复习：第十二章_简_单_机_械

1、知识点知识点1 1简单机械简单机械课标要求课标要求知道简单机械。通过实验知道简单机械。通过实验, ,探究并了解杠杆的平衡探究并了解杠杆的平衡条件条件1.1.杠杆：杠杆：(1)(1)概念：在力的作用下能概念：在力的作用下能_的一根硬棒。的一根硬棒。(2)(2)五要素五要素( (如图所示如图所示) )。绕着固定点转动绕着固定点转动支点：杠杆可以绕其支点：杠杆可以绕其_的点的点, ,如如O O点。点。动力：使杠杆动力：使杠杆_的力的力, ,如如F F1 1。阻力：阻力：_杠杆转动的力杠杆转动的力, ,如如F F2 2。动力臂：从支点动力臂：从支点O O到动力到动力F F1 1_的距离的距离, ,如如

2、l1 1。阻力臂：从支点阻力臂：从支点O O到阻力到阻力F F2 2_的距离的距离, ,如如l2 2。转动转动转动转动阻碍阻碍作用线作用线作用线作用线(3)(3)杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：_。(4)(4)三种杠杆。三种杠杆。F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2物理量物理量杠杆杠杆力臂力臂力力特点特点应用应用举例举例省力杠杆省力杠杆l1 1_l2 2F F1 1_F_F2 2省力费距离省力费距离撬棒撬棒费力杠杆费力杠杆l1 1_l2 2F F1 1_F_F2 2_船桨船桨等臂杠杆等臂杠杆l1 1_l2 2F F1 1_F_F2 2不省力也不费力不省力也不费力_ 费力省距离费力省距离= =

3、 =天平天平2.2.滑轮：滑轮：定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组图形特点图形特点定义定义轴固定轴固定不变不变轴随物体轴随物体一起运动一起运动动滑轮和定滑动滑轮和定滑轮组合在一起轮组合在一起定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组动力情况动力情况F F1 1=G=GF F2 2=_=_F F3 3=_=_动力方向动力方向_有可能改变有可能改变, ,有可能不改变有可能不改变绳自由端绳自由端移动距离移动距离(s)(s)s=hs=hs=2hs=2hs=_(ns=_(n是吊着物体是吊着物体的绳子段数的绳子段数) )G2Gn改变改变不改变不改变nhnh1.1.有用功：为了达到目的有用功：为了达到目的_要做

4、的功。要做的功。2.2.额外功：对达到某一目的没有用额外功：对达到某一目的没有用_的功。的功。3.3.总功：有用功和额外功的总功：有用功和额外功的_。4.4.机械效率：机械效率：(1)(1)定义：定义：_的比值。的比值。(2)(2)公式：公式：_。(3)(3)规律：因为有用功小于总功规律：因为有用功小于总功, ,所以机械效率总所以机械效率总_。必须必须又不得不做又不得不做总和总和有用功跟总功有用功跟总功小于小于1 1WW有总(4)(4)提高机械效率的方法。提高机械效率的方法。改进改进_,_,使它更合理、更轻巧。使它更合理、更轻巧。同一机械同一机械, ,增大增大_。经常经常_,_,使机械处于良好

5、的状态。使机械处于良好的状态。结构结构载重载重保养保养(1)(1)从图中可以看出动滑轮实质是一个杠杆从图中可以看出动滑轮实质是一个杠杆, ,支点是支点是点点, ,动力臂是动力臂是, ,阻力臂是阻力臂是, ,所以它是一个所以它是一个( (选填选填“省力省力”“费力费力”或或“等臂等臂”) )杠杆。杠杆。(2)(2)由动滑轮的实质可知由动滑轮的实质可知, ,使用动滑轮可以使用动滑轮可以, ,但不能改变力的但不能改变力的。(3)(3)若物体在拉力作用下上升若物体在拉力作用下上升0.5m,0.5m,拉力拉力F F上升上升m,m,若物体重若物体重6N,6N,动滑轮重动滑轮重2N,2N,则拉力则拉力F F

6、等于等于N,N,机械效率为机械效率为。参考答案：参考答案：(1)O(1)OL L1 1L L2 2省力省力(2)(2)省力方向省力方向(3)1(3)14 475%75%1.1.杠杆示意图的画法：杠杆示意图的画法：2.2.杠杆最省力的作图方法：杠杆最省力的作图方法：(1)(1)动力作用点要选在杆的最远端动力作用点要选在杆的最远端( (指距支点最远指距支点最远) )。(2)(2)连接动力作用点与支点连接动力作用点与支点( (用虚线用虚线) )。(3)(3)以动力作用点为垂足以动力作用点为垂足, ,沿动力方向作动力作用点与支点连线沿动力方向作动力作用点与支点连线的垂线。的垂线。(4)(4)根据动力与

