第十二章 簡單機(jī)械-2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理下學(xué)期期末復(fù)習(xí)備考

第十二章簡單機(jī)械——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之精細(xì)講義系列命題點(diǎn)1杠桿的識(shí)別與作圖命題點(diǎn)2杠桿的計(jì)算與動(dòng)態(tài)問題命題點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件命題點(diǎn)4滑輪及滑輪組的應(yīng)用及作圖命題點(diǎn)5滑輪組、輪軸、斜面的計(jì)算命題點(diǎn)6實(shí)驗(yàn)探究簡單機(jī)械的機(jī)械效率一．杠桿1.定義如圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。

杠桿的形狀多樣，可以是直的（比如開瓶扳手等），也可以是彎的（比如壓水井把手等）;杠桿可以是單一的，也可以是幾個(gè)杠桿組合起來的（比如筷子、剪刀等是雙杠桿的組合）。2.五要素：桿杠的五要素①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，用字母O表示。②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用字母F1表示。③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用字母F2表示。④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離．用字母l1表示。⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離．用字母l2表示。注意事項(xiàng)①杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上，可以在杠桿上的任意位置。②動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，但動(dòng)力和阻力的方向不一定相反。當(dāng)動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)兩邊時(shí)，二者方向大致相同;當(dāng)動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的一邊時(shí)，二者方向大致相反。③動(dòng)力和阻力都是杠桿受到的力，它們的作用點(diǎn)都在杠桿上。④力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，也不是支點(diǎn)到表示力的箭頭的距離。⑤力臂不一定在杠桿上。力的作用線恰好通過支點(diǎn)時(shí)力臂為零，此時(shí)這個(gè)力不能使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)。3.杠桿的平衡條件杠桿平衡：杠桿靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都叫做杠桿平衡。在許多情況下，杠桿是傾斜靜止，這是因?yàn)楦軛U受到平衡力作用。所以說杠桿不論處于怎樣的靜止，都可以理解成平衡狀態(tài)。杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。公式的表達(dá)式為：F1l1=F2l2。4.杠桿的分類及應(yīng)用：種類省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿示意圖力臂的關(guān)系l1＞l2l1＜l2l1=l2力的關(guān)系F1＜F2F1＞F2F1=F2特點(diǎn)省力費(fèi)距離費(fèi)力省距離既不省力也不費(fèi)距離應(yīng)用撬棒、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、園藝剪刀等起重臂、船獎(jiǎng)、釣魚竿等天平、蹺蹺板、定滑輪等注意①既省力又省距離的杠桿是不存在（選填“存在”“不存在”）的。二．滑輪1.分類及特點(diǎn)圖示特點(diǎn)拉力F與物重G的關(guān)系(忽略繩重及摩擦)拉力F移動(dòng)距離s與物體上升高度h的關(guān)系定滑輪可以改變力的方向,不能省力和省距離，施力方向不影響力的大小F=Gs=h動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向,而且費(fèi)距離，施力方向影響拉力的大小F=Gs=2h滑輪組可以省力(力的方向是否改變與繞繩方式有關(guān))F=G總n=G動(dòng)s=nh三．機(jī)械效率1.有用功和額外功有用功：利用機(jī)械做功的時(shí)候，對(duì)人們有用的功就叫做有用功。額外功：并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功?？偣Γ河杏霉εc額外功的和叫總功。2.機(jī)械效率的定義定義：有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率，通常用百分?jǐn)?shù)表示。由于額外功不可避免，有用功只是總功的一部分，因而機(jī)械效率總小于1。計(jì)算公式：用W總表示總功，用W有用表示有用功，用η表示機(jī)械效率，則：。3.提高機(jī)械效率的主要辦法①在有用功一定時(shí)，盡量減少額外功，采用減輕機(jī)械自身的重力和加潤滑油來減少摩擦的措施；②在額外功一定時(shí)，增大有用功，在機(jī)械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機(jī)械的作用。四．簡單機(jī)械1.豎直滑輪組和水平滑輪組物理量豎直方向滑輪組水平方向滑輪組圖形繩子拉力F/NF=n（G物+G動(dòng)）（不計(jì)f繩）nF=FA=f地（不計(jì)f繩，此時(shí)η=100%）nF＞FA=f地（計(jì)f繩，此時(shí)η＜100%）繩子自由端的距離s/ms繩=nhs繩=ns地繩子自由端的速度v繩v繩=nv物v繩=nv物有用功W有W有=G物hW有=FAs地=f地s地額外功W額W額=G動(dòng)h（不計(jì)f繩）W額=W總-W有=Fs繩-G物h（通用）W額=W總-W有=Fs繩-FAs地=Fs繩-f地s地總功W總W總=G物h+G動(dòng)h（不計(jì)f繩）W總=Fs繩（通用）W總=Fs繩機(jī)械效率ηη=W有Wη=ηη注析n-動(dòng)滑輪上繩子的根數(shù)h-物體上升的高度s繩-繩子自由端移動(dòng)的距離f繩—繩子與滑輪間的摩擦力n-動(dòng)滑輪上繩子的根數(shù)s地-物體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的距離s繩-繩子自由端移動(dòng)的距離f繩-繩子與滑輪間的摩擦力f地FA-拉物體的繩子上的拉力2.輪軸：圖定義輪軸由有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成。通常把大輪叫輪，小輪叫軸，例如汽車方向盤、門把手、轆鏟等。實(shí)質(zhì)輪軸相當(dāng)于一個(gè)杠桿，輪和軸的中心O是支點(diǎn)，作用在輪上的力是動(dòng)力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動(dòng)力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。特點(diǎn)因?yàn)檩啺霃酱笥谳S半徑，即杠桿的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動(dòng)力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是費(fèi)距離。公式F1R=F2r，即輪半徑是軸半徑的幾倍，作用在輪上的力就是作用在軸上的力的幾分之一。3.斜面示意圖定義斜面是簡單機(jī)械的一種，可用于克服垂直提升重物的困難。將物體提升到一定高度時(shí)，力的作用距離和力的大小都取決于傾角。如物體與斜面間摩擦力很小，則可達(dá)到很高的效率。生活中斜面盤山公路、螺絲釘上的螺紋等公式①有用功：W有用=Gh；W有用=W總-W額外②額外功：W額外=fs；W額外=W總-W有用③總功：W總=Fs；W總=W有用+W額外=Gh+fs④機(jī)械效率：注意事項(xiàng)①不計(jì)阻力時(shí)，根據(jù)功的原理由W總=W有用，得Fs=Gh。②斜面傾角越小，斜面越長，則越省力，但越費(fèi)距離。③斜面的傾角越大，阻力越小，額外功越小，機(jī)械效率越大。實(shí)驗(yàn)1：實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件考點(diǎn)剖析（1）將杠桿的中點(diǎn)支撐在鐵架臺(tái)上，開始時(shí)杠桿傾斜靜止，此時(shí)處于平衡（選填“平衡”“非平衡”）狀態(tài)，向右調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。