中考物理专题复习简单机械功和能沪科版
中考物理专题复习简单机械功和能
【教学内容与目的要求】
1、理解力臂的概念
2、理解杠杆的平衡条件
3、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用
4、常识性了解轮轴的作用
5、理解做功的两个必要因素
6、理解机械功的计算公式：W=FS
7、理解功率的概念8、知道功的原理
9、知道有用功和总功，知道机械效率
10、理解动能、势能的初步概念，知道弹性势能，知道动能、势能可以相互转化
【重点与难点】
1、理解力臂的概念，正确地在图上画出力臂，或根据题目所给条件判断那一个是力臂。
2、杠杆的平衡条件及应用
3、定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用
4、功、功率的概念
5、功的原理
6、机械效率—知道有用功、额外功、总功和机械效率
7、动能、势能的概念及机械能的概念
8、动能和势能是可以相互转化的。
【方法指导与教材延伸】
1、什么是杠杆
物理学上定义的杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒。所谓硬棒，就是要求在使用时棒不会变形，至于棒的形状则并非一定要求是直的，比如滑轮、轮轴等都可看作是杠杆。
在生产劳动和日常生活中，常接触到杠杆，如买菜使用的杆秤，实验室使用的天平。常用的剪刀、镊子、羊角锤等实际都是杠杆的变形。
2、正确理解力臂的概念
力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对支点的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点到作用线的垂直距离有关。支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂。力的大小相同时，力臂是影响杠杆转动的物理量。
如图甲所示，若分别在杠杆的A点和B点作用竖直
向上的力F1和F2，使杠杆缓缓绕O点转动，当然用力F2
较小，因为F2的力臂较大。
如图乙中，若先后在杠杆同一点A作用垂直于杠杆
的力F1和斜向下的力F2，使杠杆缓缓绕O转动，我们发
现用力F1较小，原因同样在于F1的力臂较大。
应用中必须留心力臂的画法。千万不要把转动轴到
力作用点的连线误认为是力臂。
图乙中我们还可以看到，若作用点不变，力的方向发生改变，那么力臂也会随着改变，F1的力臂是l1，F2的力臂是l2，而且力臂不一定在杠杆上（如l2）。
3、杠杆平衡表示什么意思：平衡条件是什么。
当有两个力或几个力作用在杠杆上，能使杠杆分别按两个不同方向（比如顺时针或逆时针）转动，若杠杆保持静止不动或匀速转动时，则我们说杠杆平衡了。根据实验可确定杠杆平衡的条件是：
阻阻动动l F l F ?=?即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。
应该注意所谓动力与阻力并无严格区别，比如天平测量物体质量时，被测物对底盘的压力与砝码对底盘的压力根本无需分清哪个是动力，哪个是阻力，它们在这里的区别仅在于使杠杆转动的方向不同而已。 4、滑轮的实质是什么
滑轮实质是变形的，可连续转动的杠杆。定滑轮的支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，由杠杆的平衡条件可知，定滑轮是等臂杠杆，故使用定滑轮不能省力；动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，
由杠杆的平衡条件可知，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，动力就是阻力的2
1
，所以动滑轮能
省一半力。
5、怎样判断滑轮组的用力情况？
使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子
承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一，即F=
n
G G )
(轮物+。因此判
断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重。
用“隔离法”，把重物和动滑轮从滑轮组中“隔离”出来，就很容易弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数n ，在图甲中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，
所以用力F=4总G 。同理，分析乙图可知，提起重物及动滑轮的力F=5总G
。
从上面还可以看出，同一个滑轮组，绳子的绕法不同，省力的情况也不
同，绳端固定在动滑轮上比固定在定滑轮上更省力。 6、正确理解“功”的意义
物理学上引入功的概念，并定为：一个物质受到力的作用，并在力的方向上通过一 段距离，称这个力对物体作了功。