7、阻力使杠杆的旋转方向相反来确定动力的方向。根据动力与阻力使杠杆的旋转方向相反来确定动力的方向。【易错警示】【易错警示】(1)(1)杠杆可以是直的杠杆可以是直的, ,也可以是弯曲的。也可以是弯曲的。(2)(2)动力和阻力都是杠杆自身受到的力动力和阻力都是杠杆自身受到的力, ,而不是杠杆对其他物体而不是杠杆对其他物体的作用力。的作用力。(3)(3)要注意力臂是从支点到力的作用线的距离要注意力臂是从支点到力的作用线的距离, ,而不是从支点到而不是从支点到力的作用点的距离。力的作用点的距离。(4)(4)既省力又省距离的杠杆是不存在的。既省力又省距离的杠杆是不存在的。【典例【典例1 1】( (德州中考德

8、州中考) )如图所示如图所示, ,请画出杠杆请画出杠杆ABAB在图示位置静止在图示位置静止时作用在时作用在B B点的最小力点的最小力F F及其力臂及其力臂l。【思路导引】【思路导引】解答本题抓住两点：解答本题抓住两点：(1)(1)要使力最小要使力最小, ,则需力臂最长。则需力臂最长。(2)(2)根据动力与阻力使杠杆的旋转方向相反可知根据动力与阻力使杠杆的旋转方向相反可知, ,力力F F的方向应的方向应向下。向下。【精讲精析】【精讲精析】本题考查力臂作图。根据杠杆平衡条件知本题考查力臂作图。根据杠杆平衡条件知, ,要使要使作用在作用在B B点的力点的力F F最小最小, ,力臂力臂l应最长应最长;

9、O;O为杠杆的支点为杠杆的支点, ,则最长的则最长的力臂应为力臂应为OBOB。杠杆静止时。杠杆静止时, ,作用在作用在B B点的力点的力F F与重物与重物G G对杠杆的作对杠杆的作用力使杠杆的转动方向相反用力使杠杆的转动方向相反, ,故力故力F F的方向应垂直杠杆向下。的方向应垂直杠杆向下。答案：答案：如图所示如图所示【失误档案】【失误档案】画杠杆的示意图画杠杆的示意图, ,易出现以下失误：易出现以下失误：(1)(1)对于较复杂的杠杆对于较复杂的杠杆, ,不能准确找出支点。不能准确找出支点。(2)(2)把力臂认为是支点到力的作用点的距离。把力臂认为是支点到力的作用点的距离。(3)(3)没有标出

10、动力臂或阻力臂。没有标出动力臂或阻力臂。(4)(4)漏标注垂直符号。漏标注垂直符号。【变式训练】【变式训练】( (宜宾中考宜宾中考) )如图所示是利用杠杆撬起一质材均匀如图所示是利用杠杆撬起一质材均匀的球形石头的情景的球形石头的情景,O,O是支点。请在图中画出石头的重力示意图是支点。请在图中画出石头的重力示意图以及重力和力以及重力和力F F的力臂并分别用字母的力臂并分别用字母L L1 1和和L L2 2表示。表示。【解析】【解析】本题考查杠杆示意图的画法。石头的重心在球心本题考查杠杆示意图的画法。石头的重心在球心, ,过过球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的

11、线段, ,并标出符号并标出符号G;G;过过支点分别作垂直于动力作用线和阻力作用线的垂线段支点分别作垂直于动力作用线和阻力作用线的垂线段( (即动力即动力臂臂L L1 1和阻力臂和阻力臂L L2 2) )。答案：答案：如图所示：如图所示：( (凉山中考凉山中考) )在图中在图中,O,O为支点为支点, ,画出使杠杆保持平衡的最小力画出使杠杆保持平衡的最小力F(F(保留作图痕迹保留作图痕迹) )。【解析】【解析】本题考查杠杆的知识。动力臂越长越省力本题考查杠杆的知识。动力臂越长越省力, ,故连接故连接OA,OA,过过A A点作垂直于点作垂直于OAOA斜向下的力斜向下的力, ,即为最小的力。即为最小的

12、力。答案：答案：如图所示：如图所示：1.1.定滑轮和动滑轮：定滑轮和动滑轮：(1)(1)判断。判断。定滑轮：拉动绳子提升重物时定滑轮：拉动绳子提升重物时, ,滑轮的轴固定不动。滑轮的轴固定不动。动滑轮：滑轮以及轴都随着重物一起运动。动滑轮：滑轮以及轴都随着重物一起运动。(2)(2)特点。特点。定滑轮：可以改变力的方向定滑轮：可以改变力的方向, ,但不能省力但不能省力, ,不能省距离。不能省距离。动滑轮：不能改变力的方向动滑轮：不能改变力的方向, ,能省力能省力, ,但费距离。但费距离。2.2.滑轮组：滑轮组：(1)(1)特点：既省力又能改变力的方向。当自由端连接在定滑轮特点：既省力又能改变力的