（2）調(diào)節(jié)杠桿在水平平衡的原因：便于測量力臂。（3）通過一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，公式表示：F1l1=F2l2。錯(cuò)誤，原因是一次實(shí)驗(yàn)不具有普遍性。改進(jìn)：改變動(dòng)力臂和阻力臂的大小多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（4）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼，應(yīng)在B點(diǎn)掛6個(gè)相同的鉤碼。（5）如圖乙所示，當(dāng)杠桿平衡后，將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O方向移動(dòng)一小格，則杠桿B端下沉；如果將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)朝靠近支點(diǎn)O方向移動(dòng)一小格，則杠桿A端下沉。（6）如圖丙所示，若不在B點(diǎn)掛鉤碼，改用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿，當(dāng)測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b位置時(shí)，其示數(shù)大小將變大。（7）如圖丁所示，已知每個(gè)鉤碼重1N，杠桿上每小格長度為1cm（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小為6N。（8）下列四個(gè)因素中，不會(huì)帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是A(選填字母).A.鐵架臺(tái)自身的重力足夠大B.單個(gè)鉤碼的重力不完全相等C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大（9）選擇質(zhì)量分布均勻的杠桿的中點(diǎn)作為支點(diǎn)，其目的是避免杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。（10）為幫助學(xué)生理解力臂，物理老師自制了如圖甲所示的“杠桿力臂演示儀”(杠桿自身重力和摩擦力不計(jì)，固定裝置未畫出),杠桿在水平位置平衡，松開螺母保持OA不動(dòng)、G1位置不變，使OB向下折一個(gè)角度后，固定螺母，要使杠桿在圖4乙位置平衡，則G2應(yīng)移動(dòng)到位置②(選填“①”“②”或“③”);若G2的位置不動(dòng)，則圖4乙中杠桿沿逆時(shí)針(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)轉(zhuǎn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)2：實(shí)驗(yàn)探究滑輪組的機(jī)械效率考點(diǎn)剖析(1)除了圖中所示的器材外還需要用到的測量工具是刻度尺.(2)先用彈簧測力計(jì)測量鉤碼的重力，彈簧測力計(jì)在使用前應(yīng)在豎直(選填“水平”或“豎直”)方向進(jìn)行調(diào)零.(3)按圖甲所示連接方式組裝好滑輪組，并分別記下A.A.鉤碼和繩端的位置B.繩子的長度和彈簧測力計(jì)的位置(4)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，接下來的操作是用刻度尺測量出鉤碼上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s,并將測量數(shù)據(jù)填入表格中.(5)小組同學(xué)多次實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.12.774%240.11.80.374%340.21.80.674%480.13.20.383%580.12.50.4①在第1次實(shí)驗(yàn)中，記錄數(shù)據(jù)的同學(xué)忘記在表格中填寫繩端移動(dòng)的距離s,你認(rèn)為s應(yīng)該為0.2m;②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，第5次實(shí)驗(yàn)是用丁圖裝置做的實(shí)驗(yàn)，此時(shí)該裝置的機(jī)械效率為80%;③通過分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可初步得出結(jié)論；使用相同滑輪組提升同一物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與繞繩方式無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);④通過比較2、4(選填實(shí)驗(yàn)序號(hào))兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用相同滑輪組提升物體時(shí)，物體越重，滑輪組機(jī)械效率越大(選填“大”或“小”);⑤通過比較4、5兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同物體時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組機(jī)械效率越小(選填“大”或“小”).⑥根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知：使用相同滑輪組，隨著物重的增大，額外功變大(選填“變小”“變大”或“不變”),原因是滑輪與繩之間的摩擦力變大。(7)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中不可以提高機(jī)械效率的是A(選填字母).A.加大繩端拉力B.減輕動(dòng)滑輪重C.機(jī)械加潤滑油D.減輕繩重1．在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，如果杠桿右側(cè)高左側(cè)低，則可將左側(cè)的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡。如圖所示，在支點(diǎn)左側(cè)20cm刻度處掛總重為1.5N的鉤碼，在支點(diǎn)右側(cè)15cm刻度處用彈簧測力計(jì)拉杠桿，使其水平平衡。要使彈簧測力計(jì)示數(shù)最小，彈簧測力計(jì)的拉力應(yīng)沿豎直向下方向，彈簧測力計(jì)示數(shù)為2N。2．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA的中點(diǎn)處懸掛重為200N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則力F的大小為100N。保持F的方向始終與OA垂直，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，力F的力臂將不變，F(xiàn)的大小將變小。（后兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）3．如圖所示，該裝置是定滑輪（選填“定”或“動(dòng)”），它相當(dāng)于等臂杠桿（“等臂杠桿”或“省力杠桿”）；若物體所受重力為100N，當(dāng)分別用力勻速提起物體時(shí)，拉力F1=F2=F3（選填“>”、“=”或“<”）。4．如圖甲所示轆轤可視為不等臂杠桿，為方便提水，它是按照省力（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿來設(shè)計(jì)的。用轆轤提水的某時(shí)刻示意圖如圖乙所示，它的支點(diǎn)是“A”，“B”或“C”中的B。圖丙所示水龍頭開關(guān)的設(shè)計(jì)也應(yīng)用了同樣的原理，為了更省力，開關(guān)應(yīng)選用①（選填“①”或“②”）。5．如圖所示，把重為20N的物體從斜面底端勻速推到斜面頂端，斜面長2m，高0.7m，沿斜面的推力F為10N。那么，此過程中有用功是14J，斜面的機(jī)械效率是70%，物體受到的摩擦力大小為3N。6．如圖所示，工人用滑輪組運(yùn)送貨物上樓，繩重和摩擦忽略不計(jì)，每個(gè)滑輪重120N，工人對(duì)繩端的拉力F=300N，此時(shí)貨物勻速上升，則貨物重480N，滑輪組機(jī)械效率為80%；若工人重500N，一次能舉起800N的重物，則工人用該滑輪組最多一次性能運(yùn)送880N的貨物，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率將7．如圖所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物體沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間滑動(dòng)摩擦力為120N。則物體A受到的拉力是120N，滑輪組的機(jī)械效率為80%；若物體的速度為0.2m/s，則拉力的功率是30W。命題點(diǎn)1：杠桿的識(shí)別與作圖【針對(duì)練習(xí)1】下圖是四種日常生活用具，它們?cè)谑褂弥袑儆谫M(fèi)力杠桿的是（