功和日常生活中常常讲的“工作”很相似，但两者并不相同。“工作”的含义比较广泛，它是指用体力劳动或脑力劳动来完成的任何一种活动，物理学中功的含义要狭窄得多，但是比较严格。
功是由两个因素决定的，一个是作用力，一个是作用力方向上物体通过的路程，两者缺一不可。下列三种情况对物体都没有做功：
⑴物体移动了一段距离，但没有受到力的作用。例如物体在光滑水平面做匀速运动，在水平方向没有受到阻力，也没有受到动力，物体由于惯性而运动，因而没有力对物体做功。 ⑵物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离,例如,用力推车,车没有推动。推车的力没有对物体做功。又如，一个人举着重物不动，他对重物的举力没有对重物做功。
⑶物体受到了力的作用,也通过了距离.但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直.例如,手用竖直向上的拉力提水桶,沿水平方向移动距离,水桶没有在竖直方向上移动距离,这个拉力也没有对水桶做功。
7、正确理解功率的概念
功率是表示物体做功快慢的物理量。功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定做功快；反之，做功快不一定做功多。功率大，表示单位时间内做功多。功率是由物体所做的功和完成
这个功所用的时间两个因素决定的。从公式P=t
W
可知，相同的时间内做功多的，功率大；做
相同的功，所用时间少的，功率大。
∵W=F ˙S ∴P=
t
S
F t W ?=
=F ˙v 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。
在功率Ｐ一定时，力Ｆ与速度Ｖ成反比。当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。
8、机械效率等于有用功跟总功的比值，它与机械是否省力和机械功率大小，做功多少是无关的，一般情况下，省力的机械效率低。
9、测滑轮组的机械效率，在这分组实验中，应把根据原理图装配器材，为培养学生实验能力，老师应让学生知道本实验的原理，按排实验步骤，装配器材，设计表格，以达到逐步发展学生实验能力的目的。
10、关于本节课文后面的实验思考题，应启发引导学生自己解答，必要时，教师也可作适当提示或组织学生讨论三个问题，可按如下思路分析（题目略）：
（1）因为W 总=W 有用+W 额外
所以=
%100%100?+=
?额外
有用有用总
有用W W W W W =
%10011
?+
有用
额外W W 一般情况下，同一滑轮组挂不同的钩码时，W 额外变化不大，因而可以近似地认为其不变，但挂不同钩码时，W 有用不同，由上式可知，这时机械效率η也不同。
（2）两滑轮组同时挂2个钩码时，当提升相同高度时，W 有用是相同的，此过程中，滑轮组所做的额外功主要为提升滑轮，所做功与克服摩擦力所做功之和，因第二种滑轮组提升的动滑轮为2个，它需做的额外功大于第一种滑轮组需做的额外功。故由上式即可知，第二种滑轮组的机械效率比第一种的小。
（3）提高滑轮组机械效率的主要措施有：使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减少额外功，提高效率。
11、能是物理学中的重要概念，比较抽象，不易理解，只要求学生知道物体做功的本领叫做能（或能量），物体能够做多少功，它就具有多少能。 12、用生活实例共同探讨动能和势能的大小与哪些因素有关，在生活实例及课本中提出的一系列问题的讨论中归纳出有关的结论。
13、“机械能转化和守恒定律”可以分两个层次进行。
（1）通过观察实验与实例分析，得出机械能可以相互转化的结论。
（2）说明机械能可以相互转化后再考虑到“守恒”的概念，事例应由简到较复杂的先后顺序考虑进行分析归纳，尽量应用贴近学生生活的事例，及简单明了的实验进行讲解。
例2、 扁担长2=l m ，两端物体的重力分别为G 1=500N ，G 2=300N 。若不考虑扁担的重力。⑴人的肩头应在什么位置,扁担才平衡?⑵若扁担两端同时增加G=100N 的重力,肩头应在什么位置?
解:⑴以肩为支点,前后两物体作用力的力臂分别)(11l l l -和 扁担平衡时,有)(1211l l F l F -?=? 500N 3001=?l N ()l m -?2
∴m m l 750(75.01?=肩头距前面物体) (2)扁担两端同时增加100N 重力后
F 1’ =(500+100)N=600N F 2F 1
例31F ?F 2∵
例4、3m ，拉力F=400N 解：离h ，绳子的段数n 用一条虚线把动滑轮组和定滑轮子段”有几(n)个，就有几(n)轮的钩上，拉力方向向下。
s=nh n=(4312==
m
m h s 滑轮组的结构如图所示
例5、如图甲所示，用是多大？若物体向前移动1m 解：由图甲可知，滑轮组用滑轮B F 1=3F ，f=F 1’ 而F 1’=F 1则f=F 1若物体移动1m 端需拉过3m 。
例6、用100N 水平拉力，解：竖直方向有重力G 和支持力N ，物体受力情况如图所示，物体沿拉力F 方向移动10m ，拉力F 做功：
W F =F J J s 100010100=?=?