13、方向。当自由端连接在定滑轮上上, ,可以改变力的方向。当自由端连接在动滑轮上时可以改变力的方向。当自由端连接在动滑轮上时, ,不可以改不可以改变力的方向。变力的方向。(2)(2)绳子股数的判断方法：在滑轮组中绳子股数的判断方法：在滑轮组中, ,承担重物的绳子段数承担重物的绳子段数n,n,就是吊着动滑轮的那几段绳子就是吊着动滑轮的那几段绳子, ,包括从动滑轮上引出的和拴在包括从动滑轮上引出的和拴在动滑轮上的绳子动滑轮上的绳子; ;而绕过定滑轮的绳子而绕过定滑轮的绳子, ,只起到改变力的方向的只起到改变力的方向的作用。作用。(3)(3)省力的判断方法：滑轮组有几段绳子承担物体省力的判断方法：滑轮组

14、有几段绳子承担物体, ,则提起物体则提起物体所用的力就是物重的几分之一所用的力就是物重的几分之一, ,即即F= G(G=GF= G(G=G物物+G+G动动) )。1n【易错警示】【易错警示】(1)(1)确定好绳子的固定端后确定好绳子的固定端后, ,要按照从内到外的顺要按照从内到外的顺序绕。序绕。(2)(2)用笔画线表示绳子时用笔画线表示绳子时, ,注意所画的线要直注意所画的线要直, ,并且要与滑轮的并且要与滑轮的边缘相切。边缘相切。(3)(3)若要求最省力若要求最省力, ,则承担物重的绳子段数应最多。则承担物重的绳子段数应最多。【典例【典例2 2】( (日照中考日照中考) )如图所示如图所示,

15、 ,用滑轮组提升重物用滑轮组提升重物, ,用笔画线用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法。代替绳子在图中画出最省力的绳绕法。【思路导引】【思路导引】解答本题时按照以下思路分析：解答本题时按照以下思路分析：【精讲精析】【精讲精析】本题考查滑轮组的组装。滑轮组的省力特点：滑本题考查滑轮组的组装。滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重轮组由几段绳子承担物重, ,提起绳子的力就是物重的几分之一提起绳子的力就是物重的几分之一, ,承担物重的绳子段数越多承担物重的绳子段数越多, ,越省力。题目中有一个定滑轮越省力。题目中有一个定滑轮, ,一个一个动滑轮动滑轮, ,可由可由3 3段绳子提着动滑轮段绳子

16、提着动滑轮, ,起始端从动滑轮开始。起始端从动滑轮开始。答案：答案：如图所示如图所示【方法归纳】【方法归纳】绕制滑轮组时绕制滑轮组时, ,若要求若要求F= G,F= G,这时如果这时如果n n为奇数为奇数, ,绳子的起点固定在动滑轮上绳子的起点固定在动滑轮上; ;当当n n为偶数时为偶数时, ,绳子的起点固定在绳子的起点固定在定滑轮上定滑轮上, ,这个规律称为这个规律称为“奇动偶定奇动偶定”。1n【变式训练】【变式训练】( (德州中考德州中考) )用如图所示的滑轮用如图所示的滑轮组提升重物组提升重物, ,要求绳子自由端移动的速度是物体上升要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的速度的2 2倍倍

17、, ,请在图上画出绕线的方法。请在图上画出绕线的方法。【解析】【解析】本题考查滑轮组的绕线方法。绳子自由端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移动的速度是物体上升速度的2 2倍倍, ,则相同时间内绳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子自由端移动的距离等于重物上升高度的2 2倍倍, ,可知可知有有2 2段绳子承担总重段绳子承担总重, ,即连在动滑轮上的绳子为即连在动滑轮上的绳子为2 2段。段。答案：答案：如图所示如图所示1.1.物理意义：机械效率是有用功占总功的百分比物理意义：机械效率是有用功占总功的百分比, ,它只有大小它只有大小, ,没有单位。没有单

18、位。2.2.规律：使用机械时规律：使用机械时, ,不得不做一些额外功不得不做一些额外功, ,所以机械效率所以机械效率总总小于小于1,1,通常用百分数来表示。通常用百分数来表示。3.3.可变性：由公式可变性：由公式 可知可知, ,当额外功一定时当额外功一定时, ,机械做的有用功越多机械做的有用功越多, ,机械效率越高。当机械所做的有用功一机械效率越高。当机械所做的有用功一定时定时, ,机械做的额外功越少机械做的额外功越少, ,机械效率越高。机械效率越高。WWWWW 有有总有额4.4.提高机械效率的方法：提高机械效率的方法：(1)(1)当有用功当有用功(W(W有有) )一定时一定时, ,额外功额外

