| 免费【通用版】2018届中考物理复习课件：第8单元-功和机械能、简单机械（打包）考点透视杠杆定义及杠杆五要素；画动力臂和阻力臂；杠杆的分类及应用；根据杠杆的平衡条件计算动力或阻力的大小；根据做功的两个必要因素判断力是否对物体做了功；会用功的公式计算功的大小；功率的含义；用功率的公式计算功率的大小；有用功、额外功、总功的含义；机械效率的概念；测量、计算和比较滑轮组的机械效率；动能、重力势能、弹性势能、机械能的概念；影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；动能和势能之间的相互转化。（一）杠杆1.定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。2.杠杆五要素：支点O、动力、阻力、动力臂、阻力臂。强调：（1）支点只有一个，必须画在杠杆上。（2）力臂是一个点到一条直线的距离。画力臂的方法及步骤：先根据实际情况标出杠杆的支点，再通过力的作用点沿力的方向画力的作用线（可以向两端适当延长），最后通过支点向力的作用线作垂线，垂足落在力的作用线上，从支点到力的作用线的这段垂直距离即为该力的力臂。切记，力臂不是在力的作用线上而是垂直力的作用线。（3）若力的作用线通过支点，则其力臂为零，该力对杠杆无转动效果。3.杠杆平衡条件又叫杠杆原理，内容是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写作。强调：研究杠杆平衡条件时，在不挂重物的情况下，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是为了使杠杆本身的重力作用线通过支点，这样可以避免杠杆本身重力对实验的影响。同时可以直接从杠杆上读出或量出力臂。4.杠杆的分类及其应用：杠杆分类力臂关系力的比较特点应用范例省力杠杆平衡时用小的力产生了大的力撬棍费力杠杆平衡时费力但省距离镊子、吊车臂等臂杠杆平衡时不省力也不费力天平、定滑轮强调：既省力又省距离的杠杆是没有的。（二）滑轮和滑轮组1.定滑轮的实质是等臂杠杆，定滑轮不省力但能够改变力的方向。2.动滑轮实质是动力臂等于阻力臂两倍的杠杆，动滑轮能省力一半力但不能改变力的方向。3.滑轮组既省力又能改变力的方向。在不计摩擦和绳重的情况下，绳子自由端的拉力，其中n表示承担动滑轮和重物的绳子的段数。强调：（1）绳子段数n的判定方法：在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开（或遮住定滑轮），数出所有绕在动滑轮上的绳子的段数即为n值。（2）使用滑轮组时，绳子自由端移动的距离s等于绳子段数n与物体实际移动距离h的乘积，即s=nh。（3）滑轮组的绕绳方法：当n为奇数时，绳子固定端拴在动滑轮挂钩上；当n为偶数时，绳子固定端拴在定滑轮上。（三）功（1）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。（2）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=F·s。（3）功的单位：焦耳，1J=1N·m。强调：不做功的三种情况a.物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离。此情况叫“劳而无功”。b.物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动）。此情况叫“不劳无功”。c.物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动）。此情况叫“垂直无功”。（四）功的原理内容：使用机械时人们所做的功都不会少于直接用手所做的功，即：使用任何机械都不省功。强调：（1）功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。（2）使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力，或者可以省距离，也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。（五）机械效率1.有用功：对人们有用的功。2.额外功：并非我们需要但又不得不做的功。3.总功：有用功加额外功或动力对机械所做的功。4.机械效率：（1）定义：有用功跟总功的比值。（2）公式：。强调：（1）机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量。若机械效率越大，表示该机械对总功的利用率越高，即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大，或者说额外功占总功的比例越小，也说明该机械的性能越好。（2）机械效率总小于1。因在使用机械时，不可避免。所以由可知，即η<1。（3）计算机械效率的各种变形式。杠杆：斜面：定滑轮：动滑轮：滑轮组：A.在竖直方向上提升物体，（对于滑轮组：，s为动力移动的距离，h为物体提升的高度）。若只计动滑轮的重，则，机械效率η还可等于，即。B.在水平方向上拉动物体，（h为物体移动的距离，s为拉力移动的距离）。5.机械效率的测量：（1）原理：（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s。