重力G 的方向与物体移动方向垂直，重力做功为零，W G =0。因物体在水平面上作匀速直线运动，根据N 顿第一定律 可知：f=F=100N 。
例7、一台拖拉机耕地的最大牵引力是2．5410?N ，若每小时拖拉机行驶7．2千m ，它的功率多大？每小时作功多少？
解：拖拉机功率：v F t
s F t W p ?=?==
拖拉机速度：s s m V 2/10
6.3102.73
3
=??= ∴W W FV p 4
4
1052105.2?=??== 拖拉机每小时作功：
J J pt W 8
3
4
108.1106.3105?=???==
例8、在100m 深的矿井里，每分钟积水9m 3
，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？
解：每分钟泵抽起水的重力G=gV 水ρ，水泵克服重力做功gVh W 水ρ=,完成这些功所需时间秒60=t
∴gVh
W p 水ρ
例9解： (2)
G
例10、测“滑轮组机械效率”的实验中所用的测量仪器有___________________________ (1)画出测量由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组的机械效率装置示意图
（2）若动滑轮重0.5牛，弹簧秤测量范围是0~2.5牛，则实验时，被提起的重物不得超____。 （3）为记录本实验的数据，请你设计一个表格
（4）实验时，必须使弹簧秤做____________________运动。
(4)弹簧秤必须做匀速直线运动
例11、(1)小球滚到最低点O （2）小球滚到与A 解：（1）小球由A 运动到O 故重力做功W=Gh=1×1焦=1焦(2)由B 点与A 点等高,小球到B 点后不能再上升。
例12、解：拉弓时，使弓形变，人对弓做功转化为弓的弹性势能。放手后，弓对箭 做功，弓的弹性势能转化为箭的动能使箭以很大速度射出，弓弦拉得越开（即拉满弓）弓的形变越厉害，弓所储藏的弹性势能越多，箭射出时的动能更大，速度也更快。
例13、判断下列几种情况下物体的动能、势能是否变化？是增大还是减小？ （1）汽车沿着斜坡匀速上行 （2）电梯上升得越来越快 （3）皮球在空中下落 （4）汽车在平直马路上匀速前进
答（1）汽车沿斜坡匀速上行的过程中，汽车的高度越来越高，所以它的势能增大，由于汽车速度保持不变，所以它的动能不变。
（2）电梯上升，高度增加，所以电梯的势能增加，电梯速度越来越快，所以它的动能不断增加。
（3）皮球从空中下落，高度越来越小，速度越来越大，所以皮球的势能减小，动能增大。 （4）汽车在平直马路上匀速前进，它的高度不变，速度也不变，所以汽车的动能和势能都没有发生变化。
例14、动能和势能相互转化时，有什么规律
答：物体具有的势能和动能是可以相互转化的。在势能和动能相互转化中，机械能的总量保持不变，这就是物理学中的机械能转化和守恒定律。
例∴ P=FV 拉=F 瓦瓦物1205.13
1
24031=??
=?v
专题训练
一．选择题
1．在图中的四种情境中，人对物体做功的是（）
2．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F做的功 ( )
A．50J B．25J C．100J D．200J
3．下列说法中，最接近实际情况的是 ( )
A．成年人走两步的距离大约是1.5m B．家用白炽灯功率约为1000W．
C．一名中学生体重约为50N． D．物理课本质量是16kg．
4．图3中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( )
图3 图4
5．如图4所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重G B的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO，杠杆自身重力不计，则 ( )
A．G A=G B B．G A
6．初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛．其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（）
A．3W． B．30W． C．300W Ｄ．3000 W
7．如图5所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆（）
A．仍能平衡． B．不能平衡，A端上升．C．不能平衡，B端上升．D．无法判断．
图5 图6 图7
8．如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC 和杠杆A ，B ，C ，
在起作用，对两个杠杆的认识正确的是 （ ）
A ．ABC 和A'B'C ，
都是省力杠杆． B ．ABC 和A ，B ，C ，
都是费力杠杆． C ．ABC 是省力杠杆，A ，B ，C ，
是费力杠杆． D ．ABC 是费力杠杆，A ，B ，C ，是省力杠杆．
9．小明同学用40N 的水平推力沿水平地面推重为200N 的小车，匀速前进了5m,所用时间为20s ，在这个过程中 （ ）
A ．重力做功1000J ．
B ．推力做功200J ． c ．小车所受合力为160N ． D ．小明做功功率为50W ．
10．学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图7所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a 点，b 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c 点是小石块从a 点自由下落所能到达的最低点．在小石块从b 点到c 点运动的过程中，以下说法正确的是（ ） A ．小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能 C ．小石块经过b 点时，橡皮筋具有弹性势能D ．小石块到达c 点时，动能为零
11． 2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦．当飞船减速着陆时，航天英雄”杨利伟的 （ ） A ．动能增加，重力势能减少． B ．动能减少，重力势能减少． C ．动能减少，重力势能不变． D ．动能不变，重力势能减少． 12．下面事例中，由重力势能转化成动能的是
A ．风吹动风车转动．
B ．拉弯的弓把箭射出去．
C ．拧紧的发条带动钟表指针转动．
D ．秋千从高处向低处摆动． 14．当物体受到一对平衡力作用时，它的 ( ) A ．重力势能可能减小． B ．重力势能可能增加．
C ．动能可能增大．
D ．动能和重力势能都不变． 二.填空题
15.如图9所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg 的面粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率为_____．若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25Kg 的大米，当拉绳子的速度为_____m ／s 时，拉力的功率为54W ．(取g=10N ／kg ，绳重与摩擦不计)
16．小明用100N 的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m 时，杠杆的另一端把320N 的重物提高了0．5m ，他做的有用功是___J ，总功是____J ，杠杆的机械效率是___．
17．有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落(不计空气阻力)，乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是___，动能不变而势能减少的是_____。
13．如图8所示把一个金属管固定在桌子上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，此时设酒精的内能为E 1，拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子，塞子会飞出去，设塞子飞出时动能为E ，塞子飞出前瞬间酒精内能为E 2，在人拉绳子的过程中，人对绳做功为W ，则 （ ） A ．E=E 2 B ．W=E C ．W> E 2- E 1 D ．E=E 1
图8
18．自行车下坡时，不蹬踏板速度也会越来越快，在此过程中，自行车的动能逐渐___，自行车的重力势能逐渐____．
图9 图10
三、作图与实验
19.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车．在图11中画出最省力的绳子绕法．
图11 图 12 图13 图14
20.画出图12中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂．
21．画出使杠杆AB在图13所示位置静止时，所用最小力F的作用点和方向．
22．如图14所示，重200 N的均匀木板AB在细绳拉力作用下保持静止．请你根据所给出的标度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂．
23．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图10所示，在此实验中，我们是通过观察___________来比较重力势能的大小；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h A____ h B，若A、C两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关系m A____ m B,实验得出的结论是：物体重力势能大小与__________________有关．
24．如图15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形和皮带曰的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成l、2、3三堆，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_____________
图15 图16 图17
25．兰兰和芳芳运用如图16所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想l：可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；’
猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；
猜想4：可能与钩码被提升的高度有关．
兰兰和芳芳分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表．
(1)请帮助芳芳完成表中的一项计算；
(2)请根据她们的实验记录，分别在表中写出探究结果；
(3)归纳她们的实验探究，你所得的结论是：___________________________________
四、计算题
26．如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10S内绳子的自由端拉下16m，已知做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，试求：(1)绳自由端拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)动滑轮的总重；(4)若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力为多少N?