19、功(W(W额额) )越小越小, ,则机械效率则机械效率()()越越大。因此设法减小额外功可以提高机械效率。如减轻动滑轮大。因此设法减小额外功可以提高机械效率。如减轻动滑轮( (做额外功的机械做额外功的机械) )本身的重量本身的重量, ,加润滑油以减小摩擦加润滑油以减小摩擦, ,用轻质材用轻质材料制作机械料制作机械, ,都可以不同程度地减小额外功都可以不同程度地减小额外功, ,提高机械效率。提高机械效率。(2)(2)当额外功当额外功(W(W额额) )一定时一定时, ,有用功有用功(W(W有有) )越大越大, ,机械效率机械效率()()越大越大, ,因此增大有用功可以提高机械效率。如增加物重可以提

20、高机械因此增大有用功可以提高机械效率。如增加物重可以提高机械效率。效率。【典例【典例3 3】( (德州中考德州中考) )如图所示如图所示, ,用相同的滑轮不同的绕法提起用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物相同的重物, ,摩擦力可以忽略不计摩擦力可以忽略不计, ,在物体匀速上升的过程中在物体匀速上升的过程中( () )A.A.甲图省力甲图省力, ,机械效率甲图大机械效率甲图大B.B.甲图省力甲图省力, ,机械效率一样大机械效率一样大C.C.乙图省力乙图省力, ,机械效率一样大机械效率一样大D.D.乙图省力乙图省力, ,机械效率乙图大机械效率乙图大【思路导引】【思路导引】解答本题抓住以下两个关键点

21、：解答本题抓住以下两个关键点：【精讲精析】【精讲精析】选选C C。本题考查机械效率及省力的有关知识。由。本题考查机械效率及省力的有关知识。由于两滑轮组中的滑轮相同于两滑轮组中的滑轮相同, ,故其重力都相同故其重力都相同, ,甲有甲有2 2段绳子提着段绳子提着动滑轮动滑轮, ,乙有乙有3 3段绳子提着动滑轮段绳子提着动滑轮, ,提相同物体故乙省力提相同物体故乙省力; ;在提升在提升物体的过程中物体的过程中, ,对物体做的是有用功对物体做的是有用功, ,对动滑轮做额外功对动滑轮做额外功, ,对两对两图来说有：图来说有： 故机械效率相同。故机械效率相同。WG hGWGGGGh 有物物总物动物动，【失

22、误档案】【失误档案】解答此类问题解答此类问题, ,容易出现以下失误：容易出现以下失误：(1)(1)误认为机械效率越高就越省力。误认为机械效率越高就越省力。(2)(2)误认为机械效率越高做的有用功一定越多。误认为机械效率越高做的有用功一定越多。【变式训练】【变式训练】( (福州中考福州中考) )小明用同一滑轮组分别将甲、小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度乙两组钩码提升相同的高度, ,如图所示。他两次提升钩码所用如图所示。他两次提升钩码所用的拉力分别为的拉力分别为F F甲甲和和F F乙乙, ,则则F F甲甲F F乙乙; ;所做的有用功分别为所做的有用功分别为W W甲甲和和W W乙乙

23、, ,机械效率分别为机械效率分别为甲甲和和乙乙, ,则则W W甲甲W W乙乙,甲甲_乙乙。( (均选填均选填“”“=”“=”或或“”)”)【解析】【解析】本题考查滑轮组机械效率的计算。甲、乙滑轮组的绳本题考查滑轮组机械效率的计算。甲、乙滑轮组的绳子股数都是三股子股数都是三股, ,提起的钩码越重提起的钩码越重, ,所需的拉力越大所需的拉力越大, ,所以所以F F甲甲 F F乙乙; ;假设都使钩码上升假设都使钩码上升h,h,则则W W甲甲=Gh,W=Gh,W乙乙=2Gh,=2Gh,故故W W甲甲WW乙乙; ;用同一滑用同一滑轮组提升钩码到相同高度轮组提升钩码到相同高度, ,所做的额外功是相等的所做

24、的额外功是相等的, ,由于由于W W甲甲WW乙乙, ,所以所以甲甲乙乙。答案：答案： ”“”“(3)(4)(4)测量钩码上升的高度和弹簧测测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离力计移动的距离G3【延伸探究】【延伸探究】该实验小组同学又找来一些实验器材该实验小组同学又找来一些实验器材, ,接着测量接着测量斜面的机械效率斜面的机械效率, ,实验测量的数据如表实验测量的数据如表, ,请你回答下列问题：请你回答下列问题：实验次数实验次数1 12 23 34 45 5斜面倾角斜面倾角20203030404040404040斜面材料斜面材料木板木板木板木板玻璃玻璃木板木板毛巾毛巾物重物重G/NG/N5

25、55 55 55 55 5斜面高斜面高度度h/mh/m0.270.270.400.400.510.510.510.510.510.51沿斜面拉沿斜面拉力力F/NF/N5.05.05.75.7斜面长斜面长s/ms/m0.8有用功有用功W W有有/J/J1.351.352.002.002.552.552.552.552.552.55总功总功W W总总/J/J2.802.803.443.443.363.364.004.004.564.56机械机械效率效率48.2%48.2%58.1%58.1%75.9%75.9