）A．羊角錘 B．起子C．鑷子 D．鋼絲鉗【答案】C【詳解】鋼絲鉗、羊角錘、起子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；鑷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。故選C?！踞槍?duì)練習(xí)2】指甲剪是生活中常用的小工具，如圖所示，它由ABC、OBD、OED三個(gè)杠桿組成。用它剪指甲時(shí)，屬于省力杠桿的是（）A．ABC B．OBDC．OED D．三個(gè)都是【答案】A【詳解】指甲剪可以看成是由一個(gè)撬棒和一個(gè)鑷子組成：撬棒是ABC，以B為支點(diǎn)，動(dòng)力作用在A上，阻力作用在C上，使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；鑷子是由OBD和OED兩個(gè)杠桿組成，支點(diǎn)O點(diǎn)，動(dòng)力作用在E點(diǎn)，阻力作用在D點(diǎn)．使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！踞槍?duì)練習(xí)3】（2024·山東菏澤·中考真題）如圖所示是我國古人運(yùn)送巨木的勞動(dòng)情境示意圖。結(jié)合示意圖判斷，下列說法正確的是（）A．在抬巨木時(shí)眾人越靠近支架越省力 B．只把懸繩向左移動(dòng)一定距離更利于抬起巨木C．在抬起巨木時(shí)橫桿是省力杠桿 D．支架下端墊有底面積較大的石塊是為了減小壓力【答案】C【詳解】A．在抬巨木時(shí)眾人越靠近支架，動(dòng)力臂越小，阻力與阻力臂的乘積不變，由杠桿平衡條件得，動(dòng)力越大，則越費(fèi)力，故A錯(cuò)誤；

B．只把懸繩向左移動(dòng)一定距離更利于抬起巨木，動(dòng)力臂越小，阻力與阻力臂的乘積不變，由杠桿平衡條件得，動(dòng)力越大，則越不容易抬起巨木，故B錯(cuò)誤；C．在抬起巨木時(shí)橫桿，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C正確；

D．支架下端墊有底面積較大的石塊是不能減小壓力，而是通過增大受力面積，減小壓強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。故選C?！踞槍?duì)練習(xí)4】（2024·內(nèi)蒙古通遼·中考真題）小明家有一把桿秤，如圖所示，秤鉤上不掛物體時(shí)提住秤紐，將秤砣移動(dòng)至定盤星處時(shí)，秤桿恰能水平平衡，當(dāng)秤鉤掛上物體移動(dòng)秤砣使秤桿再次水平平衡時(shí)，即可通過秤砣所對(duì)應(yīng)刻度讀出物體質(zhì)量。下列說法正確的是（）A．定盤星是秤桿的支點(diǎn)B．桿秤是一種等臂杠桿C．所掛物體加重時(shí)，秤砣向右移，秤桿才能再次水平平衡D．使用已磨損的秤砣測量時(shí)，測量值比真實(shí)值偏小【答案】C【詳解】A．秤紐與秤桿的連接點(diǎn)是秤桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，是支點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．桿秤使用時(shí)，動(dòng)力臂不等于阻力臂，不是等臂杠桿，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)杠桿平衡條件則有G物l物=G砣lD．使用已磨損的秤砣測量時(shí)，即G砣變小，l物、G物、l故選C。【針對(duì)練習(xí)5】（2024·山東青島·中考真題）如圖所示，小明用手提起啞鈴，這一動(dòng)作從生物學(xué)的視角，可以認(rèn)為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著時(shí)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；從物理學(xué)的視角，可以認(rèn)為是一個(gè)杠桿在工作．下列說法正確的是（）A．此杠桿的支點(diǎn)為A點(diǎn) B．此杠桿的阻力是啞鈴受到的重力C．此杠桿是一個(gè)費(fèi)力杠桿 D．肱二頭肌的收縮距離大于啞鈴的移動(dòng)距離【答案】C【詳解】A．支點(diǎn)是杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，由圖可知，手臂是繞C點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此支點(diǎn)為C點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；BCD．杠桿的動(dòng)力是肱二頭肌收縮，動(dòng)力作用點(diǎn)在A點(diǎn)，動(dòng)力臂近似為AC的長度，阻力是手臂和啞鈴的總重力，力臂近似為橈骨的長度，故動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，在鍛煉時(shí)肱二頭肌的收縮距離小于啞鈴的移動(dòng)距離，故C正確，BD錯(cuò)誤。故選C?！踞槍?duì)練習(xí)6】如圖所示，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)畫出力F1的力臂l1及力F2【答案】【詳解】過支點(diǎn)O做力F1的垂線段即為F1的力臂l1；已知F2的力臂，過力臂l2的上端點(diǎn)做一條垂線，垂線與杠桿的交點(diǎn)為F2的作用點(diǎn)，方向水平向左，如圖所示：【針對(duì)練習(xí)7】如圖（a）所示的多功能夾，其中AOB可以看成一個(gè)杠桿（b）所示。請(qǐng)?jiān)冢╞）圖中畫出使用該多功能夾時(shí)，作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1的示意圖及阻力F2的為臂l2?！敬鸢浮俊驹斀狻窟^支點(diǎn)O向阻力F2作垂線，可得阻力臂l2；由杠桿的平衡條件可知，當(dāng)阻力和阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長，動(dòng)力越小，連接OA，線段OA就是最長動(dòng)力臂，過A點(diǎn)向下作OA的垂線，就是最小動(dòng)力。如圖所示：【針對(duì)練習(xí)8】如圖，請(qǐng)畫出提起物體A的最小力F的示意圖及其力臂l。【答案】【詳解】根據(jù)杠桿平衡的條件，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長；連接OB就是最長的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡，動(dòng)力方向垂直于動(dòng)力臂向上，據(jù)此可畫出最小的動(dòng)力，如圖所示：命題點(diǎn)2：杠桿的計(jì)算與動(dòng)態(tài)問題【針對(duì)練習(xí)9】如圖所示，在輕質(zhì)杠桿上吊一重物G，在一端施加一個(gè)始終與杠桿垂直的動(dòng)力F，使杠桿緩慢地從水平位置OB轉(zhuǎn)至OA，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）A．F變大 B．F先變大后變小C．F變小 D．F先變小后變大【答案】C【詳解】杠桿緩慢地從水平位置OB轉(zhuǎn)至OA時(shí)，F(xiàn)始終與杠桿垂直，動(dòng)力臂不變，阻力大小不變，阻力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件F×LOB=G×L故選C?！踞槍?duì)練習(xí)10】如圖所示，一根木棒在一個(gè)始終豎直向上的拉力F作用下繞轉(zhuǎn)軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)（不計(jì)摩擦），使木棒的下端由A處緩慢地抬升到B處。這一過程中，下列說法正確的是（