27．在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N、的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％．(1)求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功；(2)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图．
参考答案
1．D 2.B 3.A 4.D 5.B 6.C 7．C 8．C 9．B l0.D 11.B 12.D 13．C 14．AB 15．90% 9．4 16．160 200 80% 17.甲、丙；
乙 18．增大减小 19．略 20．略 21．略 22．略 23．木桩进入
沙坑的深度小于小于质量和高度 24．糠皮谷粒它们具有相同的速度，碎
石的质量最大，动能最大，所以克服阻力运动的距离最远 25．（1）83．3% (2)
滑轮组的机械效率与被提升物体咆重力有关，被提升物体的重力越大，机械效率越高．(3)
滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关，与被提升物体的重力有关，被提升物体的重力
越大，滑轮组的机械效率越高
26.480W 83.3% 200N 350N 27.1800J 2400J 4股图略
苏教版简单机械和功知识点归纳
苏教版简单机械和功知 识点归纳 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
第十一章、简单机械和功 （一）杠杆 1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用O 点表示； ②动力：使杠杆转动的动力，用1F 表示； ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用2F 表示； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用1l 表 示； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用2l 表 示。 3、杠杆平衡的条件（杠杆原理）： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态。 、杠杆的应用 名称 结构特征 特点 应用举例 省力杠杆 动力臂 > 阻力臂 省力、费距 扳手、动滑轮、钢丝钳 费力杠杆 动力臂 < 阻力臂 费力、省距 理发剪刀、钓鱼竿、筷子、船桨 等臂杠杆 动力臂 = 阻力臂 不省力、不费距 天平、定滑轮 1、滑轮是周边有槽，能绕着轴转动的小轮。 2、滑轮是一种变形杠杆，所以它也属于杠杆机械。根据工作情况，可分为定滑轮与动滑轮。 3、轴固定不动的滑轮叫定滑轮。定滑轮可以看作是一个等臂杠杆。 使用定滑轮并不能省力，但可以改变力的方向。 4、轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以看作是一个省力杠杆。 使用动滑轮可以省一半力，但却不能改变用力的方向。 5、滑轮组：动滑轮与定滑轮的组合。 优点：既可省力，又可改变用力方向。 用滑轮组吊起重物时，滑轮组用几段绳子（看滑轮组下半部分）吊起物体，提起物体的力就是物重的几分之一。 6、滑轮组的应用 ①一个定滑轮与一个动滑轮： ②一个定滑轮与两个动滑轮： ③两个定滑轮与一个动滑轮： （三）功 1、功W ：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。 2、计算公式：S F W ?=。 单位：焦耳（焦）； 符号：J ； 即：m N J ?=11 3、做功的两个必要条件：①对物体要有力的作用； ②物体要在力的方向上通过一定的距离。 （四）功率 1、功率：单位时间内所做的功。 物理意义：表征力做功快慢的物理量。 2、计算公式：t W P =； 单位：瓦特（瓦）； 符号：W ； 即s J W 11=
中考物理简单机械专项复习训练题
简单机械 1. 如图所示为多功能车用安全锤，以下关于安全锤的分析正确的是( ) A．安全锤上配备的螺丝起子在使用时相当于一个省力杠杆 B．要使手电筒中的3个LED灯工作时互不影响，应将它们串联 C．榔头的前端做的很尖锐是通过减小受力面积来减小压强 D．利用吸磁杆的磁性可吸引所有金属 2. 如图所示，杠杆在水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是( ) A．两侧钩码同时向外移一格 B．两侧钩码同时向内移一格 C．左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码 D．在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码 3. 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时( ) A．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点 B．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点 C．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都费力 D．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都省力 4．在如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是( ) 5．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端挂上质量为m1、m2的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO＝BO，不计杠杆重力，则m1、m2的关系为( ) A．m1＞m2B．m1＜m2 C．m1＝m2 D．无法判断 6. 用如图所示的几种简单机械提起相同重物G，机械自重不可忽略，不考虑摩擦，则最小的力是( )
7. 如图所示，在竖直向上大小为10 N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( ) A．20 N；0.4 m/s B．20 N；0.1 m/s C．5 N；0.4 m/s D．5 N；0.1 m/s 8. 某同学用如图所示的方式匀速提升重为50 N的物体，已知动滑轮的重为10 N，不计摩擦和绳重，则该同学所用拉力的可能值是( ) A．20 N B．25 N C．3 0N D．35 N 9. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是( ) 10. 如图所示是耕地用的犁，它凝聚着劳动人民的智慧，犁是一个________杠杆，犁地时，提压扶手容易改变铧在土中的深浅；犁的铧表面很光滑，使用中可以_______泥土对铧的摩擦力。 11. 如图是三类不同用途的杠杆模型。这三类杠杆中，一定是省力杠杆的是第____类，钓鱼竿与第____类杠杆原理相同。
第十一章 简单机械和功专题练习(word版
第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大) 表一： 电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s 15015 25013 35010 请你回答： (1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)； (2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________； 为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据： 表二：输出功率与风速的关系 风速v/(m/s)5101520 输出功率P/kW8072015001100 表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能：
