1、第九章 机械与人,一、杠杆1.定义：在力的作用下，能绕_转动的硬棒.2.五要素,某一固定点,(1)支点：杠杆_的固定点,如图中O.(2)动力:_的力,如图中F1.(3)阻力:_杠杆转动的力,如图中F2.(4)动力臂:从_的距离,如图中l1.(5)阻力臂:从_的距离,如图中l2.3.平衡条件(1)文字表达式：_.(2)字母表达式:_.,绕着转动,使杠杆转动,阻碍,支点到动力作用线,支点到阻力作用线,动力动力臂=阻力阻力臂,F1 l1 =F2 l2,4.杠杆的分类,l1l2,省力费距离,F1F2,费力省距离,F1=F2,天平,【活学巧用】镊子夹东西(1)镊子在使用过程中相当于杠杆，其中支点是图中的
2、点_(2)镊子属于_杠杆，使用镊子的主要优点有_,提示：镊子在夹东西的过程中绕图中的A点转动，所以A是杠杆的支点.从图中可以看出：镊子的动力臂小于阻力臂，所以镊子属于费力杠杆，使用镊子虽然不省力，但可以省距离答案：(1)A(2)费力 省距离,二、滑轮及其应用,轴固定不动,轴随物体一起运,动,等臂,动力臂为阻力,臂2倍的,G,2h,nh,【活学巧用】建筑工地上的起重机(1)属于动滑轮的有_，属于定滑轮的有_,(2)如果忽略滑轮重、绳重及摩擦，要匀速运送600 N的建筑材料，所用拉力F等于_N建筑材料每上升1 m，绳子自由端就要向下移动_m提示：滑轮甲随建筑材料一起上升或下降，所以甲属于动滑轮；滑
3、轮乙和丙的位置固定不变，所以乙和丙属于定滑轮从图中可以看出：建筑材料由三段绳子承担(只看动滑轮上的绳子)，如果忽略滑轮重、绳重及摩擦，要匀速运送600 N的建筑材料，所用拉力 绳子自由端向下移动的距离s=3h=31 m=3 m答案：(1)甲 乙、丙 (2)200 3,三、功1.定义:_的乘积.2.做功的两个必要因素(1)力:作用在_.(2)距离:物体在_.3.计算公式：W=_.4.单位：1 J=1 Nm.,力和物体在力的方向上移动距离,物体上的力(F),力的方向上移动的距离(s),Fs,【活学巧用】举重(1)运动员把杠铃举起的过程中，运动员对杠铃_(选填“做功”或“没做功”)运动员高举杠铃静止
4、不动时，运动员对杠铃_(选填“做功”或“没做功”),(2)该杠铃的质量是150 kg，举起的高度约是16 m，则在举起的过程中，运动员对杠铃所做的功是_J.提示：(1)运动员把杠铃举起的过程中，运动员对杠铃向上的举力对杠铃做了功运动员高举杠铃静止不动时，运动员对杠铃仍然有向上的举力，但是杠铃并没有移动距离，所以此时运动员对杠铃没有做功(2)运动员对杠铃的举力F=G=mg=150 kg 10 N/kg=1 500 N运动员对杠铃所做的功是W=Fs=1 500 N1.6 m =2 400 J答案：(1)做功 没做功 (2)2 400,四、功率1.物理意义:表示物体_的物理量.2.定义:_.3.公式
5、:_.4.单位:1 W=_ J/s.五、机械效率1.有用功、额外功和总功(1)有用功：_的功，记作W有.(2)额外功：无用的但_的功，记作W额.,做功快慢,单位时间内物体做功的多少,1,我们需要的、有价值,又不得不做,(3)总功：_对机械所做的功，记作W总.(4)关系：W总=_.2.机械效率(1)概念：_和_的比值.(2)公式：= _.(3)特点：机械效率总_1.3.影响滑轮组机械效率的因素(1)_；(2)_；(3)机械装置间的_.,动力,W有+ W额,有用功,总功,小于,提升的物重,动滑轮的重力,摩擦,【活学巧用】利用斜面装货物(1)克服货物的重力所做的功是_功，推力F所做的功是_功，克服货
6、物与斜面之间的摩擦所做的功是_功,(2)在其他条件不变时，斜面越光滑，斜面的机械效率越_提示：我们的目的是把货物装到车上(即把货物举高)，所以克服货物的重力所做的功是有用功；推力所做的功就是我们实际所做的功即总功；克服摩擦所做的功是没有用的但又不得不做的功，属于额外功在其他条件不变时，斜面越光滑，货物与斜面之间的摩擦力越小，所以所做的额外功越小，又因为有用功不变，因此斜面的机械效率越高答案：(1)有用 总 额外 (2)高,六、合理利用机械能1.能量：一个物体能够_,这个物体就具有能量.2.机械能 _(1)分类：机械能 _ 势能 _(2)动能和势能的比较,对别的物体做功,动能,重力势能,弹性势能
