第12章《簡單機(jī)械》考點(diǎn)清單(講義)（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方第十二章《\o"第12章簡單機(jī)械"簡單機(jī)械》考點(diǎn)清單對第十一章\o"第11章功和機(jī)械能"功和機(jī)械能有如下要求：（1）了解功與功率的單位和機(jī)械能概念。（2）會計(jì)算功的大小、功率以及解釋生活中利用動能或勢能的現(xiàn)象。（3）理解功的概念、功與速度的關(guān)系以及動能和勢能的概念。（4）掌握功率的概念、影響物體動能和勢能大小的因素和機(jī)械能守恒定律。\o"12.1杠桿"12.1杠桿考查點(diǎn)有：\o"杠桿及其五要素"杠桿及其五要素\o"力臂的畫法"力臂的畫法\o"杠桿的平衡條件"杠桿的平衡條件\o"探究杠桿的平衡條件"探究杠桿的平衡條件\o"杠桿的動態(tài)平衡分析"杠桿的動態(tài)平衡分析\o"杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用"杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用\o"杠桿中最小力的問題"杠桿中最小力的問題\o"杠桿的分類"杠桿的分類\o"杠桿的應(yīng)用"杠桿的應(yīng)用\o"7.2彈力"

\o"12.2滑輪"12.2滑輪考查點(diǎn)有：\o"定滑輪及其工作特點(diǎn)"定滑輪及其工作特點(diǎn)\o"動滑輪及其工作特點(diǎn)"動滑輪及其工作特點(diǎn)\o"動滑輪拉力的計(jì)算"動滑輪拉力的計(jì)算\o"研究定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)"研究定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)\o"滑輪組及其工作特點(diǎn)"滑輪組及其工作特點(diǎn)\o"輪軸及其他常見簡單機(jī)械"輪軸及其他常見簡單機(jī)械\o"滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝"滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝\o"滑輪組中的相關(guān)計(jì)算"滑輪組中的相關(guān)計(jì)算\o"12.3機(jī)械效率"12.3機(jī)械效率考查點(diǎn)有：\o"杠桿機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)"杠桿機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)\o"機(jī)械效率的計(jì)算"機(jī)械效率的計(jì)算\o"斜面的機(jī)械效率"斜面的機(jī)械效率\o"斜面機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)"斜面機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)\o"增大或減小機(jī)械效率的方法"增大或減小機(jī)械效率的方法\o"有用功和額外功"有用功和額外功\o"機(jī)械效率的概念"機(jī)械效率的概念\o"實(shí)驗(yàn)使用動滑輪是否省功"實(shí)驗(yàn)使用動滑輪是否省功\o"功的原理"功的原理\o"機(jī)械效率的大小比較"機(jī)械效率的大小比較\o"滑輪（組）的機(jī)械效率"滑輪（組）的機(jī)械效率\o"杠桿的機(jī)械效率"杠桿的機(jī)械效率\o"實(shí)驗(yàn)測量滑輪組的機(jī)械效率"實(shí)驗(yàn)測量滑輪組的機(jī)械效率考點(diǎn)1：杠桿1、杠桿及其五要素（1）杠桿定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。

①杠桿可直可曲，形狀任意。

②有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬。

（2）杠桿五要素：①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)，用字母O表示。

②動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F1表示。

③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F2表示。

動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。

動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反。④動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的距離．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。2、杠桿的平衡條件（1）杠桿平衡：杠桿靜止不動或勻速轉(zhuǎn)動都叫做杠桿平衡。（2）杠桿平衡條件的表達(dá)式：動力×動力臂=阻力×阻力臂。（3）公式的表達(dá)式為：F1l1=F2l2。3、杠桿中最小力的問題（1）在動力的作用點(diǎn)明確的情況下，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線就是最長力臂。（2）在動力作用點(diǎn)未明確時(shí)，支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是最長力臂。4、力臂的畫法（1）首先在杠桿的示意圖上，確定支點(diǎn)O。