(3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____； (4)风速10m/s 时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由 W mgh P mgv t t = == 可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。 (2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A 点的时间越短，风车的输出功率越大。 (3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。 [5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。 (4)[6]风速为10m/s 时，1s 内获得的能量为61.210J ?，风车工作1h 获得的能量为 639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总 风车工作1h 产生的电能为 9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电 风车发电的效率为 992.59210J =100%=100%=60%4.3210J W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ?；风车工作1s 产生的电能为 61.510J ?，风车发电的效率为 66 1.510J =100%=100%=37.04%4.0510J W W η????电1总1
第十一章简单机械和功知识归纳
简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。 4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 （2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下： 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2 省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2 省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2 改变力的方向天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用力方向，一定费距离。 8、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一，若动滑轮重不计，则F=G/n。
2019中考物理真题分类汇编：简单机械专题1
2019中考物理真题分类汇编：简单机械专题 一、选择题 1.（2019巴彦淖尔，6）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（） A．物体A受到的摩擦力为10N B．拉力F的功率为1.5W C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动 【答案】C 2.（2019通辽，10）下列生活现象中，说法正确的是（） A．家里鱼缸中的鱼吐出的气泡上升时越来越大 B．一瓶氧气用掉一半后，质量变为原来一半密度不变 C．塑料吸盘能贴在光滑的墙上，是因为墙和吸盘之间的分子引力作用 D．瓶盖起子应用了杠杆知识，使用时是为了省距离 【答案】A 3.（2019通辽，11）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦下列说法正确的是（） A．绳子自由端移动的速度为2m/s B．动滑轮的总重为100N C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小 【答案】A 4.（2019辽阳，10）如图所示，井下管道工人完成作业后，地面上的人用一个滑轮组将其从10m深的井下匀速提升到地面，用时50s绳子自由端的下力为200N，动滑轮的重力为60N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 A.绳子，自由端拉力的功率为40W B.管道工人的重力为540N C.这个过程中滑轮组的机械效率为90% D.若用该滑轮组匀速拉起一个质量更大的工人，会降低滑轮组的机械效率 【答案】BC 5.（2019宜宾，8）如图所示，在拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150J 的功，则下列说法中正确的是 A．拉力F的大小为150N B．拉力F的大小为50N C．物体与地面间的滑动摩擦力为120N D．物体与地面间的滑动摩擦力为480N 【答案】BC 6.（2019河南，11）
最新经典简单机械-功和机械能讲义-中考专题复习-有答案
教学内容 简单机械 【基础知识】 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件： ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以
方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1 / F2=l2 / l1 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用： 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 五、滑轮 1、定滑轮：
专题练习《简单机械和功》
专题练习《简单机械和功》 一、填空题 1．(2011·新疆)某同学骑车在水平面行进，当自行车的两个脚踏板转到_________位置时，用力最小，这是因为这个位置的_________最大． 2．(2011·烟台)如图所示，轻质杠杆(OA中点悬挂重为60 N的物体，存A端施加一竖直向上的力F，杠杆存水平位置平衡，则力F的大小是_________，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________ (变大/不变／变小)． 3．(2011·大庆) (1)2011年6月4日，我国选手李娜获法国网球公开赛女子单打冠军，成为获得“大满贯”的亚洲第一人．某一次李娜在网前截杀时，距对手击球位置处约8 m，从对手击球至李娜接球所用时间为0.2 s．则本次网球飞行时受到重力和_________的作用，平均速度为_________km／h． (2)如图所示，长度为2l的轻质细杆可以在竖直面内绕竖直墙壁上的固定转轴O无摩擦地转动．AB为一段长度为1.5l的不可伸长的轻绳，绳AB能承受的最大拉力为F．现将绳的两端A、B分别与墙壁及杆相连，使杆始终保持水平，则杆的末端C处可悬挂重物的最大重力为_________． 4．(2011·泸州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备．如图所示是“塔吊”的简化图．(OB是竖直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂．E端装有配重体, OD段叫吊臂，C 处装有滑轮，可以存O、D之间移动．已知(OE=10 m，OC=15 m，CD=10 m，若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5×103kg，则配重体的质量应为_________kg，当滑轮移到D 点时能够安全起吊重物的最大质量是_________ kg．(不计“水平臂”和滑轮重力) 5．(2011·湘潭)如图所示，质量不计的轻杆OA长1 m，B点挂有重力为10 N的重物．A点的动力F为5 N，方向与轻杆垂直，物体均处于静止状态．则该装置的阻力臂l2=_________m．画出物体所受重力的图示和阻力臂l2．
简单机械和功知识点大全
第十二章简单机械 、杠杆 1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹 2五要素一一组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母0表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F i表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L i表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。 3研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡指：杠杆（）些（）。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在（）平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上
