2． 　　若此时F＝20N，l2＝OB大小，则杠杆可以再次平衡． 　　答案　不能平衡，可能平衡 例3、下图中可视为费力杠杆的是（如图3）　（　　） 　　　　　 A　　　　　　　　　　　B 　　　　　　 C　　　　　　　　　　　D 图3 　　精析　起重机，l1＜l2，Fl＞F2为费力杠杆．其他：手推车、瓶启子、撬杠均是l1＞l2，为省力杠杆。 　　答案　A 例4、在图4（a）中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法． 　　　 a）　　　　　（b） 图4 　　如图4（b），绳子的绕法为最省力，则应从定滑轮开始绕起，最后承担物重的绳子根数为4根． 　　如何求滑轮组绳子上的拉力? （1）使用滑轮组竖直提起重物 　　第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时，绳子自由端拉力：F＝．如图4（b），n＝4，F＝ 　　第二种情况，不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重．拉力：F＝如图4（b），若物体重500N，动滑轮重100N，则拉力：F＝＝150N． 　　第三种情况，又要考虑动滑轮重，又要计摩擦等额外阻力，则应从机械效率去考虑求出拉力