（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外，还需刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高。目的：保证测力计示数大小不变。（4）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：a.动滑轮越重，个数越多，则额外功相对就多。b.提升重物越重，做的有用功相对就多。c.若各种摩擦越大，做的额外功就越多。强调：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。（六）功率（1）定义：单位时间里完成的功。公式：。（2）物理意义：表示做功快慢的物理量。（3）单位：主单位W，常用单位kW、mW。（4）由W=Fs得。物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。（七）机械能1.能量一个物体能够做功，我们就说它具有能。一个物体能够做功越多，具有的能量越大。强调：“能够做功”指物体具有做功的本领；物体不一定正在做功。2.动能（1）物体由于运动而具有的能叫动能。（2）动能的大小跟物体的速度和质量有关，运动物体的速度越大，质量越大，动能越大。3.势能（1）重力势能a.被举高的物体具有的能叫重力势能。b.物体的质量越大，举得越高，重力势能越大。（2）弹性势能a.发生弹性形变的物体具有的能，叫弹性势能。b.物体弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。4.机械能：动能和势能的统称。二、近两年中考试题特点特点一：注重对基本知识和技能的考查基本概念和规律是初中物理知识的核心内容，在《物理课程标准》中也把“知识与技能”作为课程的首要目标，提出让学生通过基本知识的学习与基本技能的训练，初步了解自然界的基本规律，能逐步客观地认识世界、理解世界。因此，注重对基本概念和规律的考查一直是中考物理命题的特点。在考查时并不是单纯地要求学生对这些基本知识死记硬背，机械模仿，而是重在考查学生能否在实际的情景中将所学的知识深化、活化。例如：洒水车在洒水过程中的机械能变化；踢足球过程中的做功问题等等。特点二：体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，加大试题与生活实际的联系中学物理与现实生活、生产的联系非常紧密，在中学阶段特别是初中阶段结合实际现象学习物理知识，不仅可使学生真正体会到物理知识的重要性和实用性，而且能提高学生学习物理的兴趣，引导学生在现实生活中多观察、多思索，提高他们主动运用所学知识解决实际问题的兴趣和能力，也符合物理课程标准中倡导的“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。例如：扶正被风吹倒的树木问题；搬运大小轻重不同的物件用力的姿势问题；跑步机中的做功问题等等。特点三：强化实验过程，注重研究方法实验是培养学生观察能力、动手操作能力的重要途径，新课程标准的教学目标中特别强调：实验教学是知识的形成过程与研究方法再现的最好手段。物理中考试题中，实验题要求学生在熟悉课本实验的原理、器材、方法的基础上，突破框框、更新方法、更新器材，并能进行简单的实验设计，会根据实验数据分析、得出结论。简单机械、功、功率、机械效率和机械能一直是中考力学的重点知识，其考查题型常常涉及到选择题、填空题、实验探究题、计算题。统计2006年中考110份各省市物理试卷，发现这部分知识分值平均约占总分值的25%左右。特别是关于杠杆平衡条件的研究、机械效率实验的探究、功、功率和机械效率的综合计算，在2006年中考试卷中都占有很大的比例。（一）基础知识的考查例1（2006宜昌）关于能的概念，下列说法正确的是（）A.用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能B.在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能C.甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大D.甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大分析：本题考查学生对机械能、动能、势能的概念的理解。用线悬挂的物体，由于被举高而具有重力势能；重力势能的大小是由物体的质量和高度共同决定的，被举得越高的物体具有的重力势能不一定大；物体动能的大小是由物体的质量和速度大小共同决定的，速度大的物体动能不一定大。所以本题应选B。例2（2006常州）某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（）A.0JB.200JC.150JD.条件不足，无法计算分析：本题考查了做功的两个必要因素、运用功的计算公式计算力对物体所做的功。理解功的计算公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键。球的运动可分为两个阶段：其一是球出手前，人对球做了功，因为球在人的推力作用下，通过了一段距离，但这个距离不是10m，题目中也没有交代这个距离为多少，所以无法计算出推力对球做了多少功；其二是球离开人在地面上滚动时，球不再受推力的作用而仅依靠惯性向前运动，人不再对球做功。所以他对球所做的功无法计算。所以本题选D。1.