量出力臂 结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: 4 .分类: 名称结构特征优缺点应用举例 省力 动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车 杠杆 费力 动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 杠杆 等臂 动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮 杠杆 达标检测: 1、在“探究杠杆平衡条件”的实验前，(1)将杠杆放在水平面上后，发现右端比左端低，这时，应将右端螺母向调；实 验中是靠移动来改变力臂的，靠增减来改变阻力和动力的大小的。 2、.如图3所示，0B为一轻质杠杆，0为支点，OA=0.3m，OB=0.4m，将重30N的物 体悬 挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加___________ N的拉力，这是一个________ (选 填“省力”或“费力”)杠杆. 二图3 3、下列工具中：(1)镊子；(2)羊角锤；(3)铡刀；(4)理发剪刀；(5)裁衣剪刀；(6)天平；(7) 大扫帚；(8)筷子；(9)剪铁皮的剪刀；(10)道钉撬；(11)火钳；(12)起重机的起重臂；(13)撬 棒；(14)汽车的脚踏板.其中属于省力杠杆的是____________________ 于等臂杠杆的是 ____________ ， 属于费力杠杆的是_______________ (填序号)
2021年人教版中考物理 专题训练：简单机械及其效率(含答案)
2021中考物理专题训练：简单机械及其效率 一、选择题 1. 用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则( ) A. η甲＝η乙，W甲＝W乙 B. η甲>η乙，W甲>W乙 C. η甲<η乙，W甲 采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000 N的拉力F向下拉绳，使重1600 N的重物匀速上升了5 m，此过程中克服绳重和摩擦做功500 J，下列说法中正确的是() A.拉力F做功为5×103 J B.缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 N C.动滑轮重为300 N D.滑轮组的机械效率为75% 4. 如图所示的吊车有大、小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是() A.吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B.吊起相同货物，上升速度快的机械效率高 C.每次吊起的货物越少，机械效率越高 D.货物升高的高度越高，机械效率越高 5. 重1 000 N的物体A，在4 s内匀速向前运动了4 m，A受到地面的摩擦力为300 N，拉力F为120 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是( ) A. 绳子自由端移动了8 m B. 重力做功的功率为1 000 W 简单机械与功专题练习 1、在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定省距离的是（）。 A.扫帚 B.斜面 C.滑轮组 D. 钓鱼竿 2、中国战国时期后期墨家代表人物墨子著作《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是（） A. “权”小于“重”时，A端一定上扬 B. “权”小于“重“时，“标”一定小于“本” C. 增大“重”时，应把“权”向A端移 D. 增大“重”时，应换用更小的“权” 3、如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重60N G=的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置 平衡，则F=__________N，保持F的方向不变，在将杠杆从OA位置缓慢提升到OB位置的过程中，力F 将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”）． 4、人体就像一部复杂的智能系统，其中包含许多物理知识。 （1）如图所示，人的前臂可以看成杠杆，肘关节是支点，哑铃的压力是阻力，上臂中的肌肉对前臂施加的力是 动力。从以上情形来分析，这个杠杆是一个______（省力/费力/等臂）杠杆，这个杠杆的好处是______；（2）正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W，那么在3s内心脏做的功是______J，这些功可把一个0.5N 的鸡蛋匀速举高______m。 O F A B F G 第4题图 第3题图 5 、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为 F1 和F2 的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度.若不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（） A.F1 大于 F2 B.F1 和 F2 做的功一定相等 C.甲、乙的机械效率不相等 D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等 6、小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码质量相等，杠杆上的数字所对 应的单位为cm． （1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆 左端下沉，他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限 度后，杠杆左端仍有轻微下沉，这时他应将右端的平 衡螺母向__________端调节，才能使杠杆在水平位置 平衡，其目的是：。 （2）如图丙所示，是他在探究过程中的一个情境，接下来他在两边钩码的下方各加两个相同的钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，他应将右端钩码移动到右端离支点__________cm刻度线处． （3）若杠杆的重心恰好处于杠杆的支点处，当杠杆在图丙的水平位置平衡后，用手使杠杆缓慢地转过一个角度（如图丁）后松手，杠杆__________（选填“能”或“不能”）保持静止． （4）小锦通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡，并记录各次实验数据，通过对数据分析后得出结论：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．与其他小组交流后，他们又做了如图丙中的A、B、C三次实验，其中__________（选填“A”、“B”或“C”）图所示实验能直接说明该结论是错误的． 丁 丙 第十一章简单机械和功专题练习（解析版） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂 2.8 简单机械作图题 1．(2019·自贡)如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F l的示意图，并作出F2的力臂l2。 【答案】见解析 【解析】由图可知，将OB作为动力臂，动力臂就是最长的，根据杠杆平衡条件此时动力F1最小，然后根据动力的方向与动力臂是垂直的关系，画出最小动力方向，力F1示意图如图所示；过支点作力F2作用线的垂线段，即可作出力臂L2，如图所示。 2．(2019·眉山)如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图。 【答案】 【解析】根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小。由图示可知，当杠杆与地面的接触点为支点时，作用在A点的动力力臂最大，此时动力最小， 力垂直于杠杆向上，支点O与最小作用力F如图所示。 本题考查杠杆平衡条件的应用，在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的作用点成为力臂，此时的力臂最大，使用杠杆最省力。 3．(2019·深圳)如图所示，在 C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿 B始终没有移动，请在 C点画出最小作用力的示意图。 