26、%63.8%63.8%55.9%55.9%(1)(1)在第在第4 4次实验中次实验中, ,木块受到的摩擦力是木块受到的摩擦力是N N。( (结果保留结果保留一位小数一位小数) )(2)(2)分析第分析第1 1、2 2、4 4次实验数据次实验数据, ,得出：在斜面光滑程度一定时得出：在斜面光滑程度一定时, , 。(3)(3)分析第分析第3 3、4 4、5 5次实验数据次实验数据, ,可得出：可得出： 。(4)(4)该实验用到的研究方法是该实验用到的研究方法是。请你再举出一例用此方。请你再举出一例用此方法的实验法的实验 。【解析】【解析】本题考查测量斜面机械效率的实验。本题考查测量斜面机械效率的实

27、验。(1)(1)第第4 4次实验次实验中，若不考虑摩擦力，沿斜面水平匀速向上拉动木块的拉力为中，若不考虑摩擦力，沿斜面水平匀速向上拉动木块的拉力为 所以木块受到的摩擦力为所以木块受到的摩擦力为f=5.0 N-f=5.0 N-3.2 N=1.8 N3.2 N=1.8 N。(2)1(2)1、2 2、4 4次实验中，斜面材料、物重、斜面次实验中，斜面材料、物重、斜面长都不变，只是斜面倾角不同，结果机械效率不同，因此可以长都不变，只是斜面倾角不同，结果机械效率不同，因此可以得出：在斜面光滑程度一定时，斜面倾角越大，机械效率越得出：在斜面光滑程度一定时，斜面倾角越大，机械效率越高。高。(3)3(3)3、

28、4 4、5 5次实验中，斜面倾角相同，斜面材料不同，结次实验中，斜面倾角相同，斜面材料不同，结果机械效率不同，因此可以得出：在斜面倾角一定时，斜面越果机械效率不同，因此可以得出：在斜面倾角一定时，斜面越光滑，机械效率越高。光滑，机械效率越高。(4)(4)该实验用到的研究方法是控制变量该实验用到的研究方法是控制变量法，在探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验时，也是用的法，在探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验时，也是用的控制变量法。控制变量法。Gh5 N0.51 mF3.2 Ns0.8 m，答案：答案：(1)1.8(1)1.8(2)(2)斜面长度、粗糙程度相同时斜面长度、粗糙程度相同时, ,斜面

29、的倾角越斜面的倾角越大大, ,其机械效率越高其机械效率越高(3)(3)在斜面的倾角一定时在斜面的倾角一定时, ,斜面越光滑斜面越光滑, ,其其机械效率越高机械效率越高(4)(4)控制变量法探究摩擦力的大小与哪些因控制变量法探究摩擦力的大小与哪些因素有关素有关( (合理即可合理即可) )1.1.用如图所示的撬棒撬起一块石头时用如图所示的撬棒撬起一块石头时, ,这根撬棒属于什么杠这根撬棒属于什么杠杆杆( () )A.A.省力杠杆省力杠杆 B.B.费力杠杆费力杠杆C.C.等臂杠杆等臂杠杆 D.D.无法判断无法判断【解析】【解析】选选A A。本题考查杠杆的分类。利用杠杆撬石头时。本题考查杠杆的分类。利

30、用杠杆撬石头时, ,动力动力臂大于阻力臂臂大于阻力臂, ,据杠杆平衡条件：据杠杆平衡条件：F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2知知, ,它是省力杠杆。它是省力杠杆。2.2.如图所示如图所示, ,利用了动滑轮的是利用了动滑轮的是( () )【解析】【解析】选选D D。本题考查滑轮的分类。判断一个滑轮是定滑轮。本题考查滑轮的分类。判断一个滑轮是定滑轮还是动滑轮还是动滑轮, ,关键看该滑轮的轴是否随物体一起移动关键看该滑轮的轴是否随物体一起移动, ,不随物体不随物体移动的是定滑轮移动的是定滑轮, ,随物体一起移动是动滑轮。根据定滑轮和动随物体一起移动是动滑轮。根据定滑轮和动滑轮的定义滑轮的定义

31、, ,用力拉绳时用力拉绳时, ,图图A A、B B、C C中的滑轮不随物体一起移中的滑轮不随物体一起移动动, ,只是轮子转动而轴固定不动只是轮子转动而轴固定不动, ,滑轮的位置不变滑轮的位置不变, ,是定滑轮是定滑轮; ;而而图图D D中的滑轮随着物体一起移动中的滑轮随着物体一起移动, ,是动滑轮。是动滑轮。3.3.如图所示如图所示, ,物体物体A A和和B B所受重力都为所受重力都为120N,120N,滑轮重力不计。当分滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体别用力匀速提升物体A A和和B B时时,F,FA A为为N,FN,FB B为为N N。【解析】【解析】本题考查定滑轮和动滑轮的作用。本题考