7、,(3)转化：动能和势能可以相互转化,运动,质量,速度,被举高,质量,高度,发生弹性形变,弹性形,变程度,【活学巧用】蹦床(1)运动员用力踩蹦床，使蹦床发生弹性形变，此时蹦床具有_能运动员被弹起的过程中，蹦床的_能转化为运动员的_能.(2)运动员在空中上升的过程中，运动员的_能转化为_能，动能_，重力势能_(最后两空选填“增大”“减小”或“不变”).,(3)运动员在空中下降的过程中，运动员的_能转化为_能，动能_，重力势能_(最后两空选填“增大”“减小”或“不变”).提示：运动员用力踩蹦床,蹦床发生了弹性形变，具有了弹性势能；蹦床在恢复原状的过程中，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能，所以运动员
8、被弹到空中.运动员在上升的过程中，动能转化为重力势能，所以运动员的动能减小，重力势能增大与之相反，运动员在空中下降的过程中，重力势能转化为动能，运动员的动能增大，重力势能减小.,答案：(1)弹性势 弹性势 动(2)动 重力势 减小 增大(3)重力势 动 增大 减小,一、杠杆力臂的画法,【中考警示】(1)力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不一定在杠杆上，力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的一条直线(2)确定支点的方法：试让杠杆转动，杠杆绕着转动的固定点即支点.(3)动力和阻力使杠杆转动的方向相反,【典例1】(2012成都中考)在图中：(1)标出支点O的位置；(2)画出作用在撬棍上的力F1的
9、力臂.,【思维导图】本题考查力臂的画法，请按照下列思路和顺序进行： 寻找力的 画垂线段， 作用线 即力臂【精讲精析】支点是杠杆绕着转动的固定点，观察题图可知，杠杆是围绕小石块转动的，所以杠杆与小石块接触的点即为支点.力F1的力臂是指从支点到力F1的作用线的距离，从支点向力F1的作用线作垂线段即为其力臂L1.,答案：如图所示,二、杠杆的平衡条件及其应用1表达式：F1l1=F2l2或2特点：(1)省力杠杆(F1F2)，一定费距离；(2)费力杠杆(F1F2)，一定省距离；(3)既省力又省距离的杠杆是不存在的3利用杠杆平衡条件分析问题的“四步法”,【方法技巧】求解最小动力的方法(1)动力作用点要选在杠
10、杆上距支点最远处；(2)连接动力作用点和支点(用虚线)；(3)以动力作用点为垂足，作动力作用点与支点连线的垂线，则此垂线即为动力作用线；(4)根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向.,【中考警示】(1)杠杆不一定是直的，但一定是硬的(2)判断杠杆的种类，若比较动力和阻力的大小，关键是比较动力臂和阻力臂的长短.,【典例2】(2011临沂中考)如图所示的剪刀中，要剪开较硬的物体，使用哪种最合适？( )【思维导图】选择杠杆时，请按照下列思路和要求进行分析：,【精讲精析】选D判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆关键是分析杠杆的五要素，画出动力臂和阻力臂，再根据杠杆的特点进行判断剪较硬的物体应选用
11、省力杠杆即选用动力臂大于阻力臂的剪刀，只有图D中杠杆的动力臂大于阻力臂，故选D,三、滑轮与滑轮组的应用1绳子的段数指与动滑轮接触的绳子段数(1)不计摩擦和机械本身的重力时,(2)只考虑动滑轮的重力,不计摩擦和绳重时，2滑轮组的组装(1)首先确定承担物重的绳子段数n，有两种方法:已知物重G和动力F且不计摩擦和绳重时，则已知绳子自由端移动的距离s和重物移动的距离h，则,(2)然后根据承担物重的绳子段数n的奇偶性确定绳子固定端的位置，即“奇动偶定”：n为奇数，绳子的固定端在动滑轮上；n为偶数，绳子的固定端在定滑轮上.,【中考警示】(1)绕绳时，先固定绳子的固定端，然后按照从动滑轮到定滑轮(或从定滑轮