）A．拉力F的力臂不斷增大，F(xiàn)值逐漸變小B．重力G的力臂逐漸增大，F(xiàn)大小不變C．F先變大后變小，重力和重力力臂的乘積逐漸增大D．F先變小后變大，F(xiàn)和F的力臂乘積不變【答案】B【詳解】一根木棒在一個(gè)始終豎直向上的拉力F作用下繞轉(zhuǎn)軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，阻力（杠桿的重力）大小不變，動(dòng)力臂變大，阻力臂變大，根據(jù)三角形知識(shí)可知，動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知，動(dòng)力的大小不變。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)11】如圖所示，一輕質(zhì)杠桿AB水平放置，在杠桿上懸掛一個(gè)重為16N的物體，B點(diǎn)用彈簧測力計(jì)豎直提起，OB長0.2m。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．此時(shí)B端受到的拉力為8NB．這個(gè)杠桿可以省力，但費(fèi)距離C．物體的懸點(diǎn)距O點(diǎn)0.1mD．彈簧測力計(jì)始終垂直杠桿拉起裝置的過程中，示數(shù)將不變【答案】D【詳解】A．由圖可知，彈簧測力計(jì)分度值為0.4N，示數(shù)為8N，則B端受到的拉力為8N，故A正確，不符合題意；B．由圖可知，動(dòng)力臂大于阻力臂，這個(gè)杠桿是省力杠桿，可以省力，但費(fèi)距離，故B正確，不符合題意；C．設(shè)物體的懸點(diǎn)距O點(diǎn)距離為l，根據(jù)杠桿平衡條件則有16解得l=0.1mD．彈簧測力計(jì)始終垂直杠桿拉起裝置的過程中，阻力和動(dòng)力臂不變，阻力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)恿ψ冃?，即彈簧測力計(jì)示數(shù)變小，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。【針對(duì)練習(xí)12】桿秤是我國古代沿用至今的稱量工具，如圖是小明制作的桿秤的示意圖，使用時(shí)，將待稱物體掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C（相當(dāng)于支點(diǎn)）處的秤紐，移動(dòng)秤砣在秤桿上的位置，使秤桿達(dá)到水平平衡時(shí)可讀出待稱物體的質(zhì)量，此秤最大稱量是10kg，秤砣最遠(yuǎn)可移至E點(diǎn)。秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，AB、BC、BE的長度如圖所示（g取10N/kg），下列說法正確的是（

）A．因桿粗細(xì)不均勻，所以秤的刻線分布也不均勻B．提C處秤紐時(shí)，此秤的最大稱量是10kgC．若想增大該秤的最大稱量，可換質(zhì)量更大的秤砣D．此秤的秤砣的質(zhì)量約為0.43kg【答案】C【詳解】A．秤的刻線分布是均勻的，與桿粗細(xì)無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．桿秤是杠桿，根據(jù)杠桿的平衡條件可知當(dāng)提著B處秤紐、科砣在E點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)所掛物體重為G當(dāng)提著C處秤紐、秤砣在E點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)所掛物體重為G因BE>CE、AB<AC，故可得GA>GC．GA×AB=Gm當(dāng)增大秤砣質(zhì)量，A處可懸掛的重物質(zhì)量也增大，所以可以增大該秤的最大稱量，故C正確；D．當(dāng)提著B處秤紐、秤砣掛在E點(diǎn)、A點(diǎn)秤鉤掛著質(zhì)量為10kg的物體時(shí)，秤桿可以在水平位置平衡，則可列式G由G=mg可得m則m故D錯(cuò)誤。故選C?！踞槍?duì)練習(xí)13】如圖所示，F(xiàn)的方向豎直向上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，在F以B點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)向BM方向和轉(zhuǎn)向BN方向的過程中（）A．F逐漸變小B．F始終逐漸變大C．轉(zhuǎn)向BM方向時(shí)，F(xiàn)逐漸變大；轉(zhuǎn)向BN方向時(shí)，F(xiàn)先逐漸變大后逐漸變小D．轉(zhuǎn)向BM方向時(shí)，F(xiàn)逐漸變大；轉(zhuǎn)向BN方向時(shí)，F(xiàn)先逐漸變小后逐漸變大【答案】D【詳解】根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2，在F以B點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)向BM方向時(shí)，阻力和阻力臂不變，其動(dòng)力臂變小，F(xiàn)逐漸變大。在故選D?！踞槍?duì)練習(xí)14】如圖所示，工人把油桶由水平位置勻速提升到圖甲所示的位置，圖乙是此過程的示意圖。力F始終豎直向上，則F的大?。?/p>

）A．變小 B．不變 C．變大 D．先變大后變小【答案】B【詳解】由圖知道，O為支點(diǎn)，若對(duì)A點(diǎn)施加的力F始終豎直向上，油桶圍繞支點(diǎn)O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖乙所示位置，動(dòng)力和阻力的方向不變，根據(jù)相似三角形的性質(zhì)知道，動(dòng)力臂和阻力臂之比不變，阻力大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件知道，所用力F的大小不變，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)15】某同學(xué)在水平地面上做俯臥撐，靜止時(shí)的情形如圖所示。把他的身體看作一個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，A為重心，他的質(zhì)量為51kg。地面對(duì)他的手的支持力F的力臂是m，F(xiàn)的大小為N。（g取10N/kg）【答案】1.35340【詳解】[1]力臂為過支點(diǎn)做力的作用線的垂線，所以支持力F的力臂為L[2]同學(xué)的質(zhì)量為51kg，則同學(xué)的重力G=mg=51根據(jù)杠桿的平衡條件可知G代入數(shù)據(jù)可得510解得F=340【針對(duì)練習(xí)16】桿秤是我國古老且至今仍在使用的一種衡量工具。如圖所示的桿秤可視為杠桿，提紐處為支點(diǎn)O。若不計(jì)秤桿自重，當(dāng)在掛鉤處懸掛被稱物體后秤桿處于水平平衡狀態(tài)。已知CO=2cm，OD=20cm，秤砣的重力為10N，g(1)求秤砣的質(zhì)量。(2)求被稱物體的重力。(3)若這桿秤所能測物體的最大重力為200N，求OB的長度?！敬鸢浮?1)1kg(2)100N(3)40cm【詳解】（1）由G秤砣=mg得，秤砣的質(zhì)量m=（2）由杠桿平衡條件F1L即G解得G（3）由杠桿平衡條件可得，G即200可得L【針對(duì)練習(xí)17】下圖是一輕質(zhì)杠桿，在支點(diǎn)O左側(cè)20cm處的A點(diǎn)用細(xì)繩系住邊長為5cm的正方體M，將重2N的物體N（未畫出）掛在支點(diǎn)O的右側(cè)B點(diǎn)（未畫出），當(dāng)OB=10cm(1)A點(diǎn)對(duì)繩子上的拉力；(2)正方體M的重力；(3)壓力傳感器的示數(shù)為0時(shí)，物體N的位置?！敬鸢浮?1)1N(2)6N(3)距離O點(diǎn)0.6m【詳解】（1）根據(jù)杠桿平衡條件可知F拉×AO=A點(diǎn)繩子上的拉力F（2）對(duì)正方體M進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力，豎直向上的繩子的拉力和支持力，且G正方體M對(duì)壓力傳感器的壓力F=pS=2×正方體M受到的支持力等于正方體M對(duì)壓力傳感器的壓力，支持力F正方體M的重力G（3）當(dāng)壓力傳感器的示數(shù)為0時(shí)，細(xì)繩對(duì)正方體M的拉力等于正方體M的重力，則F拉′所以O(shè)壓力傳感器的示數(shù)為0時(shí)物體N在支點(diǎn)O的右側(cè)且距離O點(diǎn)0.6m。命題點(diǎn)3：實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件【針對(duì)練習(xí)18】在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)前，杠桿左端下沉，如圖甲，則應(yīng)將螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡；(2)調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，讀出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄在表格中。如圖乙所示，阻力臂l2為次序動(dòng)力F動(dòng)力臂l阻力F阻力臂l10.516.01.021.015.01.015.032.015.01.520.0(3)分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出杠桿的平衡條件為（用F1、F2、l1、l2表示）；第3次實(shí)驗(yàn)的杠桿類型屬于（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿，教室里的勞動(dòng)工具中有這類杠桿，請(qǐng)舉一例:(4)如圖丙，F(xiàn)始終與杠桿垂直，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B的過程中，F(xiàn)的大小將__________（填字母）。