32、查定滑轮和动滑轮的作用。A A为动滑轮能省的为动滑轮能省的 力力;B;B为定滑轮不能省力。为定滑轮不能省力。答案：答案：6060120120124.4.如图所示如图所示, ,某同学用一个动滑轮将某同学用一个动滑轮将20N20N的物体竖直向上匀速提的物体竖直向上匀速提升升0.5 m,0.5 m,此过程中绳子自由端此过程中绳子自由端( (右端右端) )向上移动向上移动m m。已知。已知物体匀速上升过程中物体匀速上升过程中, ,弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为11 N,11 N,动滑轮的机械动滑轮的机械效率是效率是。【解析】【解析】本题考查动滑轮的机械效率。用动滑轮提升物体本题考查动滑轮的机械效

33、率。用动滑轮提升物体, ,绳绳子自由端移动的距离是物体移动距离的子自由端移动的距离是物体移动距离的2 2倍倍, ,因此绳子自由端上因此绳子自由端上升了升了1 m;1 m;动滑轮的机械效率为动滑轮的机械效率为答案：答案：1 90.9%1 90.9%WGhG20 N90.9%WFsnF2 11 N有总。5.5.如图所示是开瓶扳手打开瓶盖的示意图。如图所示是开瓶扳手打开瓶盖的示意图。O O为支点为支点, ,在图中画在图中画出动力出动力F F1 1的力臂的力臂( (l1 1) )和阻力和阻力F F2 2的示意图。的示意图。【解析】【解析】本题考查力臂的画法。画力臂的基本步骤：首先找支本题考查力臂的画法

34、。画力臂的基本步骤：首先找支点点, ,然后确定动力和阻力然后确定动力和阻力, ,再由支点对力的作用线作垂线段再由支点对力的作用线作垂线段, ,最最后表示出力臂。题图中开瓶扳手与瓶盖上面接触点为支点后表示出力臂。题图中开瓶扳手与瓶盖上面接触点为支点O,O,动动力力F F1 1方向向上方向向上, ,把把F F1 1的作用线反向延长的作用线反向延长, ,那么从支点到那么从支点到F F1 1的作用的作用线的距离即为力臂线的距离即为力臂, ,注意画上垂直符号注意画上垂直符号, ,并标上字母并标上字母l1 1。阻力。阻力F F2 2是瓶盖阻碍开瓶扳手向上运动的力是瓶盖阻碍开瓶扳手向上运动的力, ,方向向下

35、方向向下, ,作用点在瓶盖齿作用点在瓶盖齿与开瓶扳手下钩接触的地方。与开瓶扳手下钩接触的地方。答案：答案：如图所示如图所示6.6.用如图所示滑轮组将货物缓慢提升用如图所示滑轮组将货物缓慢提升3m,3m,已知货已知货物重物重850 N,850 N,所用拉力所用拉力F F为为300N(300N(不计摩擦和绳重不计摩擦和绳重带来的影响带来的影响) )。求：。求：(1)(1)有用功有用功W W有有; ;(2)(2)总功总功W W总总; ;(3)(3)额外功额外功W W额额; ;(4)(4)动滑轮的重力动滑轮的重力; ;(5)(5)滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率。【解析】【解析】本题考查机械效率的计算

36、。本题考查机械效率的计算。(1)(1)有用功：有用功：W W有有=Gh=850N=Gh=850N3 m=2 550 J3 m=2 550 J(2)(2)绳子自由端移动的距离：绳子自由端移动的距离：s=nh=3s=nh=33m=9 m3m=9 m总功：总功：W W总总=Fs=300N=Fs=300N9 m=2 700 J9 m=2 700 J(3)(3)额外功：额外功：W W额额=W=W总总-W-W有有=2700J-2 550 J=150 J=2700J-2 550 J=150 J(4)(4)动滑轮的重力：动滑轮的重力： (5)(5)滑轮组的机械效率：滑轮组的机械效率：答案：答案：(1)2 55

37、0 J (2)2 700 J (3)150 J (4)50 N(1)2 550 J (2)2 700 J (3)150 J (4)50 N(5)94%(5)94%W150 JG50 Nh3 m额动W2 550 J0.9494%W2 700 J 有总1.(20131.(2013株洲中考株洲中考) )室内垃圾桶平时桶盖关闭室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味不使垃圾散发异味, ,使用时用脚踩踏板使用时用脚踩踏板, ,桶盖开桶盖开启启, ,根据室内垃圾桶的结构示意图根据室内垃圾桶的结构示意图, ,可确定桶中可确定桶中有两个杠杆在起作用有两个杠杆在起作用, ,两杠杆支点为两杠杆支点为O O1 1、O