（2）畫好動力作用線及阻力作用線，畫的時(shí)候要用虛線將力的作用線適當(dāng)延長。

（3）在從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線，在垂足處畫出直角，從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂，用三角板的一條直角邊與力的作用線重合，讓另一條直角邊通過交點(diǎn)，從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，作出動力臂和阻力臂，在旁邊標(biāo)上字母，l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。5、畫杠桿示意圖時(shí)應(yīng)注意（1）阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上：有部分同學(xué)認(rèn)為阻力由石頭的重力產(chǎn)生，所以阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在石頭重心上，這是錯誤的。（2）確定阻力方向：當(dāng)動力使杠桿繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，阻力一定使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。（3）力臂不一定在杠桿上：力臂可用虛線畫出并用大括號標(biāo)明，也可用實(shí)線畫出。6、杠桿的分類及應(yīng)用類型力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗費(fèi)力杠桿l1＜l2F1＞F2費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂

人的前臂、理發(fā)剪刀等臂杠桿l1=l2F1=F2不省力、不省距離；不費(fèi)力、不費(fèi)距離天平，定滑輪既省力又省距離的杠桿時(shí)不存在的??！考點(diǎn)2：滑輪1、滑輪（1）滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。（2）滑輪分類：定滑輪和動滑輪。2、定滑輪工作特點(diǎn)（1）定滑輪使用時(shí)，滑輪的位置固定不變；定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向。（2）定滑輪的特點(diǎn)：通過定滑輪來拉鉤碼并不省力，通過或不通過定滑輪，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是一樣的，可見，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會給工作帶來方便。（3）定滑輪的原理：定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動力臂L1、阻力臂L2都等于滑輪半徑，根杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。3、動滑輪工作特點(diǎn)（1）動滑輪使用時(shí)，滑輪隨重物一起移動；動滑輪實(shí)質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省12力，多費(fèi)1倍距離（2）動滑輪的特點(diǎn)：使用動滑輪能省一半力，費(fèi)距離；這是因?yàn)槭褂脛踊啎r(shí)，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離大于鉤碼升高的距離，即費(fèi)了距離。（3）動滑輪的原理：動滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿。4、滑輪組及其工作特點(diǎn)（1）定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組;使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費(fèi)距離。（2）使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動力F=G物+G動（3）用滑輪組提升物體時(shí)，雖然省了力，但是費(fèi)了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是重物升高距離的幾倍；設(shè)物體升高的距離為h，則繩子自由端移動的距離為s=nh（n表示承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)）。5、滑輪組和動滑輪繩子拉力的計(jì)算（1）使用滑輪組時(shí)（忽略摩擦阻力）：滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動力F=G物+G動n；若忽略滑輪重，則有F=（2）使用動滑輪時(shí)，條件不同，拉力的計(jì)算方法也不同①物體在豎直方向上運(yùn)動時(shí)：當(dāng)動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體重力的n分之一；當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體和動滑輪重力之和的n分之一；實(shí)際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計(jì)，那么拉力等于物體重力除以n和機(jī)械效率的乘積。