简单机械知识点加例题

1、顺德龙泰教育物理八年级下册简单机械简单机械一、基础练习1，能绕固定点转动的硬棒是杠杆。从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阻力臂；2，杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。动力臂>阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂< 阻力臂的杠杆是费力的杠杆。二、复习引入为了撬起很大的石头，小明通常会像如图1241所示那样：把长棒的一端插在大石头的底下，再在长棒的下面垫一个小石头，然后用力压长棒的另一端，使长棒绕着小石头转动，将大石头撬起这个长棒就是我们本节要研究的杠杆小孩玩的跷跷板、各类剪刀、起瓶盖起子等都是杠杆根据经验小明知道：越在直棒的后端用力，用的力越小要巧妙的使用杠杆，就

2、要知道杠杆遵循什么样的规律，所以我们要深入理解杠杆的平衡条件F1LlF2L2。三、复习内容考点一 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：杠杆可直可曲，形状任意。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。OF1l1l2F22、五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。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动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用

3、线的距离。用字母l2表示。3、 画力臂方法： 找支点O； 画力的作用线（虚线）； 画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）； 标力臂。题型一 杠杆的分类如图2所示的四种用具中，属于费力杠杆的是 题型二 力臂的作图如图所示，物体重G=50N，OB=0.4m，OA=1m，使杠杆在水平位置平衡时，F1的力臂L1= m，F1= N（杠杆重忽略不计）解：（1）做出F1的作用线，则从支点到作用线的距离即为L1，力臂L2=OB=0.4m，如图所示：（2）由图知，当测力计斜向上拉动时，力的作用线与OA成30°夹角，其力臂L1=OA=×1m=0.5m，则此时测力计的示数为：F1L1=GOB

4、， F1×0.5m=50N×0.4m， F1=40N故答案为：0.5；40考点二 研究杠杆的平衡条件：1、杠杆平衡是指：在里的作用下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

5、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在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用：名称结 构特 征特 点应用举例省力杠杆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、花枝剪刀费力杠杆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、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：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

6、距离时，应选费力杠杆。题型三 杠杆的平衡条件1、 身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示。则A 以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9C以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5D以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N试题分析：设哥哥承担的压力为F A ，弟弟承担的压力为F B ，以哥哥的肩A为支点，由杠杆平衡条件可得： ， ，A选项正确，选填A；以弟弟的肩B为支点，由杠杆平衡条件可得： ,，D选项错误，

7、不符合题意；因为杠杆能绕支点转动，图中的O不符合支点的特点，B、C选项错误，不符合题意2、搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图所示推车时,人手向上的力F应为多大?使用它可以？解：由杠杆原理 FL1=FL2=GL2 得F=GL2/LI 所以人手向上的力F=GL2/L1=1000N*0.3m/1m=300N答：运土时抬起独轮车需要用力300N,省力/符合题意；因为支点是固定点，杠杆能绕支点转动，图中的O不符合支点的特点，B、C选项错误，不符合题意。题型四 杠杆转动的判断如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态（）A如果两侧各

8、去掉一个钩码，杠杆仍能保持平衡B如果两侧挂钩码的位置离支点的距离都增加相同量，杠杆仍保持平衡C如果让杠杆倾斜一个小角度，杠杆仍保持平衡D如果将此装置放在匀速上升的电梯中，杠杆会发生倾斜试题分析：杠杆处于平衡状态，设一个钩码重力为G，杠杆上一格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知：3G×2L=2G×3LA、如果两侧各去掉一个钩码，则左边：2G×2L，右边：G×3L，左边下倾，故A错误B、如钩码的位置离支点的距离都增加1格，则左边：3G×3L，右边：2G×4L，左边下倾，故B错误C、如果让杠杆倾斜一个小角度，力臂减小，都为原力臂的cos，即左

9、边：3G×2L×cos，右边：2G×3L×cos，杠杆仍保持平衡，故C正确D、如果将此装置放在匀速上升的电梯中，则杠杆仍处于平衡状态，所以不会发生倾斜左边，故D错误故选C题型四 探究杠杆平衡条件的实验下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重0.5N）（1）实验前，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，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡；（2）如图所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；把B点处的钩码取下，在B点处施加一

10、个竖直向下的拉力F N时，杠杆仍在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。原因是 ；（3）如果小王又进行了如图所示的探究，考虑杠杆 的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数至少大于 N。试题分析：（1）探究杠杆平衡条件时，首先要对杠杆进行水平平衡调节，使杠杆的重心落在支点上，消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，调节的原则是“左沉右调，右沉左调”，本题中发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向右调节，直到杠杆平衡为止；（2）在图19中，要使杠杆平衡，则应该根据杠杆平衡条件“动力乘以动力臂