有一起重机，将5000N的物体匀速提高6m，后又水平移动4m，则钢丝绳对物体所做的功是()A.30000JB.20000JC.50000JD.10000J答案：A评析：本题考查了做功的概念，根据功是力与在力的方向上运动距离的乘积这一概念便可确定答案为A。2.把一瓶质量为46kg的石油气罐从居民住宅的一楼搬到二楼，人做功最接近于()A.140JB.1×10JC.1380JD.2300J答案：C评析：本题考查了功的计算公式，在确定居民住宅一层楼的高度大致在3m后再根据W?FS可确定人做功在1380J左右，故选C。3.一体重为500N的同学在跳绳测试中1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是()A.60WB.3600WC.6000WD.3.6×10W答案：A54评析：本题考查了功率的计算这一知识点，较为基础。根据P?W500N?0.04m?180?t60s=60w，故选A。4.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定()A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C.桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D.桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆答案：D评析：本题考查了杠杆的概念及杠杆的分类，仔细看图可知有两个杠杆，下端的杠杆动力臂比阻力臂长，是省力杠杆；上端的杠杆阻力臂长大于动力臂长，是费力杠杆，故选D。5.如图所示，吊篮的重力为300N，动滑轮重力为100N，定滑轮重力为100N，人的重力为500N，人在吊篮里拉着绳子不动时对吊篮的压力为()A.275NB.320NC.300ND.250N答案：B评析：本题考查了滑轮的特点和物体的受力分析，难度一般但学生易错。观察配图可发现人拉着绳子，把吊篮中的人当成货物不难发现有5段绳子承担着人、吊篮和动滑轮的重力，有人对绳子的拉力F?G300N?100N?500N??180N。由于绳子对人的拉力、吊篮对55人的支持力和人的重力平衡，因此吊篮对人的支持力为320N，因此人对吊篮的压力为320N。6.为了避免秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片。现在秤杆一端的铜片脱落丢失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来。用这样的杆秤来称量，结果是()A.称量时的读数比实际质量大B.称量时的读数比实际质量小C.不论两铜片的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性D.只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性答案：A评析：本题综合考查了杠杆的平衡条件这一知识点，贴近生活，具有一定难度。由于秤杆上挂重物一端的力臂要小于挂秤砣一端的力臂，因此在两端同时去掉铜片之后，挂重物一端的力与力臂乘积要比秤砣一端大些，因此称量物体时要比实际质量大些。7.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是()A.不变B.变大C.变小D.先变大后变小答案：D评析：本题综合考查了动能与速度的关系及力和运动的关系，在Q点时人只受重力，在越过Q点之后首先是绳子拉力小于重力，因此合力向下，速度变大，动能变大；当弹性绳拉长至对人的拉力等于人的重力之后，绳子拉力大于人的重力，因此合力向上，速度减小至零，动能变小。故选D。8.一辆娱乐电瓶车，工作电压为24V，工作电流为10A，效率为80%。电瓶车及人总重为2000N，行驶时阻力是总重的1/10，则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为()A.83sB.104sC.833sD.1042s答案：B评析：本题考查了电功率的概念和功率的计算，难度中等。电瓶车的输出功率为P=24V×10A×80%=192W，而t?W2000N?0.1?100m??104s，故选B。P192W9.“神仙葫芦”就是半径分别为R和r(R>r)且固连在同一轴上的两个定滑轮和一个动滑轮C组成,如图所示，不计摩擦,当匀速提起重为P的物体时,所用的拉力F是()P?R?r?P?R-r?B.2RRP?R?r?P?R?r?C.D.2RRA.答案：A评析：本题考查了功的计算和滑轮的拉力特点，当用力F匀速拉动物体时，大定滑轮上的力会让物体上升，同时小定滑轮上的绳子将松动导致物体下降，根据功的特点，不计摩擦时有P??2?R?2?r??2?F?2?R，即可得到答案为A。10.一支步枪枪筒长0.8m，火药爆发时高压气体对子弹的平均推力为2000N，子弹离开枪口后，在空气中飞行了500m落在地上，高压气体对子弹所做的功是J。答案：1600。评析：本题考查了做功的定义和功的计算，难度一般。高压气体只会在枪筒中对子弹做功，从而有W?FS?2000N?0.8m?1600J11.一根长3m、重1000N的均匀木棒平躺在水平地面上，若要将此木棒竖直立在地面上，则外力至少做功J。答案：1500。评析：本题考查了做功的概念，难度一般。当要把木棒竖立在地面上时，木棒的重心升高1.5m，根据功的计算公式即可得到答案为1500。12.地面上有一条大木杆，抬起A端需用力300N，抬起B端需用力200N。