②物體在水平面上運(yùn)動時(shí)：當(dāng)動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；實(shí)際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計(jì)，那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機(jī)械效率的乘積（注：n為滑輪的股數(shù)）。6、輪軸（1）輪軸：由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉(zhuǎn)的簡單機(jī)械叫做輪軸。例如汽車方向盤、轆護(hù)等。（2）輪軸的實(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力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。（3）輪軸的特點(diǎn)：因?yàn)檩啺霃酱笥谳S半徑，即杠桿的動力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是動力作用點(diǎn)移動的距離大于用輪軸提升的重物（鉤碼）所通過的距離。（4）輪軸的公式：F1R=F2r。7、斜面（1）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。（2）用F表示力，L表示斜面長，h表示斜面高，物重為G．不計(jì)阻力時(shí)，根據(jù)功的原理得FL=Gh，斜面傾角越小，斜面越長，則越省力，但越費(fèi)距離。日常生活中常見的斜面，如盤山公路、螺絲釘上的螺紋等?？键c(diǎn)3：機(jī)械效率1、有用功和額外功（1）有用功：利用機(jī)械做功的時(shí)候，對人們有用的功就叫做有用功。（2）額外功：并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功。（3）總功：有用功與額外功的和叫總功。（4）總功的計(jì)算：W總=Fs；W總=W有用+W額外（5）有用功的計(jì)算方法：W有用=Gh；W有用=W總-W額外（6）額外功的計(jì)算方法：W額外=G′h，W額外=f摩s；W額外=W總-W有用2、機(jī)械效率的概念（1）概念：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。（2）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：。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。（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。3、機(jī)械效率的大小比較（1）機(jī)械效率由有用功和總功兩個(gè)因素共同決定，不能理解成：“有用功多，機(jī)械效率高”或“總功大，機(jī)械效率低”。（2）當(dāng)總功一定時(shí)，機(jī)械做的有用功越多（或額外功越少），機(jī)械效率就越高；（3）當(dāng)有用功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越少（或額外功越少），機(jī)械效率就越高；（4）當(dāng)額外功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越多（或有用功越多），有用功在總功中所占的比例就越大，機(jī)械效率就越高。考點(diǎn)1：杠桿1．（2023秋?蘇州期末）下列工具在正常使用時(shí)省力的是（）A．鋼絲鉗 B．天平 C．食品夾子 D．筷子【答案】A【解答】解：A、鋼絲鉗的動力臂比阻力臂長，屬于省力杠桿，故A符合題意；B、天平的動力臂和阻力臂相等，故B不符合題意；CD、食品夾子和筷子的動力臂比阻力臂短，都屬于費(fèi)力杠桿，故CD不符合題意。故選：A。2．（2022秋?常州期末）如圖所示的杠桿正處于水平平衡，若在杠桿兩邊的鉤碼下再掛一個(gè)鉤碼（鉤碼質(zhì)量相同），杠桿將（）A．仍然水平平衡 B．左端下降 C．右端下降 D．無法判斷【答案】C【解答】解：設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，每個(gè)格長為L，原來：3G×2L＝2G×3L，杠桿平衡，把杠桿的兩端各加一個(gè)鉤碼，現(xiàn)在：左邊＝4G×2L＝8GL，右邊＝3G×3L＝9GL，右邊大于左邊，故右端會下沉。故選：C。3．（2022秋?未央?yún)^(qū)校級期末）如今大城市普遍存在著停車難的問題，圖甲是集存車、綠化、景觀、防盜、戶外廣告等多功能為一體的“路邊空中綠化存車亭”。圖乙為“路邊空中綠化存車亭”的工作原理圖，其中A為存車架，O為桿OB的轉(zhuǎn)動軸，桿的B端固定懸掛泊車裝置，BC為牽引OB桿轉(zhuǎn)動的鋼絲繩，M為牽引鋼絲繩的電動機(jī)。如圖乙所示，小汽車從水平地面被提升到BC垂直于桿OB的過程中，作用在B點(diǎn)的動力將（忽略O(shè)B的重力和機(jī)械各部分的摩擦力（）A．逐漸變小 B．逐漸變大 C．先變小后變大 D．先變大后變小【答案】A【解答】解：小汽車從水平地面被提升到BC垂直于桿OB的過程中，如下圖所示，動力的力臂L1逐漸變大、阻力臂L2變小，且阻力不變（阻力為車架和汽車的總重力），根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可知，在此過程中作用在B點(diǎn)的動力逐漸變小，故BCD錯誤，A正確。