【答案】见解析 【解析】根据杠杆平衡条件，要使动力最小，动力臂应最长。连接BC，将BC作为动力臂，动力臂就是最长的，然后根据动力的方向与动力臂是垂直的关系，画出最小动力方向，如图所示。 4．(2019·威海)如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB是一个杠杆，杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。 【答案】见解析 【解析】 由图知，此时向上提起杠杆的左端，杠杆会绕O点顺时针转动，则B点会受到下面连杆向上的支持力，即阻力的方向竖直向上，过B点作竖直向上的阻力F2； 反向延长力F1画出力的作用线，过支点O作动力作用线的垂线段，即动力臂L1，如图所示： 简单机械和功专题典型试题 中考“简单机械和功”专题典型试题的发展趋势分析“简单机械和功”专题是力学知识进一步的综合，涉及的知识与生活实际联系十分紧密，本章的主要考点包括以下一些：了解杠杆的力臂，通过实验能探究杠杆平衡条件；通过实验，学会使用知道杠杆、滑轮和滑轮组等简单机械改变里的大小和方向；通过实例认识功的概念；理解机械效率，了解提高机械效率的途径和意义；认识机械使用对社会发展的作用等。从近年来中考命题分析看，本专题知识是学生学习的难点，也是中考时的失分点。失分的主要因素，一是本章的概念比较多，学生理解和正确区分概念上存在一些困难，二是知识的综合程度比较强，学生综合应用知识的能力不足，三是科学探究中数据分析能力比较弱。因此要提高本专题的得分率，分析和把握本专题中考命题的趋势十分的必要。从各地中考试卷分析看，近年来“简单机械和功”专题的命题考查呈现以下趋势： 一、强调基本概念的理解与辨析 例题1（07常德市）关于简单机械下列说法中正确的是（） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高D．功率越大的机械，做功就越快例题2（07梅州市）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知>，施加的力分别为F1．F2，拉力做的功为W1．W2，拉力做功的功率分别为P1．P2，则下列判断中正确的是（） A．F1 简单机械和功 （一）杠杆 1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用O点表示； ②动力：使杠杆转动的动力，用 1 F表示； ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用 2 F表示； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用 1 l表示； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用 2 l表示 3、画力臂练习 方法：1）找支点 2）画力的作用线 3）通过支点向力的作用线画垂线 4）大括号，垂足符号，字母 4.最小力画法 1）支点及杠杆末端相连 2）力垂直于杠杆末端 从A点搬动柜子从M端抬起均匀木棒把水倒入杯中 5杠杆平衡的条件（杠杆原理）： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态 6杠杆平衡条件的计算： 例题1.假如在一跷跷板中大人重750N ，小女孩重250N 。当大人离跷跷板的转轴0.5m 时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？ 例题2.如图，一轻质杆OA 一端固定在竖直墙上，可绕O 点转动，已知0A=0.3cm ，OB=0.2cm,在A 点处悬挂一重物G ，质量为2kg ，若在B 处施一竖直向上的拉力F ，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F 为多少？ 例题3.如图：OB=2BA ，物体重为60N ，不计杠杆自身重力，绳及杆的夹角为30℃，则绳的拉力为多少？ 4、杠杆平衡的条件实验 例题1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在____位置平衡，这样做是为了便于测量____．如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_____调节，此后在整个实验过程中，能否再旋动两端的平衡螺母？______． 下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重均为0.5N ，杠杆上刻线的间距为5cm ，部分实验数据记录如下表: 实验次数 动力F 1/N 动力臂L 1/cm 阻力F 2/N 阻力臂L 2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 （1）请将表格中的实验数据补充完整． （2）小明的第3次实验记录中有一个数据明显错误，它是_________，错误原因是 _____________________． （3）某次测量中，在如图14所示的条件下杠杆已处于平衡状态．若小明同时拿走两边下方的 两个钩码，则杠杆的________（“左”或“右”）端将下沉．为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至________点处． 中考物理简单机械20(附带答案解析)1 一、简单机械选择题 1．甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G 1、G 2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ） A ．若G 1= G 2，拉力做的额外功相同 B ．若G 1= G 2，拉力做的总功相同 C ．若G 1= G 2，甲的机 械效率大于乙的机械效率 D ．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】 有用功为GH ，若12G G =则有用功相等．对动滑轮做的功为额外功W G H =?额动，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低．答案AB 错，C 对．同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高．D 错． 2．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W 1， 机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W 2， 机械效率为η2， 若不计绳重与摩擦，则 A ．W 1 = W 2 η1 = η2 B ．W 1 = W 2 η1 < η2 C ．W 1 < W 2 η1 > η2 D ．W 1 > W 2 η1 < η2 【答案】C 【解析】 【分析】 由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加 上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用100%W W 有总 η=?即可比较出二者机 械效率的大小． 【详解】 因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据W W η= 有 总 可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高．而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．即1212W W ηη＜，＞． 【点睛】 本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小． 3．物体做匀速直线运动，拉力F=60N ，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是 A ．60 N B ．120 N C ．20 N D ．180 N 【答案】D 【解析】 【分析】 分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据得到 物体受到的摩擦力。 【详解】 从图中得到动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N 。 故选D 。 【点睛】 本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。 4．如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F 1、F 2、F 3，下列关系中正确的是 A ．