38、 O2 2。则。则对应的杠杆分别是对应的杠杆分别是( () )A.A.省力杠杆省力杠杆省力杠杆省力杠杆 B.B.省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆C.C.费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆 D.D.费力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆【解析】【解析】选选B B。本题考查杠杆类型的判断。根据动力臂和阻力。本题考查杠杆类型的判断。根据动力臂和阻力臂的关系进行分析臂的关系进行分析, ,即动力臂大于阻力臂时即动力臂大于阻力臂时, ,为省力杠杆为省力杠杆; ;动力动力臂小于阻力臂时臂小于阻力臂时, ,为费力杠杆为费力杠杆; ;动力臂等于阻力臂时动力臂等于阻力臂时, ,为等臂杠为等臂杠杆。桶中有两个杠杆：脚踩踏板

39、为一个杠杆杆。桶中有两个杠杆：脚踩踏板为一个杠杆, ,并且动力臂大于并且动力臂大于阻力臂阻力臂, ,所以是省力杠杆所以是省力杠杆; ;桶盖是一个杠杆桶盖是一个杠杆, ,并且动力臂小于阻并且动力臂小于阻力臂力臂, ,所以是费力杠杆所以是费力杠杆, ,故选故选B B。2.(20122.(2012德州中考德州中考) )如图是小龙探究如图是小龙探究“杠杆平衡条件杠杆平衡条件”的实验的实验装置装置, ,用弹簧测力计在用弹簧测力计在C C处竖直向上拉处竖直向上拉, ,杠杆保持平衡。若弹簧杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜测力计逐渐向右倾斜, ,仍然使杠杆保持平衡仍然使杠杆保持平衡, ,拉力拉力F F的

40、变化情况的变化情况是是( () )A.A.变小变小B.B.变大变大C.C.不变不变D.D.无法确定无法确定【解析】【解析】选选B B。本题考查杠杆平衡条件的应用。杠杆平衡条件。本题考查杠杆平衡条件的应用。杠杆平衡条件是动力是动力动力臂动力臂= =阻力阻力阻力臂。当弹簧测力计逐渐向右倾斜阻力臂。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时时, ,拉力拉力( (动力动力) )的力臂变小的力臂变小, ,而阻力、阻力臂不变而阻力、阻力臂不变, ,欲使杠杆保欲使杠杆保持平衡持平衡, ,需增大拉力需增大拉力( (动力动力),),故选故选B B。3.(20133.(2013菏泽中考菏泽中考) )甲、乙两个滑轮组如图甲、乙两个

41、滑轮组如图所示所示, ,其中的每一个滑轮都相同其中的每一个滑轮都相同, ,用它们分别用它们分别将重物将重物G G1 1、G G2 2提高相同的高度提高相同的高度, ,不计滑轮组的不计滑轮组的摩擦摩擦, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () )A.A.若若G G1 1=G=G2 2, ,拉力做的额外功相同拉力做的额外功相同B.B.若若G G1 1=G=G2 2, ,拉力做的总功相同拉力做的总功相同C.C.若若G G1 1=G=G2 2, ,甲的机械效率大于乙的机械效率甲的机械效率大于乙的机械效率D.D.用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物

42、, ,机械效率机械效率不变不变【解析】【解析】选选C C。本题考查对滑轮组机械效率的理解。不计滑。本题考查对滑轮组机械效率的理解。不计滑轮组的摩擦轮组的摩擦, ,对动滑轮做的功为额外功对动滑轮做的功为额外功, ,对重物做的功为有用对重物做的功为有用功。两个滑轮组的动滑轮个数不同。当提高相同的高度时功。两个滑轮组的动滑轮个数不同。当提高相同的高度时, ,乙滑轮组做的额外功较大。若乙滑轮组做的额外功较大。若G G1 1=G=G2 2, ,提高的高度相同提高的高度相同, ,故做的故做的有用功相同有用功相同, ,总功等于有用功和额外功之和总功等于有用功和额外功之和, ,故甲滑轮组的总故甲滑轮组的总功小

43、于乙滑轮组的总功功小于乙滑轮组的总功; ;根据根据= = 100%100%知知, ,甲的机械效率甲的机械效率大于乙的机械效率。不计滑轮组的摩擦时大于乙的机械效率。不计滑轮组的摩擦时, ,滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率 由此可见滑轮组的机械效率与物重由此可见滑轮组的机械效率与物重有关有关, ,故提升不同的重物故提升不同的重物, ,机械效率不同。故选机械效率不同。故选C C。WW有总G hGG hG hGG物物物动物动，4.(20124.(2012重庆中考重庆中考) )用如图所示滑轮组匀速提升重为用如图所示滑轮组匀速提升重为200N200N的的物体物体, ,人对绳的拉力为人对绳的拉力为125N,