11、等于阻力乘以阻力臂”得出应该在B点挂上6个同样的钩码；F拉G6×0.5N3N；当拉力F向右倾斜时，力臂将减小，其他条件不变，则为了使杠杆仍然在水平位置平衡，拉力F的大小将变大；（3）探究时如果按图20所示进行实验，则杠杆重心不可能落在支点上，因此要考虑杠杆自重对杠杆平衡的影响；根据杠杆平衡条件“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”得出至少在C点竖直向上的拉力要大于3N。（1）右；（2）6；3；变大；F的力臂变小了；（3）重力；3.五、堂上练习1、如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ）图A坩埚钳剪刀筷子镊子2、不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡

12、的是( ) A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点。 B、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点 C、使动力和阻力同时减小到原来的1/2 D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍3、如图15所示，某人用一根轻质木棒挑着为120N的物体站在水平 地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为_N。 4、生活和生产中有许多不同类型的杠杆，如图7所示的托盘天平属于 杠杆，缝纫机踏脚板属于 杠杆，铡刀属于 杠杆5、用杆秤（如图8）测量鱼的质量，当秤钩挂在A点，绳纽挂在O点（支点），秤锤挂在B点时

13、杆秤处于平衡状态AO是10cm，BO是30cm，秤锤的质量是0.5kg，鱼的质量是kgF16、请在图5中画出用瓶起子启瓶盖的动力F1的力臂L1和阻力F2。7、 如图13所示，O点为杠杆的支点，请画出力F的力臂，并用字母L表示。 8、图5是用杠杆提起重物的示意图。请画出拉力F1（方向竖直向上）的力臂，并画出挂重物的绳对杠杆的拉力F2的示意图。9、在“探究杠杆平衡条件”实验中：（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡。（图中杠杆上每格距离相等）（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是：_。（3）如图1

14、7所示，杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆_保持平衡（选填“能”或“不能”）10、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，或将左端的平衡螺母向 调节。上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重05N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。(1)请将表格中的实验数据补充完整。 (2)小明的第3次实验存在错误，其错误是 。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.51

15、0滑轮一、基础练习1、定滑轮实质是个等臂杠杆。使用定滑轮不省力，但是能改变力的的方向 。动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，根据杠杆的平衡条件，动滑轮能省一半力。2、使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提重物所用的力就是物重的几分之一 。若一动滑轮和所挂的重物的总重是500牛，则所用的拉力F大小是250牛。l1l2F2F1二、复习内容考点一、滑轮：（1）定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=GF1l1F2l2绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度

16、vG)（2）动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)题型一 定滑轮与动滑轮的特点1、小明利用如图所示的简单机械移动物体A时当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）AF1=F2F3 BF1F2F3CF1F2F3 DF1=F2=F3

17、由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，因为物体A匀速运动，所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误；故D正确2、学校旗杆顶端装有定滑轮，这样做 A既省力，也改变力的方向 B省力，但不改变离得方向 C不省力，但改变力的方向 D既不省力，也不改变力的方向考点二 滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/nG 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/n(G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)组装滑轮组方法

18、：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重的几分之一。注：一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数，如果自由端向下拉动，数绳子股数时，不算此绳数。设计滑轮组一般先依拉力，阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数再按绳子股数，拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。动滑轮个数：（n为偶数时） （n为奇数时）题型二 滑轮组省力情况判断如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是 试题分析：提升同

19、一种物质，不计摩擦，A图装置的机械效率为，B图装置的机械效率为，C图装置的机械效率为，D图装置的机械效率为，故A装置机械效率最高，选填A。题型三 滑轮组的绕线根据要求完成作图。（1）如图甲所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。（2）在图乙中，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2。（3）在图丙中，标出磁感线的方向和小磁针的N极。分析：（1）用一只定滑轮和一只动滑轮组成滑轮组，最省力的绕法是用三段绳子承担物重；（2）最小的力就要有最长的力臂，画力臂时要从支点开始，向力的作用线画垂线；（3）磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到

20、S极的，小磁针要根据磁极间的相互作用去判断解答：解：（1）用三段绳子来承担物重最省力，如图；（2）力F1与杠杆垂直，力臂如图所示；（3）磁感线的方向由N极向外，小磁针的S极指向磁体的N极，如图所示四、堂上练习1：请在图14中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。甲乙图32一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图3所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动 力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ，乙图中人拉动汽车的拉力至少为 ，其中比较省力的是 图。（绳与滑轮间的摩擦不计）3如图1所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法其中最省力的是 (动滑轮重和摩擦忽略不

21、计)：4、在如图所示的滑轮组上绕线，使匀速提升重物G时最省力.5、如图8所示的三种工具有相同的特点，从物理的角度来说，它们都是 在图甲和图乙中，若两滑轮质量相同，不计绳重和摩擦，用它们分别将两个重力相同的物体匀速提升相同高度，则所用的拉力F甲 F乙6、 工厂为了搬运一个笨重的机器进人车间，某工人设计了下图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的根截面），其中最省力的方案是( )三 机械效率考点一 1、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）W总W额=W总斜面：W有用Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W额W总W有用G动h（忽略轮轴摩擦的动滑