12、到动滑轮)、从小轮到大轮、从内到外的顺序绕绳；(2)用笔画线表示绳子时，注意所画的线要直，并且要与滑轮的边缘相切；(3)若要求最省力，则承担物重的绳子段数应最多；若要求比较方便地提升重物，绳子的自由端要向下拉.,【典例3】(2012德州中考)用如图所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法.,【思维导图】解决滑轮组的问题时，一般按照下列思路进行分析：【精讲精析】本题考查滑轮组的绕线方法.绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，则相同时间内绳子自由端移动的距离等于重物上升高度的2倍，可知有2段绳子承担总重，即连在动滑轮上的绳子为2段.,答案：如图
13、所示,四、功、功率和机械效率的比较,反映了做功的多少,描述物体做功快慢的物理量,反映了机械性能，指有用功占总功的比例,W=Fs=Pt,焦耳(J),瓦特(W),无(是个百分数),功率和机械效率没有必然的联系,【中考警示】(1)功率是由功和时间共同决定的，做功多,功率不一定大(2)任何机械的机械效率永远小于1.(3)机械效率的高低与做功的多少无关.(4)机械效率与功率无直接关系，其一发生变化时，另一个不一定变化,【延伸拓展】功的原理：使用任何机械都不省功，省力的机械一定费距离，省距离的机械一定费力，既省力又省距离的机械是不存在的在实际使用机械时，由于机械本身有重力和摩擦等，不仅不省功还要多做功(额
14、外功),【典例4】(2011江津中考)某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种搬运方式，关于F1和F2做功及相关情况，以下判断正确的是( )A两种方式所做的总功一定相等B两种方式功率一定相等C两种方式机械效率一定相等D两种方式所做的有用功一定相等,【精讲精析】选D两种方式都是把同一个箱子提升到相同的高度，所以两种方式所做的有用功相等，故选项D正确两种方式所采用的机械不同，所以两种方式所做的额外功不同，因此两种方式所做的总功也就不同，机械效率也不同，故选项A和C错误两种方式所用的时间不知道，所以无法判断功率的大小，故选项B错误,【备选例题】(2011江西中考)如图所示，
15、两小儿之辩，关于机械省力、省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？,【解析】由功的原理可知：使用任何机械都不省功，省力的机械一定费距离甲通过斜面把物体拉到高处，省了力但多移动了距离，又由于物体与斜面之间有摩擦，所以不但不省功还要多做一部分额外功(克服摩擦做功)；乙直接把物体提起，虽然不省力，但也无需多做额外功，因此乙的机械效率较高答案：支持乙的说法使用任何机械都不省功；且甲与乙相比较：所做的有用功相等、总功较大，机械效率较低；所以甲的说法是错误的,五、功、功率和机械效率的计算1汽车在水平路面上做匀速直线运动时，发动机的功率2滑轮组和斜面的机械效率,【中考警示】(
16、1)计算滑轮组的机械效率时，特别注意拉力F与物重G的大小关系的变化；(2)机械效率与所做有用功或总功的多少无关，它表示有用功占总功的百分比；(3)机械效率与机械是否省力无关,【典例5】(2012苏州中考)建筑工地上工人用如图所示的装置将重为230 的建材从地面匀速送到6 高处，所用拉力为125 ，时间为20 求：,(1)工人做的有用功；(2)工人做的总功；(3)此过程中该装置的机械效率；(4)工人做功的功率【思维导图】解答此类问题需要明确以下几点： 绳子的段数n=2,s与h的区别 拉力的功率即总功的功率 机械效率既可以用定义式 100 %计算，也可以 用推导公式 100%计算,关键点,【精讲精