故選：A。4．（2023春?市中區(qū)期末）桿秤是中國發(fā)明的傳統(tǒng)衡器，使用時(shí)可視為一個(gè)杠桿，把物品放入秤盤中，將秤砣撥至合適的位置使桿秤靜止后，對應(yīng)的刻度值即為物品的質(zhì)量，如圖所示。下列各圖能正確表示其工作原理的是（）A． B． C． D．【答案】C【解答】解：使用桿秤時(shí)，支點(diǎn)是桿秤的秤紐處，即圖中杠桿的偏右端O，左端重物視為阻力F1，方向豎直向下，右端秤砣處視為動力F2，方向豎直向下，動力臂大于阻力臂，故ABD錯誤，C正確。故選：C。5．（2023春?金安區(qū)校級期末）輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重G為100N的物體，為了使杠桿在如圖所示的位置平衡，在杠桿上C點(diǎn)所施加最小的動力為40N?！敬鸢浮?0【解答】解：根據(jù)杠桿的平衡條件，要使力最小，則動力臂應(yīng)最長，即連接OC為最長的力臂，力的方向與OC垂直且向上，根據(jù)勾股定理和全等三角形定理可得，動力臂OC＝50cm，故根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1×OC＝G×OA，代入數(shù)值可得：F1×50cm＝100N×20cm，解得F1＝40N。故答案為：40。6．（2023春?防城區(qū)期末）如圖所示，一輕質(zhì)杠桿左端A處用輕繩掛一實(shí)心小球，小球浸沒在水中，右端B處施加一個(gè)豎直向下的拉力F，此時(shí)杠桿水平平衡。已知OA＝20cm，OB＝30cm，F(xiàn)＝2N，小球的體積為100cm3，則小球所受浮力為1N，小球的重力為4N?！敬鸢浮?；4?！窘獯稹拷猓海?）小球排開水的體積：V排＝V球＝100cm3＝1×10﹣4m3，受到水的浮力：F?。溅阉甐排g＝1×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝1N；由杠桿的平衡條件可得：FA×OA＝F×OB，則繩子對杠桿A端的拉力：FA＝×F＝×2N＝3N；（2）由于力的作用是相互的，小球受到的拉力F拉＝FA＝3N，小球受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向上的拉力而處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A的重力：G＝F拉+F浮＝3N+1N＝4N。故答案為：1；4。7．（2023春?資陽期末）圖甲是自行車手閘；圖乙是其工作原理簡化示意圖，其中AOC部分可視為杠桿，O為支點(diǎn)，剎車線對A點(diǎn)的拉力為阻力F2。請?jiān)谝覉D中畫出：（1）阻力F2的力臂L2；（2）剎車時(shí)，作用在自行車手閘剎車把上B點(diǎn)處的最小動力F1。【答案】見解答圖?！窘獯稹拷猓海?）反向延長F2的作用線，從支點(diǎn)O作動力F2作用線的垂線，支點(diǎn)到垂足的距離為阻力臂L2。（2）由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動力臂越長，動力越??；圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，因此OB作為動力臂最長；動力的方向應(yīng)該垂直力臂OB向上，過點(diǎn)B垂直于OB向上作出最小動力F1的示意圖，如圖所示：8．（2023春?遂平縣期末）如圖所示，搭在臺階上的長木板ABC上放著一個(gè)重物（木板自重忽略不計(jì)），若要在C點(diǎn)用最小的力將重物抬起，請?jiān)趫D中畫出阻力和最小動力的示意圖?！敬鸢浮??！窘獯稹拷猓河蓤D示可知，將重物抬起時(shí)，阻力F2為重物對木板的壓力，方向垂直于木板向下，作用點(diǎn)在接觸面的中點(diǎn)處；根據(jù)杠桿平衡條件可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動力臂越長，動力越小，因此當(dāng)支點(diǎn)為A，以AC為動力臂時(shí)，動力臂最長，所需動力最小，過C點(diǎn)作垂直于AC的力，方向向上，即為所需動力F1。如圖所示：。9．（2023秋?碑林區(qū)校級期末）如圖﹣1所示是小明“探究杠桿的平衡條件”的裝置，鉤碼若干。（1）杠桿靜止時(shí)如圖﹣1所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在杠桿兩側(cè)懸掛不同數(shù)量的鉤碼并移動鉤碼的位置，使杠桿重新水平平衡，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，分析表中數(shù)據(jù)可知，杠桿的平衡條件為F1L1＝F2L2（用字母表示）。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11102522101203215310（3）實(shí)驗(yàn)中多次改變力和力臂的大小，目的是尋找普遍規(guī)律。（4）為幫助學(xué)生理解力臂，物理老師自制了如圖﹣2（a）所示的“杠桿力臂演示儀”繼續(xù)實(shí)驗(yàn)（杠桿自身重力和摩擦不計(jì)，固定裝置未畫出），當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，保持OA不動，使OB向下折一個(gè)角度，如果要保持杠桿在圖﹣2（b）所示狀態(tài)平衡，接下來的合理操作是將G2向右移動一定距離（合理即可）?！敬鸢浮浚?）左；（2）F1L1＝F2L2；（3）尋找普遍規(guī)律；（4）將G2向右移動一定距離。