22、轮、滑轮组）斜面：W额fL3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总W有用W额FS斜面：W总fL+GhFL考点二 、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公 式：斜 面：定滑轮：动滑轮：滑轮组：5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。7、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。（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保

23、证测力计示数大小不变。（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。8、 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。题型一 机械效率的计算1、个动滑轮把重100N的物体匀速提到5m高的楼上，作用在绳上的拉力F为60N，则拉力F做的功为_J，动滑轮的机械效率为_有用功：W有用=Gh=100N×5m=500J；自由端移动的距离：s=2h=2×5m=10m，总功：W总=Fs=60N×10m=600J；W总×100%=500J 600J×100

24、%83.3%2、学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜 木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N ，则斜面的机械效率是 。题型二 机械效率大小的变化判断66.7% 在不超过绳子能承受的最大拉力和不超测力计量程的情况下增大钩码重力某同学在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组竖直匀速提升2个相同的钩码，每个钩码重0.5N，测力计的示数为0.5N，此时滑轮组的机械效率是 ；用该装置匀速提升钩码时，增大机械效率的办法是 （忽略绳重和摩擦）试题分析： ；由于同一滑轮组的机械效率与物体的重力有关，提升的物体越重，机械效

25、率越高，所以在不超过绳子得到承受能力和不超弹簧测力计量程的情况下增大钩码的重力可以增大机械效率。题型三 测量滑轮组的机械效率 在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：（1）实验时，用手 拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升（2）第次实验时测得动滑轮的机械效率为 （3）第次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）题型四 有关机械效率的综合计算小雨受到的重力为640N，他站在水平地面上时对地面的压强为1

26、.6×104Pa(1)他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A，滑轮组的机械效率为90%(不计绳重和摩擦)，此时他对水平地面的压强为6×103Pa则物体A重力GA=？(2)如图乙所示，若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B(不计水的阻力、绳重和摩擦)，当物体B的下表面所受水的压强为2×103Pa时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的，则物体B的密度B=？解：（1）p=小雨与地面的接触面积S=0.04m2，匀速提升物体A时，小雨对地面的压力F=pS=6×103Pa×0.04m2=240N，小雨对绳子的拉力F拉=G-F=6

27、40N-240N=400N，=物体A的重力GA=3F拉=3×400N×90%=1080N；（2）p=gh物体B浸入液体中的深度h=0.2m，物体排开水的体积V排=Sh=（0.3m）2×0.2m=0.018m3，物体受到的浮力F浮=gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.018m3=180N，p=此时小雨对地面的压力F=pS=pS=×6×103Pa×0.04m2=120N，小雨对绳子的拉力F拉=G-F=640N-120N=520N，F=（G+G动）动滑轮重G动=3F拉-GA=3×400N-

28、1080N=120N，F=（G-F浮+G动）物体B的重力GB=3F拉-G动+F浮=3×520N-120N+180N=1620N，G=mg=Vg物体B的密度=6×103kg/m3答：（1）物体A重力为1080N；（2）物体B的密度为6×103kg/m3 解析：（1）根据p=求出人与地面的接触面积，再根据p=求出人拉物体时对地面的压力，从而求出人对绳子的拉力，再根据=求出物体重力；（2）根据p=gh求出物体下表面到液面的深度，求出物体排开液体的体积，根据F浮=gV排求出物体受的浮力，根据题意求出此时小雨对地面的压强，根据p=求出小雨此时对地面的压力，从而求出小雨的拉力

29、，在第一问中，根据F=（G+G动）求出动滑轮重，根据F=（G-F浮+G动）求出物体重力，根据G=mg=Vg求出物体密度课堂练习1、把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm，秤砣质量250g用来称质量是2kg的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60cm，则这把秤最大能称量多少kg的物体？（如图所示）2  一根长为18 cm的木棒,两端分别挂着5N和10N的重物,要使木棒在水平位置上平衡,需在何处作支点?若平衡后两端各增挂5N的重物,分析说明木棒是否还平衡?3 一根杠杆两端挂有等重的实心铜块和铁块,当它们都浸没在水中时,杠杆恰好平衡,现将铜块和铁块同时从水中取出,则杠杆将( )A

30、.铜块端向下运动 B.铁块端向下运动 C.杠杆仍然平衡 D.条件不足,无法判断4如右图所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为                           ，不计滑轮本身的重和摩擦5如图所示 ，重物 N，要使装置平衡，需要多大的拉力？6、图所示，用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进，在绳的端点A的作用力 N，重物与地面间的摩擦力 为多大？将重物移动的距离为 米，绳端A移动的距离为多少？不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦？7一条绳子最多能承受1000的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物，画出滑轮组安装示意图（动滑轮重及摩擦不计）8、 如图所示，不计滑轮重力及摩擦，当绳子在恒力F的作用