17、析】(1)工人在运送建材的过程中，使重物升高克服建材重力所做的功为有用功，W有=Gh.(2)其中拉力所做的功包含提升建材的有用功和提升动滑轮以及克服摩擦等做的额外功，这部分功为总功，W总=Fs，其中s表示拉力移动的距离，由于有两段绳子连着动滑轮，所以拉力移动的距离为建材升高距离的2倍.(3)根据 100%可以算出机械效率；(4)工人所做的功即为总功，功率计算可以用功率计算公式 算得.,答案：(1)W有=Gh=230 N6 m=1 380 J(2)s=2h=26 m=12 m，W总=Fs=125 N12 m=1 500 J,【备选例题】(2011怀化中考)如图所示，用一电动机通过滑轮组匀速提升一
18、重G=3 000 N的货物，货物在t=6 s时间内上升高度为h=1 m，电动机的轴对绳的拉力F=1 200 N，不计绳重和一切摩擦，求：(1)滑轮组的机械效率是多少？(2)电动机输出的总功率是多少？(3)如果要匀速提起5 400 N的货物，电动机的轴对绳的拉力为多大？,【解析】(1)因为n=3,所以s=3h=31 m=3 m,W有Gh=3 000 N1 m=3 000 JW总Fs1 200 N3 m=3 600 J(3)因为不计绳重和一切摩擦，所以F (G+G动)即G动3F-G31 200 N-3 000 N=600 N，当G=5 400 N时，F (G+G动) (5 400 N+600 N)
19、=2 000 N答案：(1)83.3% (2)600 W (3) 2 000 N,六、机械能及其转化判断物体具有什么形式的机械能及不同形式的机械能是如何转化时，关键要分析物体的速度、高度及形变程度如何变化.具体转化过程如下:,【中考警示】(1)具有能量的物体一定具有做功的能力，但不一定正在做功(2)物体的动能和势能在相互转化过程中，如果机械能没有与其他形式的能之间发生转化，即只有动能和势能的转化，机械能的总和保持不变若考虑摩擦阻力等，机械能的总量变小，这是因为部分机械能转化成其他形式的能,【典例6】(2011广州中考)跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员( )A助跑阶段机械能不变B起跳时机械能
20、为零C经过最高点时动能最大D经过最高点时重力势能最大,【思维导图】判断动能和势能之间的转化时，一般按照下列思路进行分析：【精讲精析】选D.助跑阶段运动员质量不变，速度增大，动能增大，故机械能增大，A错；起跳时，运动员有速度，故运动员有动能，因此机械能不为零，B错；在起跳过程中，运动员的动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，经过最高点时，高度最高，重力势能最大，动能最小，C错，D正确.,一、实验探究：探究杠杆的平衡条件1实验器材：杠杆、支架、钩码2平衡状态：指杠杆在动力和阻力的作用下，处于_状态或_状态3.平衡条件：_.,静止,匀速转动,F1l1=F2l2,4问题探究(1)如何调节使杠杆在
21、水平位置平衡?提示：通过调节杠杆两端的平衡螺母来调节杠杆的平衡杠杆的哪端比较高，就要把平衡螺母向哪端调节(2)实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡？提示：钩码受到的重力方向是竖直向下的，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，此时便可从杠杆的刻度上直接读出力臂的长度(如图所示),(3)实验时为什么要做多次实验、收集多组数据？提示：只根据一组实验数据分析得出的结论具有偶然性，为了得到普遍性结论，使结论更具有说服力，应测量多组数据进行分析总结【中考警示】(1)该杠杆的动力和阻力是可以任意规定的，力的大小等于钩码的重力(2)杠杆两端的平衡螺母只有在调节杠杆自身平衡时使用，在实验过程中不可移动,【