【解答】解：（1）為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖﹣1可知，杠桿左端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向左調(diào)節(jié)；（2）由表格中數(shù)據(jù)，1N×10cm＝2N×5cm＝10N?cm；2N×10cm＝1N×20cm＝20N?cm；2N×15cm＝3N×10cm＝30N?cm；杠桿平衡滿足的條件是：F1L1＝F2L2；（3）在探究過程中，需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是避免偶然性，尋找普遍規(guī)律；（5）保持OA不動，即左邊的力和力臂不變；G2不變，要使杠桿在圖中位置保持平衡，應(yīng)該使右邊的力臂不變；原來G2的力臂為OB，所以G2應(yīng)該向右移動一定距離。故答案為：（1）左；（2）F1L1＝F2L2；（3）尋找普遍規(guī)律；（4）將G2向右移動一定距離。10．（2022秋?常州期末）如圖甲所示，輕質(zhì)杠桿OAB可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動。將邊長為10cm的正方體物塊用細(xì)線掛在輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)處，在杠桿的B端施加豎直向上的力F1＝30N時(shí)，物塊恰好離開地面，杠桿在水平位置平衡，已知OA＝0.3m，AB＝0.6m（g取10N/kg）。問：（1）物塊的密度有多大？（2）現(xiàn)將B端的力F1撤去換成F1'，F(xiàn)1'＝10N，方向與水平方向成30°角斜向左上方，杠桿再次在水平位置平衡，如圖乙所示，此時(shí)物塊對水平地面的壓力有多大？【答案】（1）物塊的密度為9×103kg/m3；（2）此時(shí)物塊對水平地面的壓力為75N。【解答】解：（1）由題意知，O點(diǎn)為支點(diǎn)，物體對A點(diǎn)的拉力及F1是作用在杠桿上的兩個(gè)力，力臂分別為OA、OB，根據(jù)杠桿的平衡條件：F1×OB＝G×OA，則有：G＝＝＝90N；由G＝mg得物體的質(zhì)量為：m＝＝＝9kg，物體的體積為：V＝（0.1m）3＝0.001m3，物體的密度為：ρ＝＝＝9×103kg/m3；（2）根據(jù)杠桿的平衡條件：F×OA＝F2×OBsin30°，則有：F＝＝＝15N，此時(shí)物塊對水平地面的壓力：F′＝G﹣F＝90N﹣15N＝75N。答：（1）物塊的密度為9×103kg/m3；（2）此時(shí)物塊對水平地面的壓力為75N?？键c(diǎn)2：滑輪11．（2023春?安達(dá)市校級期末）如圖是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中所需動力最小的是（）A． B． C． D．【答案】A【解答】解：A、如圖，OC：OD＝OA：OB＝1m：4m＝1：4，∵F1×OD＝G×OC，∴F1＝×G＝G，B、由圖知n＝3，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，F(xiàn)1＝G，AB圖中的拉力相等，等于G；C、不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，F(xiàn)1＝2G；D、∵不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，∴F1s＝Gh，∴F1＝G＝G＝G，由上述分析可知，利用杠桿動力最小。故選：A。12．（2023春?自貢期末）下列實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論錯誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)探究相互作用力大小的關(guān)系。結(jié)論：相互作用的兩個(gè)力大小相等 B．探究壓力作用效果與受力面積關(guān)系。結(jié)論：壓力相同受力面積越小壓力作用效果越明顯 C．實(shí)驗(yàn)探究重力與質(zhì)量的關(guān)系。結(jié)論：物體受到的重力與它的質(zhì)量成正比 D．探究定滑輪使用特點(diǎn)。結(jié)論：使用定滑輪可以省力，但不能改變力的方向【答案】D【解答】解：A、兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，故A相等；B、壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力作用效果越明顯，故B正確；C、g是一個(gè)常數(shù)，由物體的重力與質(zhì)量的關(guān)系G＝mg知，物體受到的重力與它的質(zhì)量成正比，故C正確；D、使用定滑輪不能省力，但可以改變力的方向，故D錯誤。故選：D。13．（2023春?井研縣期末）如圖所示，物體A在拉力F的作用下向右做勻速直線運(yùn)動，若地面對物體A的摩擦力大小為8N，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)和拉力F的大小分別為（不計(jì)繩與滑輪的摩擦）（）A．8N，4N B．8N，24N C．8N，16N D．4N，8N【答案】C【解答】解：（1）因物體A做勻速直線運(yùn)動，則作用在物體A上的拉力F拉＝f＝8N，F(xiàn)示＝F拉＝8N。（2）如圖所示，此時(shí)的動滑輪相當(dāng)于阻力臂是動力臂2倍的杠桿，作用在動滑輪軸上的拉力：F＝2f＝2×8N＝16N。故選：C。14．（2023春?