这条木杆的______端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为__________N。答案：A，500。评析：本题主要考查杠杆的平衡条件。假设木杆的全长为L，重力为G，重心距离A端为L1，抬起A端时有300N?L?G?(L?L1)，抬起B端时有200N?L?G?L1，由此可解得L1=0.4L，重心离A端更近说明A端较粗，把L1=0.4L代入可得G=500N。13.列车上有出售食品的手推车（如图6所示）。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是______（写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______，手推车可以视为______力杠杆。答案：C；B；省评析：本题主要考查了杠杆的分类，难度一般。当售货员向下按扶把时，B会翘起，此时C为支点；当售货员向上提扶把时，B点不动，因此B是支点，此时动力臂比阻力臂长，因此是省力杠杆。14.如图为农用扬场机的示意图。谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出。谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成1、2、3三堆而达到分离的目的。其中1是__________，2是____________。从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为____________________________________________。答案：糠皮；谷粒；三者质量不同导致动能不同评析：本题考查了动能与什么因素有关，难度一般。当谷粒、糠皮和碎石被抛出的时候，速度相同但是质量不同，因此动能大小不同。动能大的克服空气阻力运动远，动能小的克服空气阻力运动近，从而可以判断出1、2、3分别是糠皮、谷粒和碎石。15.人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6×10Pa的平均压强将70mL的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000mL，则此时心脏的平均功率为________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80mL，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为__________。答案：16，90。评析：本题综合考查了做功的变式计算，难度较大。当人处于静息状态时，有5W?FS=?SL?PV?1.6?105Pa?6?10?3m3?960J，P?W960J??16W。当人运动时，有t60sPW?1.2?19.2W心脏每分钟做的功为：1?1.2P?16W1?PJ1t?19.2W?60s?1152此时每分钟血液循环量为：V1?W11152J??7.2?10?3m3?7200mL5?1.6?10Pa7200mL?80mL?90次16.单位时间通过某处的水的体积，称为水在该处的流量。某抽水机额定功率为P，抽水时，水头高度为h，抽水机的效率为η。当抽水机满负荷工作时，出水管中水的流量为__________(水的密度为?)答案：?P?gh评析：本题主要考察了功和功率的计算及功与能的转化，难度中等，学生只要明白抽水机对水做的功转化为水的重力势能便不难得到P???Vgh,从而得到正确答案。17.如图所示，木块体积为20cm，人通过绳子拉住木块，使它恰能没入水中，若ρ木=0.6×10kg/m，水的阻力不计，当匀速将木块拉入水面下并且做功0.012J时，问此时木块与水面的距离为多少？(g=10N/kg,假设水足够的深)解：对木块进行受力分析可知木块受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力。拉力的大小为：F?F浮-G??水gV??木gV333?1.0?103-0.6?103kg/m3?10N/kg?2?10?5m3?0.08N由W=FS可得S=W/F=0.012J/0.08N=0.15m答：此时木块与水面的距离为0.15m。18.用如图所示的滑轮组在水中提升一个重89N的铜块，用大小为30N的拉力将铜块匀速提升2m，绳和轮的摩擦及水的阻力不计，求：(1)动滑轮的重力为多少？(2)在铜块没有露出水面前，滑轮组的机械效率是多大？（ρ铜=8.9×10kg/m，g=10N/kg，保留一位小数）解：(1)由于铜块完全浸没在水中，因此V排=V铜=G铜/ρ在水中铜块受到的浮力为：F浮=ρ水33??铜g=1×10-3m3gV排=10N根据滑轮组的特点有F=(G铜+G动-F浮)/3=30N得到G动=11N(2)??19.如图所示，物体A在拉力F的作用下，以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，已知物体A重200N，A运动时受到的阻力是72N，已知拉力的功率为400W，求该装置的机械效率。(不计绳重和轮重)解：由A运动时受到的阻力为72N可得绳子对A的拉力为72N，该机械装置克服地面对A的阻力做的有用功率为： 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