22、典例1】(2012南京中考)物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.(1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)移动.将杠杆调在水平位置平衡是为了方便测量_.,(2)实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为_N.,(3)有的同学按现有方案得出如下结论：“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中_(填字母).A没有改变力的大小B没有改变力的方向C没有改变力的作用点D实验次数较少，结论具有偶然性,【精讲精析】本题考查了杠杆的平衡条件(1)由题图
23、可知，左边重，所以应将右端的平衡螺母向右移动当杠杆水平时，杠杆与重力的方向垂直，力臂在杠杆上，这样容易测量力臂的大小(2)由实验可知，动力动力臂=阻力阻力臂，所以空格处的数据应为1(3)在实验中，既改变了力的大小，又改变了力臂的大小，并测量了多次，所以A、C、D错误力臂的大小与支点到力的作用点的距离并不一定相等，力臂的大小是由支点及力的方向决定的，当力的方向发生变化时，力臂也会变化，故B正确答案：(1)右 力臂 (2)1 (3)B,【延伸探究】结合典例探究以下问题：为了进一步验证实验结论是否可靠，同学们换用弹簧测力计继续实验：第一组按图甲进行实验，第二组按图乙进行实验你认为第_组实验更好，理由
24、是_,【解析】第一组实验杠杆虽然平衡，但力F1的力臂不能直接读出，需要量出夹角进行计算，比较麻烦；第二组实验中力F1的方向与杠杆的水平方向垂直，故力臂就是OB，能直接读出答案：二 力F1的方向与杠杆的水平方向垂直，故力臂OB能直接读出,二、实验探究：探究滑轮组的机械效率1.实验器材：_、_、钩码、滑轮组、细绳等2.实验方法：_.3.实验原理：4.实验结论：滑轮组的机械效率与_有关(忽略摩擦力),与物体提升的高度、绳子段数_.,弹簧测力计,刻度尺,控制变量法,动滑轮重、物重,无关,5.问题探究(1)能否直接测量滑轮组的额外功？提示：不能，克服绳重、动滑轮的重力及摩擦力所做的功都是额外功,这些额外
25、功很难直接测量(2)应该怎样拉动弹簧测力计？为什么？提示：应该匀速拉动弹簧测力计当物体“变速”上升时，物体受到的力不是平衡力，弹簧测力计的示数不稳定，无法正确读出拉力的大小.,(3)当钩码静止时，从弹簧测力计上读出拉力的大小，是否可以？为什么？提示：不可以，由于绳子与滑轮之间的摩擦，钩码匀速上升时弹簧测力计的示数大于静止时的示数，所以应该在匀速拉动的过程中读出拉力的大小(4)在钩码上升的高度h和拉力移动的距离s中，如果只测出其中一个，能否算出滑轮组的机械效率？提示：能，因为s=nh，所以不管测出h或s，都可以算出另外一个,(5)如果没有刻度尺，该实验能否测出滑轮组的机械效率？为什么？提示：能对
26、于已经组装好的滑轮组，s=nh，则机械效率 因此只要查出绳子的段数，即可算出滑轮组的机械效率，无需测量h和s的大小总之，没有刻度尺，也可以测出滑轮组的机械效率【中考警示】(1)同一个滑轮组的机械效率并不是固定的，随钩码重力的增大而增加.(2)滑轮组的机械效率与省力情况无关,【典例2】(2011锦州中考)某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第、次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示，实验得到的数据如表所示,(1)第次实验中测得的机械效率是_；(2)比较第、两次实验数据，可得出：使用同一滑轮组提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越_(选填“高”或“低”)；,(3)第次实验中的动滑轮个数比第次多，动
27、滑轮自重增大，拉力移动相同距离时，对动滑轮所做的额外功_(选填“增加”或“减少”)，由此得出：滑轮组的机械效率与动滑轮组的自重大小_(选填“有关”或“无关”)；()实验小组的同学猜想：滑轮组的机械效率还可能与钩码被提升的高度有关，请你选用上述器材设计一个实验来验证这一猜想是否正确，写出实验步骤,【精讲精析】(1)由表中数据可求： (2)第、两次的实验数据相比较，第2次实验所提升的钩码较重，滑轮组的机械效率较高，由此说明滑轮组的机械效率与所提升钩码的重力有关，钩码越重，机械效率越高(3)第2、3两次的实验数据相比较，钩码的重力相等，动滑轮的重力不相等，第3次实验的动滑轮重力较大，滑轮组的机械效率