高州市期末）如圖所示為探究滑輪組作用的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N。實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，由圖可知拉力大小為2.4N，動滑輪重1.2N，將彈簧測力計(jì)向上移動15cm，則鉤碼上升的高度為5cm。（不計(jì)一切摩擦及繩重）【答案】2.4；1.2；5。【解答】解：由圖知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，則測力計(jì)的讀數(shù)為2.4N，即繩端拉力大小為2.4N；由圖可知n＝3，不計(jì)繩重和摩擦，則繩端的拉力F＝（G+G動），所以動滑輪的重力：G動＝3F﹣G＝3×2.4N﹣6N＝1.2N；由s＝3h可得鉤碼上升的高度：h＝s＝×15cm＝5cm。故答案為：2.4；1.2；5。15．（2023春?大東區(qū)期末）如圖甲所示，用扳手?jǐn)Q螺帽時(shí)，圖B（選填“A”或“B”）的握法更有利于擰緊或松開螺帽，原因是動力臂更長（選填“長”或“短”）。如圖乙所示的螺絲刀也是一種簡單機(jī)械，叫輪軸，手柄粗（選填“粗”或“細(xì)”）一些的螺絲刀用起來更省力?！敬鸢浮緽；長；粗?！窘獯稹拷猓和ㄟ^對比圖A和B知道，對于同一螺帽，阻力和阻力臂是一定的，而B圖中的動力臂要大于A圖中的動力臂，所以B圖所用動力更小。螺絲刀手柄屬于輪軸中的輪，同樣的軸，輪越大就越省力，因此手柄粗一些的螺絲刀用起來更省力。故答案為：B；長；粗。16．（2023春?羅湖區(qū)校級期末）工人用滑輪組把重物提升，請?jiān)谌鐖D所示的滑輪組上畫出最省力的繞線方法并標(biāo)上F?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意知道，使拉力為物體重的時(shí)最省力，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重。需要從動滑輪上端的掛鉤繞起，滑輪組繞法如圖所示：17．（2023春?樊城區(qū)期末）如圖所示，請畫出用滑輪組提升水桶的最省力繞繩方法。【答案】【解答】解：根據(jù)圖示可知，拉力的方向向上，先畫出最后從繩子上引出的繩子，然后繞過下面的動滑輪再向上繞到定滑輪上，最后固定在動滑輪上的掛鉤上，如圖所示：18．（2023春?陳倉區(qū)期末）如圖所示是小海同學(xué)“研究定滑輪和動滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在探究定滑輪工作的特點(diǎn)時(shí)，如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)測力計(jì)的操作方法正確的是C。A.隨意拉動鉤碼B.拉著鉤碼保持靜止C.勻速向下拉動鉤碼（2）他按圖示提起鉤碼時(shí)，分別測得一組數(shù)據(jù)如下表所示，請你分析：鉤碼重G/N鉤碼升高高度h/m測力計(jì)示數(shù)F/N測力計(jì)移動距離s/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4①比較測力計(jì)示數(shù)的大小，可知：使用動滑輪的好處是能省力。②比較測力計(jì)拉力的方向，可知：使用定滑輪的好處是可以改變用力的方向。③把鉤碼升高相同的高度，比較乙和丙實(shí)驗(yàn)測力計(jì)移動的距離，可知：使用動滑輪費(fèi)距離。（3）在探究定滑輪工作特點(diǎn)時(shí)，按照圖乙所示操作，覺得不方便讀數(shù)，于是把彈簧測力計(jì)倒過來，即測力計(jì)吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計(jì)示數(shù)會變小（變大/變小/不變）?！敬鸢浮浚?）C；（2）①能省力；②可以改變用力的方向；③費(fèi)距離；（3）變小。【解答】解：（1）在實(shí)驗(yàn)的過程中，為了使測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)沿豎直方向勻速拉動測力計(jì)，即勻速向下拉動鉤碼，故C正確；（2）①在丙中，拉力F＝0.55N＜G＝0.98N，故使用動滑輪時(shí)省力；②在乙中，拉力基本不變，但是向下用力，故使定滑輪可以改變用力的方向；③乙的距離為0.2m，丙中的距離為0.4，故使用動滑輪費(fèi)距離；（2）測力計(jì)倒過來使用時(shí)，彈簧測力計(jì)受力情況是：受到向上繩子的拉力（大小等于鉤碼重），受到向下的重力和手的向下拉力。這時(shí)測力計(jì)測量的是手向下的拉力，大小等于繩子自由端的拉力與測力計(jì)的重力之差。所以在勻速拉動時(shí)，根據(jù)二力平衡條件可知實(shí)驗(yàn)會造成測量值會小于向上繩子的拉力即鉤碼重。故答案為：（1）C；（2）①能省力；②可以改變用力的方向；③費(fèi)距離；（3）變小。19．（2023春?啟東市期末）如圖所示，重為620N的工人利用如圖滑輪組將重為580N的建筑材料運(yùn)送到二樓，已知動滑輪重20N，工人勻速拉繩子，使建筑材料在30s內(nèi)勻速提升了3m，g取10N/kg（繩重、滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)）。求：（1）工人向下拉繩的作用力；（2）運(yùn)送材料時(shí)工人做功的功率；（3）若工人雙腳與地面的總接觸面積為0.03m2，則在提升建筑材料的過程中，工人對地面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）工人向下拉繩的作用力為200N；（2）運(yùn)送材料時(shí)工人做功的功率為60W；（3）工人對地面的壓強(qiáng)為1.4×104Pa?！