A．不變 B．變小 C．變大 D．先變大后變小【補(bǔ)充設(shè)問】(5)小慶同學(xué)正確完成一次操作后，杠桿平衡，記錄的數(shù)據(jù)為動(dòng)力F1=2N，動(dòng)力臂l1=1dm，阻力F2(6)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小寧同學(xué)在已調(diào)好的杠桿兩側(cè)掛上鉤碼后，杠桿右端下沉。為了使杠桿在水平位置平衡，下列操作正確的是________（填字母）。A．將左側(cè)鉤碼向左移動(dòng) B．將右側(cè)鉤碼向右移動(dòng) C．將螺母向左調(diào)節(jié)(7)如果在圖乙中杠桿的O點(diǎn)用彈簧測力計(jì)施加一個(gè)向上的力，這個(gè)力在探究中（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響到杠桿的平衡，請(qǐng)說明理由：。(8)某次實(shí)驗(yàn)后，用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動(dòng)右邊掛鉤碼的懸線（保持上端懸點(diǎn)不動(dòng)），如圖丁所示，不計(jì)摩擦，杠桿（選填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是；(9)課后，小明制作了一個(gè)簡易杠桿，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在它兩邊恰當(dāng)位置分別放上不同數(shù)量的同種橡皮，使其在水平位置再次平衡，如圖戊所示，則力臂l1:l2=。若兩邊同時(shí)各取走一塊橡皮，則杠桿的(10)小明突發(fā)奇想，他進(jìn)行如圖己探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿平衡時(shí)，測出的拉力大小與杠桿平衡條件不相符，其原因是。(11)圖庚是一個(gè)加寬的杠桿裝置，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)正上方的B點(diǎn)，則力臂是線段（選填“OA”“OB”或“AB”），此時(shí)杠桿（選填“仍能”或“不能”）保持平衡；(12)[圖像分析]某小組換用圖A所示的裝置，用彈簧測力計(jì)代替鉤碼，不斷改變彈簧測力計(jì)的作用點(diǎn)和力的大小，使杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計(jì)的拉力F與其力臂l1的關(guān)系圖像如圖B所示。圖中每個(gè)點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸圍成的方形面積（選填“相等”或“不相等”），其原因是(13)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小鄭聯(lián)想到生活中的桿秤，如圖所示，其由秤桿、秤鉤Q、提紐（M、N）、秤砣P組成。在稱量貨物時(shí)，使用提紐時(shí)，該桿秤的稱量范圍更大?！敬鸢浮?1)右(2)8.0(3)F1(4)C(5)錯(cuò)誤見解析(6)A(7)不會(huì)力臂為零，不影響杠桿平衡(8)不能右端鉤碼對(duì)杠桿的拉力的力臂變小(9)2∶1右左(10)杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響(11)OA仍能(12)相等見解析(13)N【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿左端下沉，重心偏左，則應(yīng)將螺母向右調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡。（2）根據(jù)拉力豎直向下與杠桿垂直，則力臂等于支點(diǎn)到拉力作用點(diǎn)的距離，根據(jù)圖中知，阻力臂l2為8.0cm。（3）[1][2][3][4]分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積等于阻力和阻力臂的乘積，可以得出杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2；第3次實(shí)驗(yàn)的杠桿的動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，教室里的勞動(dòng)工具中掃帚屬于這類杠桿，因?yàn)閽咧闶褂脮r(shí)的動(dòng)力臂小于阻力臂。（4）如圖丙，F(xiàn)始終與杠桿垂直，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B的過程中，動(dòng)力臂不變，阻力不變，阻力臂變大，由杠桿平衡條件可知，F(xiàn)將變大，故選C。（5）[1][2]他的結(jié)論是錯(cuò)誤的，不同的物理量不能直接相加減，只做了一次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有偶然性，需要多次實(shí)驗(yàn)才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（6）實(shí)驗(yàn)過程不能調(diào)節(jié)平衡螺母，右端下沉說明其力臂和力的乘積大于左端的力和力臂的乘積，需要增加左端的力臂和力的乘積；將右側(cè)鉤碼向右移動(dòng)會(huì)使得右側(cè)力與力臂乘積更大，將左側(cè)鉤碼向左移動(dòng)可以使左側(cè)力和力臂的乘積變大，杠桿在水平位置平衡，故選A。（7）[1][2]在圖乙中杠桿的O點(diǎn)用彈簧測力計(jì)施加一個(gè)向上的力，經(jīng)過支點(diǎn)的作用力的力臂為0，對(duì)杠桿的平衡沒有影響。（8）[1][2]用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動(dòng)右邊掛鉤碼的懸線，力的方向向左下方，力臂減小，力不變，右側(cè)力和力臂的乘積小于左側(cè)力和力臂的乘積，故不能使得杠桿平衡。（9）[1]左右兩端物體的重力之比為1∶2，由杠桿的平衡條件可知，l即力臂之比為2∶1。[2]設(shè)每個(gè)橡皮重力為G，左側(cè)力臂為2L，右側(cè)為L；若兩邊同時(shí)各取走一塊橡皮，左側(cè)為G×2L；右側(cè)為3G×L，右側(cè)的力與力臂乘積大，右側(cè)下沉。[3]若將兩邊橡皮同時(shí)向靠近支點(diǎn)O方向移動(dòng)相同距離，假設(shè)移動(dòng)的距離為a，左側(cè)為2G×(2L-a)=4GL-2aG右側(cè)為4G×(L-a)=4GL-4aG右側(cè)的力與力臂乘積小，左側(cè)下沉。（10）實(shí)驗(yàn)前要將杠桿調(diào)節(jié)為水平平衡，消除杠桿自重對(duì)平衡的影響，圖中杠桿支點(diǎn)不在中點(diǎn)，不能消除杠桿自身重力對(duì)平衡的影響，故不能得出結(jié)論。（11）[1][2]力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，若只將左側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)正上方的B點(diǎn)，則力臂仍是OA，力和力臂無變化，杠桿的平衡不會(huì)發(fā)生變化。（12）[1][2]根據(jù)杠桿的平衡條件知，阻力和阻力臂保持不變，動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積不變，圖中每個(gè)點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸圍成的方形面積動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積。（13）由圖示可知，使用提紐N時(shí)，秤砣的力臂變大，物體的力臂變小，由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知，桿秤的最大稱量量較大?！踞槍?duì)練習(xí)19】在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿處于（選填“平衡”或者“非平衡”）狀態(tài)。接下來應(yīng)把平衡螺母向調(diào)，直至在水平位置平衡。(2)調(diào)節(jié)平衡后，如圖乙所示將彈簧測力計(jì)從a緩慢轉(zhuǎn)到b位置，杠桿始終保持水平平衡，此過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)（選填“變大”或“變小”），為了便于測量力臂，彈簧測力計(jì)應(yīng)沿（選填“a”或“b”）位置拉動(dòng)。