F 1＞F 2＞F 3 九年级第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．同学们在学校的花园里散步时，看到校工师父在用剪刀修剪树枝，发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了，看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。 A：“探究杠杆的平衡条件” （1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态；此时，应将右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量_____ （2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为1F，发现1122 F L F L ≠，其原因是：______ B：“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计） （3）他将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为1F，测得A、B两点上升的高度分别为1h、2h，则此次杠杆的机械效率为η=______（用物理量的符号表示） （4）他将2个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为2h，则弹簧测力计的示数将_______1F，此次拉力做的功将_____第一次做的功（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】平衡右力臂大小F1的力臂测量错误2 11 2mgh F h×100% 大于小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲所示的位置时，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]图甲中，杠杆右高左低，说明杠杆的重心偏左，应将右端的平衡螺母向右调节，使重心在支点上，让杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 第十一章简单机械和功知识归 纳 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。 4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下： 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省 力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮 可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可 能会改变用力方向，一定费距离。 2021中考物理专题复习：简单机械 一、选择题 1. 用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则() A. η甲＝η乙，W甲＝W乙 B. η甲>η乙，W甲>W乙 C. η甲<η乙，W甲 A.绳子自由端移动的速度为2 m/s B.动滑轮的总重为100 N C.滑轮组的机械效率为83.3% D.提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小 5. 【多选】如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则() A.甲、乙的拉力之比是3∶2 B.甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1 C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2 D.甲、乙的机械效率之比是1∶1 6. 用一个动滑轮和一个定滑轮先后组成如图甲、乙所示的滑轮组，分别用它们将同一重物匀速提升相同的高度(忽略绳重和摩擦)．下列说法正确的是() A. 甲滑轮组提起物体的力大 B. 甲滑轮组提起物体做的有用功多 C. 甲滑轮组提起物体做的总功少 D. 甲滑轮组的机械效率高 7. 如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同，分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是() 苏科版九年级上册物理第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．在“探究杠杆平衡条件的实验”中： (1)图甲中，杠杆静止时处于_________（选填“平衡”或“不平衡”）状态．为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）移。(2)如图乙所示，在A 点挂 2 个重力均为 0.5N 的钩码，在B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为______________N。 (3)如图丙，保持A 点所挂砝码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B 点从a 位置转到b 位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F 与其力臂的乘积变化情况是 ______________。 A．一直变小 B．一直变大 C．一直不变 D．先变小后变大 (4)竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，拉力的力臂_________，弹簧测力计的示数__________（均选填“变大”、“变小” 或“不变”）。 (5)若要使图丁状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B 点 _____（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动一个小角度。 (6)小华用如图戊装置进行探究，发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件，其原因是_____________________________________。 (7)小明用如图戊所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G 的钩码挂在杠杆A 处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η=__________（用题中字母表示）。若将钩码移动到B 点，仍将它匀速提升h 的高度，则此时弹簧测力计的示数F'________（选填 “>”“=”或“<”）F，杠杆此时的机械效率η′___________η（选择“>”、“=”或“<”）。 【答案】平衡左 1.5 C 变小不变顺时针杠杆自重对杠杆平衡有影响 Gh ×100% > > Fs 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态；所以，图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态。 [2]由于杠杆左端上翘，调节时重心应向左移动，应将杠杆两端的平衡螺母向左移，使杠杆在水平位置平衡。 (2)[3]如图乙所示，在刻度线A处挂两个钩码，在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置时，每个钩码为G=0.5N，每小格为L，根据杠杆的平衡条件知道，即 2G×3L=F×2L 2×0.5N×3L=F×2L 解得F=1.5N (3)[4]将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件知道，拉力F与其力臂的乘积也是不变的。 故选C。 (4)[5][6]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。 (5)[7]根据杠杆平衡条件知道，要使弹簧测力计读数减小，在阻力和阻力臂不变时，需要增大动力臂，当弹簧测力计与杠杆垂直时，动力臂最长，拉力最小，所以需要将弹簧测力计顺时针转动。简单机械与功专题练习
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