28、较低，说明滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关,(4)由前三次的实验可知,滑轮组的机械效率与钩码重力和动滑轮的重力都有关，所以按照控制变量法的要求，要研究滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度的关系时，必须控制钩码重力和动滑轮的重力不变所以实验中应该使用同一个滑轮组提升相同钩码，分别把钩码提升到不同的高度，比较滑轮组的机械效率是否变化答案：(1)833% (2)高 (3)增加 有关(4)使用同一个滑轮组提升相同钩码，分别把钩码提升到不同的高度，比较滑轮组的机械效率是否变化,【延伸探究】结合典例探究以下问题：(1)上述实验过程中，要竖直向上_拉动弹簧测力计(2)根据上述三次实验得出的结论，写出两种提高
29、滑轮组机械效率的措施：_；_,【解析】(1)当用弹簧测力计拉动物体做“变速”运动时，物体受到的力不是平衡力，弹簧测力计的示数不稳定，无法正确读数，所以应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计(2)由前三次的实验可知,滑轮组的机械效率与钩码重力和动滑轮的重力有关，所以通过改变钩码重力和动滑轮的重力，就可以改变滑轮组的机械效率答案：(1)匀速 (2)增大钩码的重力 减轻动滑轮的重力,三、实验探究：探究动能的大小与哪些因素有关1.实验器材：小车、木块、斜面、_等2.实验方法：_、_3.实验结论(1)质量相同时，速度_的物体具有的动能越大；(2)速度相同时，质量_的物体具有的动能越大,刻度尺,控制变量法,转换法
30、,越大,越大,4.问题探究(1)实验中如何判断小球动能的大小？提示：让小球撞到木块上，通过比较木块被撞开的距离来判断小球动能的大小，木块被撞得越远，说明小球所具有的动能越大(2)小球在光滑斜面上由静止开始滚下时，到达斜面底端的速度与什么有关？提示：小球在光滑斜面上由静止开始滚下时，到达斜面底端的速度只与起点的高度有关，起点越高，到达斜面底端的速度越大；与小球的质量无关，不同质量的小球从斜面的相同起点由静止滚下时，达到斜面底端的速度是相等的,(3)探究动能的大小与速度的关系时，应该控制什么因素不变？如何改变物体的速度？提示：动能的大小与物体的质量和速度都有关系，所以按照控制变量法的要求，探究动能
31、大小与速度的关系时，必须控制物体的质量不变，只改变物体的速度大小.让同一个小球分别从同一个斜面的不同高度开始自由滚下，观察木块被撞开的距离(4)探究动能大小与物体质量的关系时，为什么让小球从同一个斜面的同一高度由静止开始自由滚下？提示：是为了保证小球到达斜面底端时的速度相等即控制物体的速度不变,【中考警示】(1)分析实验现象时，一定不要忘了寻找“控制不变的物理量”(2)表述结论时，必须先确认结论成立的条件或前提,【典例3】(2012滨州中考)小红猜想动能的大小可能与物体的质量m和运动速度v有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与物体的质量m和运动速度v的关系.,甲、乙两组实验中：
32、(1)甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的_.(2)选用图甲探究的是动能与_的关系，比较分析实验现象，得出的结论是：_.(3)选用图乙探究的是动能与_的关系，比较分析实验现象，得出的结论是：_.【精讲精析】本题考查探究影响动能大小的因素.(1)为了研究动能大小与质量的关系，需要控制不同质量的小球撞击木块的速度相同，具体措施：让不同质量的小球从同一高度自由滚下，则到达斜面底端时的速度相同；,(2)动能的大小可以通过做功的多少来体现，做功的多少又可以通过小球推动木块通过的距离的远近来体现，由题图甲可知，探究的是动能与质量的关系，运动速度相同时，质量