(3)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)如下表，第2組數(shù)據(jù)中動(dòng)力示數(shù)如圖乙所示，為N；分析數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是。測量序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11202102151.520335115(4)小華同學(xué)在學(xué)習(xí)杠桿平衡條件后想要測量一根質(zhì)量不均勻的硬桿的重力（重心在O點(diǎn)），由于所用測力計(jì)的量程小于硬棒的重力，因此設(shè)計(jì)了如下步驟：步驟1：如圖丙，將硬桿左端放在支架上，用彈簧測力計(jì)向上拉硬桿的右端，當(dāng)硬桿提起到水平位置時(shí)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1；步驟2：如圖丁，然后將硬桿右端放在支架上，用彈簧測力計(jì)向上拉硬桿的左端，當(dāng)硬桿提起到水平位置時(shí)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2；硬桿重力的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：G＝。（用F1和F2表示）【答案】(1)平衡右(2)變大a(3)2F1l1＝F2l2(4)F1+F2【詳解】（1）[1][2]掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)；在調(diào)節(jié)前發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時(shí)，左端下沉，右端上翹，可將杠桿右端的平衡螺母向右移動(dòng)。（2）[1][2]保持B點(diǎn)不變，若拉力F向右傾斜時(shí)，此時(shí)F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，左側(cè)拉力與力臂不變，力變大；力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。當(dāng)彈簧測力計(jì)拉力方向與杠桿垂直時(shí)，拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，由圖杠桿水平平衡時(shí)拉力方向應(yīng)為a方向。（3）[1]彈簧測力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，示數(shù)為2N。[2]根據(jù)表中數(shù)據(jù)的各自的力與力臂相乘，發(fā)現(xiàn)每次實(shí)驗(yàn)中力與力臂的乘積總是相等的，得出杠桿的平衡條件為F（4）硬桿的重心在A點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡的條件，由步驟①可得，G×OC由步驟②可得，G×OD因CD聯(lián)立可得：G命題點(diǎn)4：滑輪及滑輪組的應(yīng)用及作圖【針對(duì)練習(xí)20】如圖所示的機(jī)械模型，推動(dòng)硬棒CD或EF，使它們?cè)谒矫鎯?nèi)繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，即可將繩逐漸繞到軸O上，提升重物G。下列說法不正確的是（）A．滑輪A是定滑輪，它的作用是改變力的方向B．滑輪B為動(dòng)滑輪，它的作用是省力C．軸O上增加的繩長等于重物上升的高度D．硬棒CD（或EF）及轉(zhuǎn)軸組成的裝置與汽車方向盤的作用相同?！敬鸢浮緽【詳解】D．推動(dòng)硬棒CD，使它們?cè)谒矫鎯?nèi)繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，支點(diǎn)在O點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂是省力杠桿，汽車方向盤的作用相同都是省力杠桿，故D正確，不符合題意；AB．在重物提升的過程中滑輪A、B位置均固定不變，所以兩滑輪均為定滑輪，定滑輪可以改變力的方向，不能省力，故B錯(cuò)誤，符合題意，A正確，不符合題意；C．因?yàn)锳、B均為定滑輪，繩端的速度與重物提升的速度相同，所以重物上升過程中，軸O上增加的繩長等于重物上升的高度，故C正確，不符合題意。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)21】如圖所示，用滑輪提升重物時(shí)，不計(jì)滑輪自身的重力及各處摩擦，下列關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】不計(jì)滑輪自身的重力及摩擦，（A）（B）圖中是定滑輪，所以F1=G1，F(xiàn)2=G2；（C）圖中是動(dòng)滑輪，能省力一半，所以F3=12G3，所以G3=2F3；（D）圖中是動(dòng)滑輪，提升重物時(shí)，繩端拉力方向斜向上，動(dòng)力臂大于阻力臂，但小于阻力臂的兩倍，所以12故選C?！踞槍?duì)練習(xí)22】如圖所示，彈簧測力計(jì)A、B和滑輪組組成的裝置中，若拉繩的力為F，不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，則兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)為（）

A．FA=FC．FA=2F，F(xiàn)【答案】C【詳解】由圖可知，左邊動(dòng)滑輪上有2股繩子，拉繩的力為F，所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F右邊動(dòng)滑輪上有3股繩子，拉繩的力為F，所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！踞槍?duì)練習(xí)23】如圖所示的滑輪組，掛上物塊a、b后恰好平衡，若不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦，在物塊a、b下面再加掛一個(gè)質(zhì)量相等的小物塊，將出現(xiàn)（

）A．物塊a下降 B．物塊a上升 C．仍保持平衡 D．條件不足，不能判斷【答案】B【詳解】由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，不計(jì)動(dòng)滑輪重，當(dāng)a、b平衡時(shí)，Gb=12Ga；若a定滑輪左端的拉力為F顯然Fb故選B。【針對(duì)練習(xí)24】小明到某山區(qū)旅游時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種利用木棍和繩子組裝的特殊機(jī)械（如圖），當(dāng)?shù)厝私柚@種裝置可以很輕松地將較重的物體搬運(yùn)到二樓上面，這種裝置組成的機(jī)械相當(dāng)于；若借助該裝置提升1000N的重物，所用拉力為N。（不計(jì)裝置自重和摩擦）【答案】滑輪組200【詳解】[1]由題意可知，上面的木棍固定不動(dòng)，相當(dāng)于定滑輪，下面的木棍隨物體一起運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于動(dòng)滑輪，所以這種裝置組成的機(jī)械相當(dāng)于滑輪組。[2]由圖可知，下面的木棍上有5段繩子，相當(dāng)于動(dòng)滑輪上有5段繩子，即n=5，借助該裝置提升1000N的重物，不計(jì)裝置自重和摩擦，則所用拉力F=【針對(duì)練習(xí)25】如圖所示，兩彈簧測力計(jì)均為豎直方向，不計(jì)摩擦及彈簧測力計(jì)自重，滑輪的重力為2N，若彈簧測力計(jì)2的示數(shù)為5N，則物體A的重力為N，彈簧測力計(jì)1的示數(shù)為N?！敬鸢浮?12【詳解】[1]如圖所示，是定滑輪，只能改變力的方向，無法改變力的大小，故A物體所受的拉力為5N，拉力與重力是平衡力，故A物體的重力為5N。[2]對(duì)定滑輪受力分析，其受到了向上的拉力，向下的拉力2段，定滑輪的重力，故彈簧測力計(jì)1的示數(shù)為F【針對(duì)練習(xí)26】一輛小汽車陷入泥中，請(qǐng)你畫出圖中滑輪組最省力的繞法。【答案】【詳解】只有一個(gè)動(dòng)滑輪，要求最省力，動(dòng)滑輪繞3段繩，繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，然后繞過左邊的定滑輪，再繞過動(dòng)滑輪，如圖所示：【針對(duì)練習(xí)27】通過如圖所示的滑輪組，用向下的300N的拉力將重為900N的物體勻速提升到高處（繩重及摩擦不計(jì)），請(qǐng)畫出滑輪組上繩子的繞法。