窘獯稹拷猓海?）由圖知，n＝3，繩重、滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)，拉力：F＝（G+G動）＝×（580N+20N）＝200N；（2）拉力端移動的距離：s＝nh＝3×3m＝9m，拉力做的總功：W總＝Fs＝200N×9m＝1800J，拉力做功的功率：P＝＝＝60W；（3）工人對地面的壓力：F壓＝G人﹣F＝620N﹣200N＝420N，受力面積S＝0.03m2，工人對地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝1.4×104Pa。答：（1）工人向下拉繩的作用力為200N；（2）運(yùn)送材料時(shí)工人做功的功率為60W；（3）工人對地面的壓強(qiáng)為1.4×104Pa?？键c(diǎn)3：機(jī)械效率20．（2022秋?蒲城縣期末）如圖所示，物體沿斜面勻速上升，其重力為4.5N，沿斜面向上的拉力為1.8N，斜面長為1.2m，高為0.3m，下列說法正確的是（）A．使用該斜面能省功 B．拉力做的有用功為0.54J C．斜面的機(jī)械效率為75% D．物體與斜面間的摩擦力為0.675N【答案】D【解答】解：A、因?yàn)槭褂眯泵鏁r(shí)要克服摩擦力做額外功，所以使用斜面不省功，故A錯誤；B、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝4.5N×0.3m＝1.35J，故B錯誤；C、拉力F做的總功：W總＝Fs＝1.8N×1.2m＝2.16J，斜面的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝62.5%，故C錯誤；D、克服摩擦力所做的額外功：W額＝W總﹣W有用＝2.16J﹣1.35J＝0.81J，由W額＝fs可得物體與斜面間的摩擦力：f＝＝＝0.675N，故D正確。故選：D。21．（2023春?天橋區(qū)期末）如圖所示，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2（若不計(jì)繩重與摩擦），則（）A．W1大于W2 B．W1等于W2 C．η1小于η2 D．η1大于η2【答案】D【解答】解：因?yàn)樾∶鞣謩e用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；若不計(jì)繩重與摩擦，當(dāng)有用功一定時(shí)，甲中所做的總功等于對一桶沙所做的功，而乙是動滑輪，乙中所做的總功等于有用功加上對動滑輪所做的功，所以利用乙滑輪做的額外功多，則總功較多，根據(jù)η＝×100%知，其機(jī)械效率較低。即，W1小于W2，η1大于η2。故選：D。22．（2022秋?溧陽市期末）如圖所示，用F1的力將物體A勻速提升0.5m，做功為3J。若借助滑輪組用F2的力把物體A勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功為5J。下列說法正確的是（）（不計(jì)繩重和摩擦）A．滑輪組的機(jī)械效率為60% B．動滑輪所受的重力為2N C．利用滑輪組既可以省力也可以省功 D．兩次提升過程中物體A的機(jī)械能都保持不變【答案】A【解答】解：A．用F1的力直接對物體A做的是有用功為3J，借助滑輪組用F2的力對物體A做的總功為5J，則機(jī)械效率：，故A正確；B．克服動滑輪所做的功為額外功，則動滑輪的重力為：，故B錯誤；C．利用滑輪組拉力F2做功大于拉力F1所做的功，所以滑輪組不可以省功，故C錯誤；D．兩次提升過程中物體A速度和質(zhì)量不變，故動能不變，高度升高，重力勢能增大，所以A的機(jī)械能都變大，故D錯誤。故選A。23．（2023春?新安縣期末）如圖所示，甲工人用水平推力F甲推動重為750N的貨物，在水平路面上勻速移動2m至倉庫門口A處，用時(shí)10s，此過程中甲工人做功的功率F甲＝30W；乙工人接著使用滑輪組拉動該貨物在同樣的路面上勻速移動3m到達(dá)指定位置B，拉力F乙為80N。則（）A．甲工人做的功為300J B．該滑輪組的有用功是克服物體重力做的 C．乙工人的功率為72W D．該滑輪組的效率為62.5%【答案】D【解答】解：A、由P＝可知，甲工人做的功：W甲＝P甲t＝30W×10s＝300J，故A正確；BD、由W＝Fs可知，甲工人的推力：F甲＝＝＝150N，因?yàn)樨浳镒鰟蛩僦本€運(yùn)動，所以貨物受到地面的摩擦力：f＝F甲＝150N，乙工人接著使用滑輪組拉動該貨物在同樣的路面上勻速移動時(shí)，由影響滑動摩擦力大小的因素可知，貨物受到的摩擦力不變，摩擦力做的功為有用功；由圖可知n＝3，滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝＝＝×100%＝62.5%，故B錯誤，D正確；C、乙工人的功率為P＝＝，由于不知道時(shí)間，所以不能算出乙工人的功率，故C錯誤。故選：D。24．（2023春?韓城市期末）如圖甲是一種剪式千斤頂，如乙圖通過旋轉(zhuǎn)手柄連接帶螺紋的螺桿，就能輕易地頂起小車。這種千斤頂是利用斜面（只要寫出一種簡單機(jī)械）來省力的；小華在一次給小汽車換胎工作中，轉(zhuǎn)動手柄把質(zhì)量為1.5t的小車的一后輪頂起了20cm，若頂起小車后輪的力只需車重的三分之一，則這個(gè)過程中所做的有用功為1000J，小華做的總功是5000J，則此次工作千斤頂?shù)臋C(jī)械效率是20%。（g取10N/kg）【答案】斜面；1000；20%。