33、越大的小球具有的动能越大；(3)为了研究动能大小与速度的关系，需要控制小球的质量相同、速度不同，具体措施：使两个小球在斜面上的高度不同，滑到斜面底端时的速度不同.由题图乙可知，物体质量一定时，运动速度越大，动能越大.答案：(1)速度 (2)质量 运动速度一定时，物体质量越大，动能越大 (3)运动速度 物体质量一定时，运动速度越大，动能越大,【延伸探究】结合典例探究以下问题：(1)实验中，如果木块运动到了长木板的末端，在不更换实验器材的前提下，解决的方法是_(2)该实验主要运用了哪种物理方法来判断物体动能的大小( )A控制变量法 B转换法C理想推理法 D模型法,【解析】(1)木块运动到了长木板的
34、末端，说明小球的动能过大，要减小小球的动能，所以应该适当降低小球开始滚下的高度(2)本实验通过比较木块被推开的距离来判断小球动能的大小.木块被推开的距离越远，说明小球对木块做功越多，小球的动能就越大.这种方法叫做转换法.答案：(1)降低小球开始滚下的高度 (2)B,一、杠杆及其应用1(2012重庆中考)如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是( ),【解析】选A.本题考查杠杆的分类.开瓶器、灭火器压把和钢丝钳在使用时动力臂都大于阻力臂，故都是省力杠杆.钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，故是费力杠杆.故选A.,2(2011德州中考)刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹
35、簧测力计上(如图所示)胡萝卜重为_N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则GA_GB(选填“大于”“小于”或“等于”),【解析】本题考查了弹簧测力计的读数和杠杆的应用从题图中可以看出，每一大格为1 N，每一小格为0.2 N，根据指针所指的位置读出胡萝卜的重力为2.4 N用线将胡萝卜系好后从支点处分成两份，左侧粗，其重心与支点距离小，其力臂lA短;右侧细，其重心与支点距离大，其力臂lB长.根据杠杆的平衡条件可得GAlA=GBlB,因为lAlB，所以GAGB答案：24 大于,3(2012苏州中考)在图中画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A端点的最小力F的方向及其力臂l【解析】根据杠杆平衡的条件，若要使
36、力F最小，则需要其力臂最长，当力F垂直于AOB的时候力臂最长，此时F最小.答案：,4(2011桂林中考)如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持_并静止，达到平衡状态这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量_,(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：_他这样得出的结论是否合理？_；为什么
37、？_,(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符其原因是：_,(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符其原因是：_【解析】(1)实验前，应该调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其调
38、节方法类似于天平的调节方法：左低右调、右低左调杠杆在水平位置平衡时，力的作用线与杠杆垂直，此时可以通过杠杆上的刻度直接读出力臂的长度,(2)杠杆的平衡条件是F1 l1=F2 l2，但是只根据一次实验数据就得出实验结论显然是不可靠的，要进行多次实验，使实验数据具有普遍性和代表性，这样得出的实验结论才可靠(3)此时杠杆所受重力的重心并不在杠杆的支点上，所以杠杆自身的重力也会对杠杆的平衡产生影响，杠杆相当于受到三个力的作用答案：(1)左 水平 力臂(2) F1 l1=F2 l2 不合理 根据一次实验数据得出的结论具有偶然性(结论没有普遍性)(3)杠杆自重的影响,【中考警示】解答杠杆的有关题目时，必须