【答案】【詳解】此滑輪組承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)為n=同時(shí)用力方向向下，如圖：【針對(duì)練習(xí)28】不計(jì)繩重、滑輪重力與摩擦，拉力F與物重G的關(guān)系為F=G【答案】【詳解】不計(jì)繩重、滑輪重力與摩擦，繩末端的拉力為F=1nG命題點(diǎn)5：滑輪組、輪軸、斜面的計(jì)算考向1：豎直滑輪組【針對(duì)練習(xí)29】如圖甲所示，虛線框內(nèi)是兩個(gè)滑輪連成的滑輪組，工人利用該滑輪組，用200N豎直向上的拉力F，將重為480N的物體勻速提高3m，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，已知?jiǎng)踊喼?00N，工人做的額外功為J，該滑輪組的機(jī)械效率為，拉力F的功率為?！敬鸢浮?6080%300W【詳解】[1]由圖乙可知，時(shí)間為6s時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離為9m，物體上升的高度為3m；拉力做的總功為W有用功為W則工人做的額外功為W[2]該滑輪組的機(jī)械效率為η=[3]拉力F的功率為P=【針對(duì)練習(xí)30】用如圖所示的滑輪組勻速提升物體，物體重為120N，繩子自由端的拉力F為50N，物體50s勻速上升了5m（不計(jì)繩重和摩擦）。繩子自由端移動(dòng)的速度為m/s，該滑輪組的機(jī)械效率為。若改用0.5【答案】0.380%【詳解】[1]由圖可知，n=3，繩子自由端移動(dòng)的速度為v=[2]該滑輪組的機(jī)械效率為η=[3]由η=W有W【針對(duì)練習(xí)31】如圖1所示，用甲、乙兩個(gè)滑輪組分別提升物體M、N，拉力分別為F甲、F乙，兩物體都在10s內(nèi)被勻速提升1m，此過程相關(guān)數(shù)據(jù)如圖2所示，F(xiàn)甲做功的功率為W，若用甲滑輪組勻速提升物體N，甲滑輪組的機(jī)械效率（選填“變大”“不變”或“變小”）?！敬鸢浮?20不變【詳解】[1]由圖2可知，拉力F甲做的總功為：W總甲=1200J拉力做功時(shí)間為10s，根據(jù)可知，拉力F甲做功的功率為P=[2]由圖2知拉力F甲、F乙做的總功分別為：W總甲=1200J，W額甲=800J；W總乙=800J，W額乙=400J根據(jù)W總=W有+W額可知，有用功為W有甲=所做有用功相同，因?yàn)樗鲇杏霉吞嵘母叨认嗤?，由W有=Gh可知，物體M、N的重力大小關(guān)系為GM=GN。物體M、N相當(dāng)于同一物體，故用甲滑輪組勻速提升物體N與勻速提升物體M時(shí)，甲滑輪組的機(jī)械效率不變?！踞槍?duì)練習(xí)32】周末，小瑜給在建筑工地工作的爸爸送工具時(shí)，看到爸爸用如圖所示的裝置提升地板磚，已知該裝置的托盤重100N，容量足夠大，某種地板磚每塊重120N，滑輪的摩擦和繩重忽略不計(jì)。質(zhì)量為65kg的爸爸站在地面上用此裝置在4s內(nèi)將6塊地板磚勻速提升了2m，此裝置的機(jī)械效率為80%。問：（g取10N/kg）(1)一塊地板磚的質(zhì)量為多少？(2)此裝置的動(dòng)滑輪重為多少？(3)爸爸用此裝置一次最多能提升多少塊地板磚？【答案】(1)12kg(2)80N(3)9塊【詳解】（1）已知某種地板磚每塊重120N，則一塊地板磚的質(zhì)量為m=（2）據(jù)圖可知，連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)是2股，將6塊地板磚勻速提升，物體的總重力為G=6此裝置的機(jī)械效率為80%，根據(jù)η=W有滑輪的摩擦和繩重忽略不計(jì)，根據(jù)F=12（3）已知爸爸的質(zhì)量65kg，則爸爸在繩末施加的最大拉力為F根據(jù)F=12一次最多能提升地板磚的數(shù)量為n=因此一次最多能提升9塊地板磚?！踞槍?duì)練習(xí)33】如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，重為800N的工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，使重為300N的物體在30s內(nèi)勻速上升6m。在這個(gè)過程中，人施加的拉力F為200N，兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦。求：(1)該滑輪組的機(jī)械效率；(2)拉力F的功率；(3)動(dòng)滑輪受到的重力；(4)該工人利用此滑輪組提升不同貨物時(shí)，支架受到滑輪組的最大拉力。【答案】(1)75(2)80W(3)100(4)2500N【詳解】（1）重為300N的物體在30s內(nèi)勻速上升6m，有用功為W由圖可知，該滑輪組動(dòng)滑輪上有2段繩子承載物重，人施加的拉力F為200N，總功為W該滑輪組的機(jī)械效率η=W（2）拉力F的功率P=W（3）因?yàn)椴挥?jì)滑輪組的繩重和摩擦，對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析G+即300則動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng)（4）工人重為800N，繩端的最大拉力F'=兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，則定滑輪的重力G共有3段繩子與定滑輪連接，支架受到滑輪組的最大拉力為F大考向2：水平滑輪組【針對(duì)練習(xí)34】如下圖所示，重100N的物體A在F=10NA．繩自由端移動(dòng)的速度為0.5m/s B．在此過程中所做的額外功為15JC．物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為18N D．此過程中拉力做的總功為50J【答案】C【詳解】A．由圖可知，有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪，所以繩子自由端移動(dòng)的距離為s=2×1.5m=3m繩自由端移動(dòng)的速度為v=故A錯(cuò)誤；BD．拉力F=10N，則總功為W總=Fs滑輪組的機(jī)械效率為90%，在此過程中所做的額外功為W故BD錯(cuò)誤；C．在此過程中所做的有用功為W物體A沿水平地面勻速直線運(yùn)動(dòng)，則摩擦力為f=故C正確。故選C?！踞槍?duì)練習(xí)35】（多選）如圖所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物體以1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.3倍。下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的速度是3m/sB．物體受到的拉力為360NC．在2秒內(nèi)拉力做的功為720JD．滑輪組的機(jī)械效率為83.3%【答案】CD【詳解】A．由圖示知，滑輪組繩子有效段數(shù)為2根，物體移動(dòng)的速度為1m/s，繩子自由端移動(dòng)的速度v繩B．物體受到水平地面的摩擦力f=0.3G=0.3×1000物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向所受的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，所以物體受到的拉力為300N，故B錯(cuò)誤；C．在2秒內(nèi)繩子移動(dòng)的距離s拉力做的功W=F故C正確；D．滑輪組的機(jī)械效率η=W故選CD?！踞槍?duì)練習(xí)36】如圖所示，當(dāng)水平拉力F=50N時(shí)，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體重為200N，所受地面的摩擦力為80N，假如在5s時(shí)間內(nèi)，物體水平移動(dòng)了0.6m，不計(jì)繩和滑輪的自重，則在此過程中拉力F做功的功率為W；該裝置的機(jī)械效率為。【答案】1280%【詳解】[1]由圖可知，該滑輪為動(dòng)滑輪，繩子的有效股數(shù)n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=2?=2×0.6繩子自由端移動(dòng)的速度為v=拉力F做功的功率為P=[2]該裝置的機(jī)械效率η=【針對(duì)練習(xí)37】如圖所示是搬運(yùn)工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖，己知貨物的質(zhì)量為600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機(jī)械效率為75%。若貨物以0.25m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s將貨物拉出倉庫，g取10N/kg，求在此過程中：(1)人做的有用功為多大？(2)人的拉力為多大？(3)人拉力的功率為多大？【答案】(1)1.5×104J(2)400N(3)200W【詳解】（1）貨物的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N物體所受軌道的摩擦力f=0.1G=0.1×6000N=600N貨物移動(dòng)的距離s物=v物t=0.25m/s×100s=25m人做的有用功W有=fs物=600N×25m=1.5×104J（2）由圖可知，動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)是2段，拉力移動(dòng)的距離s=2s物=2×25m=50m總功W拉力的大小F=（3）人拉力的功率為P=【針對(duì)練習(xí)38】在一次車輛故障處理過程中，拖車所用裝置簡化如圖。