【解答】解；這種千斤頂是利用斜面的原理工作的；小車的重力G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，頂起小車后輪的力F＝×1.5×104N＝5000N，有用功W有用＝Fs＝5000N×0.2m＝1000J；機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝20%。故答案為：斜面；1000；20%。25．（2023春?梁園區(qū)期末）小明用如圖所示的裝置把一重為600N的箱子從斜面底端勻速拉到頂端用時(shí)10秒，已知斜面長6m、高2m，若拉力F的大小為150N（滑輪重、繩重、滑輪與繩之間的摩擦均不計(jì)），則拉力F所做的功為1800J；整個(gè)裝置的機(jī)械效率為66.7%；箱子和斜面間的摩擦力大小為100N?！敬鸢浮?800J；66.7%；100?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知滑輪裝置是一個(gè)動滑輪，繩端移動的距離：s′＝2s＝2×6m＝12m；拉力F所做的功W總＝Fs′＝150N×12m＝1800J；（2）有用功：W有用＝Gh＝600N×2m＝1200J；機(jī)械效率η＝×100%＝×100%≈66.7%，（3）因?yàn)閃總＝W有用+W額所以克服摩擦力做的額外功：W額＝W總﹣W有用＝1800J﹣1200J＝600J，根據(jù)W＝fs可得，摩擦力f＝＝＝100N。故答案為：1800J；66.7%；100。26．（2022秋?徐州期末）如圖所示，在測量斜面的機(jī)械效率時(shí)，已知木塊所受重力G為10N，斜面長s為0.5m，高h(yuǎn)為0.2m。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，沿斜面拉動彈簧測力計(jì)，應(yīng)盡量使木塊做勻速直線運(yùn)動；（2）如果彈簧測力計(jì)示數(shù)為7.0N，則斜面的機(jī)械效率為57%；（3）實(shí)驗(yàn)中，木塊受到木板對它的摩擦力大小為3N；（4）如果要提高斜面的機(jī)械效率，請你提出一個(gè)合理可行的方法：增大斜面的傾角?！敬鸢浮浚?）勻速；（2）57%；（3）3；（4）增大斜面的傾角【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，沿斜面拉動木塊時(shí)，為使測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)盡量使木塊做勻速直線運(yùn)動；（2）總功為：W總＝Fs＝7.0N×0.5m＝3.5J；有用功為：W有用＝Gh＝10N×0.2m＝2J；機(jī)械效率為：η＝＝≈57%；（3）額外功：W額＝W總﹣W有用＝3.5J﹣2J＝1.5J，由W額＝fs可知，摩擦力大?。篺＝＝＝3N；（4）斜面的機(jī)械效率與斜面的傾角有關(guān)，且斜面傾角越大，機(jī)械效率越高，所以要提高此實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率，可以增大斜面的傾角。故答案為：（1）勻速；（2）57%；（3）3；（4）增大斜面的傾角。27．（2023春?鳳翔縣期末）小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)如表：物理量實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計(jì)示數(shù)F/N測力計(jì)移動距離s/m機(jī)械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù).（2）第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為74%.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實(shí)驗(yàn)是用c裝置圖做的。（填“a”“b”或“c”）（4）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率；分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個(gè)數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率越低。（5）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)?！敬鸢浮浚?）勻速；（2）74%；（3）c；（4）增加物重；越低；（5）無關(guān)?！窘獯稹拷猓海?）在測繩端拉力時(shí)，需豎直向上勻速拉動測力計(jì)。（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第一次實(shí)驗(yàn)，有用功W有用＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J，總功W總＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J，滑輪組效率η＝×100%＝×100%＝74%；（3）由數(shù)據(jù)知第4次實(shí)驗(yàn)中，s為h的5倍，所以滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重，由圖示可知，第4次實(shí)驗(yàn)所用的裝置是c；（4）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用的同一滑輪組，提升的鉤碼重力越大，機(jī)械效率越高，可得使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率