39、先根据杠杆的支点和力臂画出杠杆的示意图防止杠杆本身的形状和长度影响对杠杆的分析,二、滑轮及其应用5(2011杭州中考)小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来比赛结果应是( ),A小李把小胖拉起 B小胖把小李拉起C两个都拉不起 D两个都拉起【解析】选B这是一个定滑轮，定滑轮不省力也不费力，所以两个人对绳子的拉力始终是相等的，小胖的重力大于小李的重力，所以小胖会把小李拉起，故选B,6(2011邵阳中考)小虎同学用滑轮组匀速提起重为600 N的物体，如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子
40、重力，则小虎同学对绳子的拉力应为( )A600 N B400 NC300 N D200 N【解析】选C从题图中可以看出：物体由两段绳子承担，忽略摩擦、动滑轮重及绳重时，所用拉力,7(2012嘉兴中考)如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是_.若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2、F3方向提起同一物体时，F1、F2、F3的大小关系是_.,【解析】动滑轮是轴与物体一起运动的滑轮，定滑轮是物动轴不动的滑轮，所以题中甲、丙是定滑轮，乙是动滑轮；使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，即F=G；使用动滑轮可以省一半的力，即F= G，题中G相同，则F1=F3F2.答案：乙 F1=F3F2,8.(20
41、12自贡中考)如图所示，用滑轮组提升物体，请在图中画出最省力的绕法.【解析】滑轮组的省力情况取决于动滑轮上绳子的段数，两个动滑轮最多能绕5段绳子，把绳子的固定点系在动滑轮上.答案：如图所示,三、功和功率9(2012内江中考)如图所示，以下所列举的几个力中，没有对物体做功的是( ),【解析】选D.物理学中的功包含两个必要因素，一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上运动一段距离.由题图可知，杠铃静止时受到了运动员的支持力，但在支持力的方向上没有通过距离，故D选项支持力没有对杠铃做功.,10(2011宿迁中考)要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是( )A身体质量 B通过的楼梯高度C通过
42、的路程 D上楼所用的时间【解析】选C由功率定义式 可知，要测量上楼时的功率，必须测量上楼时做的功和上楼时间.要测量上楼时做的功，可以通过测量身体的质量和通过的楼梯高度计算得出，即W=Gh=mgh，所以不需要测量通过的路程故选C,11(2012江西中考)如图所示，蚂蚁用10-3 N的力拉着树叶，10 s内沿拉力方向前进了10 cm，则蚂蚁对树叶做功为_J，此时的功率为_W.,【解析】本题考查功与功率的计算.蚂蚁对树叶施加了拉力，拉力在力的方向上通过了距离，故蚂蚁做的功W=Fs=10-3 N 0.1 m=10-4 J；所用时间为10 s，则这段时间做功的功率为答案：10-4 10-5,12(2011嘉兴中考)2011年5月19日上午，装载着两台大型桥吊的“振华23号”轮船在舟山大浦口码头靠岸这两台桥吊将是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊，将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力(g=10 N/kg)(1)桥吊一次最多能起吊65 t的货物，65 t货物的重力为多大？,