為了盡快疏通道路，交警只用了30s的時(shí)間，指揮拖車在水平路面上將質(zhì)量為1.5t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場。若故障車被拖離的速度是1m/s，繩子自由端的拉力F是500N，故障車被勻速拖離時(shí)受到的阻力是車重的0.08。（g取10N/kg）求：(1)A處拉力的大小。(2)拉力F在30s內(nèi)所做的功。(3)該裝置的機(jī)械效率。【答案】(1)1200N(2)4.5×10?J(3)80%【詳解】（1）A處拉力的大小F（2）故障車在30s內(nèi)移動(dòng)的距離s繩子自由端移動(dòng)的距離s=3拉力F在30s內(nèi)所做的功W（3）有用功W該裝置的機(jī)械效率η=考向3：輪軸、斜面【針對(duì)練習(xí)39】在勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)中，小明在水平地面與車廂間用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力將重為600N的貨物勻速地從斜面底端推到頂端的車廂，如圖所示。已知斜面長L為6m，斜面高h(yuǎn)為1.5m，斜面的機(jī)械效率為60%。不計(jì)空氣阻力，這一過程中（）A．小明所做的總功為3600J B．物體受的摩擦力大小為100NC．小明所用的推力大小為1000N D．在高度h相同時(shí)，斜面L越長越費(fèi)力【答案】B【詳解】AC．有用功為W則總功為W則小明所用的推力F=故AC不符合題意；B．額外功為W則物體受的摩擦力f=故B符合題意；D．在高度h相同時(shí)，斜面L越長，說明斜面的坡度越緩，類似于盤山公路，則越省力，故D不符合題意。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)40】如圖所示，物體的質(zhì)量為0.6kg，底面積為25cm2。用平行于斜面向上的恒定拉力F，在1s內(nèi)將物體勻速拉到斜面頂端，斜面的粗糙程度相同。已知F＝4N，長度為1m，g取10N/kg。下列說法正確的是（）A．物體靜止在水平面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為0.24PaB．拉力F的功率為2WC．物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力D．斜面的機(jī)械效率為75%【答案】D【詳解】A．物體所受的重力G物體靜止在水平面上時(shí)，對(duì)地面的壓力F受力面積S對(duì)地面的壓強(qiáng)p=故A錯(cuò)誤；B．拉力F拉力所做總功W拉力做功功率P=故B錯(cuò)誤；C．克服物體重力做的有用功W克服物體受斜面摩擦力做的額外功W由W額＝由于F≠f所以物體受的拉力與摩擦力不是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；D．斜面的機(jī)械效率η=故D正確。故選D?！踞槍?duì)練習(xí)41】明代宋應(yīng)星在《天工開物》中記載的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置—轆轤，沿用至今。題圖甲是一種轆轤，由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成。提水時(shí)，用力使大輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并纏繞井繩，提起水桶；(1)圖甲所示，轆轤可視為不等臂杠桿，為方便提水，它是按照（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿來設(shè)計(jì)的。用轆轤提水的某時(shí)刻示意圖如圖乙所示，它的支點(diǎn)是“A”“B”或“C”中的點(diǎn)；(2)設(shè)大輪與小輪的半徑比為3∶1，水桶受到的總重力為90N。使周長為3m的大輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水桶勻速上升，井繩對(duì)水桶做功J；若要使轆轤靜止在圖乙所示位置，作用在C點(diǎn)最小的力應(yīng)為(3)轱轆在的轉(zhuǎn)軸里有許多滾珠，這要做的目的是通過的方式來減小摩擦力的；(4)圖丙所示水龍頭開關(guān)的設(shè)計(jì)也應(yīng)用了同樣的原理，為了更省力，開關(guān)應(yīng)選用（選填“①”或“②”）。【答案】(1)省力B(2)9030(3)變滑動(dòng)為滾動(dòng)(4)①【詳解】（1）[1][2]轆轤的實(shí)質(zhì)是輪軸，動(dòng)力作用在輪上，可以省力；支點(diǎn)是繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)為支點(diǎn)，即B點(diǎn)。（2）[1]設(shè)大輪與小輪的半徑比為3∶1，水桶受到的總重力為90N。使周長為3m的大輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水桶勻速上升高度是小輪的周長，為大輪周長的13W=G?=90[2]若要使轆轤靜止在圖乙所示位置，作用在C點(diǎn)最小的力為F，根據(jù)杠桿的平衡條件有：FR=Gr；則F=（3）轱轆在的轉(zhuǎn)軸里有許多滾珠，這要做的目的是通過變滑動(dòng)為滾動(dòng)減小摩擦力。（4）水龍頭開關(guān)的設(shè)計(jì)也應(yīng)用了輪軸，增大輪的半徑可以增大動(dòng)力臂，在阻力和阻力臂一定時(shí)，可以減小動(dòng)力，故選擇圖中的①可以更省力?！踞槍?duì)練習(xí)42】明代宋應(yīng)星在《天工開物》中記載的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置—轆轤，沿用至今。如圖甲所示是一種轆轤，由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成。提水時(shí)，用力使大輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并纏繞井繩，提起水桶。如圖甲所示轆轤可視為杠桿，用轆轤提水的某時(shí)刻示意圖如圖乙所示，它的支點(diǎn)是圖中的點(diǎn)。設(shè)大輪與小輪的半徑比為3∶1，水桶受到的總重力為90N。使周長為3m的大輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的距離為m；若要使轆轤靜止在圖乙所示位置，作用在C點(diǎn)最小的力應(yīng)為N。（不計(jì)井繩的半徑和自重）【答案】B130【詳解】[1]支點(diǎn)是轆轤繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，即B點(diǎn)。[2]設(shè)大輪與小輪的半徑比為3∶1，使周長為3m的大輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水桶勻速上升高度是小輪的周長，由圓的周長公式C=2πr可知，小輪的周長為大輪周長的13，小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的距離為[3]若要使轆轤靜止在圖乙所示位置，作用在C點(diǎn)最小的力為垂直于BC（即半徑）的力F，根據(jù)杠桿的平衡條件有FR=Gr則作用在C點(diǎn)最小的力F=【針對(duì)練習(xí)43】如圖甲所示，用平行斜面向上的拉力F，在10s內(nèi)將重物從底端勻速拉到頂端．該過程中，力做功占比及斜面摩擦力做功如圖乙所示；則斜面的機(jī)械效率為；有用功為J；拉力做功的功率為W．【答案】72%36050【詳解】[1]斜面的機(jī)械效率即為為η=[2]總功為W有用功為W[3]拉力做功的功率為P=命題點(diǎn)6：實(shí)驗(yàn)探究簡單機(jī)械的機(jī)械效率【針對(duì)練習(xí)44】在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小慧同學(xué)用下圖所示的滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn)，第一次使用塑料滑輪，第二次使用鋁制滑輪，第三次使用鐵制滑輪，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G物體上升的高度?彈簧測力計(jì)的示數(shù)F彈簧測力計(jì)上升的距離s機(jī)械效率η13101.63062.5%23102.03050.0%33102.530(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)使用的測量工具是彈簧測力