44、125N,不计绳重和摩擦不计绳重和摩擦, ,滑轮组的机械效滑轮组的机械效率为率为。如果人的体重为。如果人的体重为600 N,600 N,拉动过程中绳始终未断拉动过程中绳始终未断裂裂, ,他用此滑轮组能提升的最大物重为他用此滑轮组能提升的最大物重为。【解析】【解析】本题考查滑轮组的机械效率的有关计算。图中的滑本题考查滑轮组的机械效率的有关计算。图中的滑轮组有轮组有2 2段绳子分担物重，所以当用它匀速提升段绳子分担物重，所以当用它匀速提升200 N 200 N 的重物的重物时，时， 当当F F最大最大=G=G人人=600 N=600 N时，由时，由 可得可得G G最大最大=nF=nF最大最大=80

45、%=80%2 2600 N=960 N600 N=960 N。答案：答案：80% 960 N80% 960 NWGhGhG200 N80%WFsFnhnF2 125 N有总。GnF5.(20135.(2013南充中考南充中考) )如图所示的水平杠杆中如图所示的水平杠杆中,O,O为支点为支点, ,请画出请画出图中力图中力F F1 1和和F F2 2的力臂的力臂L L1 1和和L L2 2。【解析】【解析】本题考查力臂的画法。沿力本题考查力臂的画法。沿力F F1 1和和F F2 2的方向画出两力的的方向画出两力的作用线作用线, ,从支点从支点O O向力向力F F1 1和和F F2 2的作用线作垂线

46、段的作用线作垂线段, ,在垂线段与力在垂线段与力F F1 1和和F F2 2的作用线相交处标上垂足符号的作用线相交处标上垂足符号, ,用大括号把力臂标出来用大括号把力臂标出来, ,把把力臂的名称写在大括号附近。力臂的名称写在大括号附近。答案：答案：如图所示如图所示6.(20126.(2012宜昌中考宜昌中考) )在研究杠杆平衡条件的在研究杠杆平衡条件的实验中：实验中：(1)(1)小明调节杠杆在水平位置平衡后小明调节杠杆在水平位置平衡后, ,按如图按如图所示所示, ,通过加挂钩码分别改变通过加挂钩码分别改变F F1 1、F F2 2, ,仍使杠仍使杠杆在水平位置平衡杆在水平位置平衡, ,并用刻度

47、尺在杠杆上测出对应的并用刻度尺在杠杆上测出对应的L L1 1和和L L2 2, ,记记录的实验数据如表：录的实验数据如表：次次数数F F1 1/ /N NL L1 1/ /cmcmF F2 2/ /N NL L2 2/ /cmcm1 11 18 82 24 42 22 28 81 116163 32 212123 38 8小明通过观察以上实验装置小明通过观察以上实验装置, ,并分析数据得出杠杆平衡的条件并分析数据得出杠杆平衡的条件是是“动力乘以动力作用点到支点的距离动力乘以动力作用点到支点的距离= =阻力乘以阻力作用点阻力乘以阻力作用点到支点的距离到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确。小华

48、认为小明的结论不正确, ,小华为了验证小华为了验证自己的观点自己的观点, ,只将图中的只将图中的F F1 1改用弹簧测力计来拉改用弹簧测力计来拉, ,实验中改变拉实验中改变拉力的力的, ,仍使杠杆在水平位置平衡时仍使杠杆在水平位置平衡时, ,比较拉力的比较拉力的, ,即可证明小华的观点是否正确。即可证明小华的观点是否正确。(2)(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件的条件, ,如图所示如图所示, ,当杠杆在水平位置平衡时当杠杆在水平位置平衡时, ,他测出从支点他测出从支点O O到硬币边缘的距离作为力臂到硬币边缘的距离作为力臂

49、L L1 1和和L L2 2的大小的大小, ,他测力臂的方法是他测力臂的方法是( (选填选填“正确正确”或或“错误错误”) )的。如果将两边的硬币以相的。如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中同速度同时匀速向支点移动的过程中, ,则杠杆则杠杆( (选填选填“仍仍平衡平衡”“”“向左倾斜向左倾斜”或或“向右倾斜向右倾斜”) )。【解析】【解析】本题考查杠杆的平衡条件。本题考查杠杆的平衡条件。(1)(1)该实验中由于力的方该实验中由于力的方向与杠杆垂直向与杠杆垂直, ,力的作用点到支点的距离刚好等于力臂的长短力的作用点到支点的距离刚好等于力臂的长短, ,所以才会得出错误的结论。使用弹簧测力计改变动力的方向所以才会得出错误的结论。使用弹簧测力计改变动力的方向, ,使力的方向与杠杆不再垂直使力的方向与杠杆不再垂直, ,此时力的作用点到支点的距离不此时力的作用点到支点的距离不等于力臂等于力臂, ,即可证明该实验结论是否正确。即可证明该实验结论是否正