第七单元 简单机械和功第１５课时一
杠杆和其他简单机械
一一１．说出杠杆二杠杆的五个要素;
２．懂得杠杆的平衡条件,会画杠杆的力臂;
３．能利用杠杆平衡条件的数学关系式F１l１＝F２l２进行简单的计算;
４．说出定滑轮二动滑轮和滑轮组的特点
．
１．如图所示,工人师傅用一根铁棒撬起木箱,铁棒可
以看成是一个一一一一,下方地面的支承点称为
一一一一,是杠杆绕着转动的固定点,工人向上施
加的使杠杆转动的力叫做一一一一力．
２．下图是用撬棒撬石头的示意图,请画出支点二动
力二动力臂二阻力和阻力臂
．
３．如图所示在研究杠杆平衡条件的实验中:
(１)实验前杠杆静止在水平位置上的好处是
一一一一．
(２)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,应
将横梁右端的螺母向一一一一(填 左 或
右 )边旋一些,使杠杆在水平位置平衡;
(３)如图在杠杆的左侧A已经挂了４个钩码,要想
使杠杆平衡在右侧４的位置应该挂一一一一
钩码杠杆才能平衡
．
４．下列杠杆中,属于费力杠杆的有一一一一,属于省
力杠杆的有一一一一．等臂杠杆有一一一一(填写
序号)
．
５．如图,一一一一是定滑轮,一一一一是动滑轮．
６．如图所示,一物体重５００N,滑轮重二绳重和摩擦
均不计,要拉起这个物体甲图中需一一一一N拉
力,乙图中需一一一一N拉力．
７．如图已画出弹簧测力计拉力的方向,画出滑轮组
的绕线
．
８．如图所示,小明利用滑轮组提升重为３００N的重
物,该滑轮组绳子的股数n ＝一一一一．若不计滑轮重和摩擦,则拉力F ＝一一一一N 时,
可以使重物匀速提升,若物体被提升的高度为２m ,则自由端绳子上升的距离为一一一一m
．
考点１一杠杆二
杠杆的五个要素一(２０１２ 江苏泰州)
如图是用开瓶扳手打开瓶盖的示意图．O 为支点,画出动力F １的力臂(l １)
和阻力F ２的示意图
．
?点拨?应用数学知识从直线外一点作垂线．
?解析?找到支点O 及F ２的作用线,从支点开始向力的作用线作垂线,并标出力臂,如图所示．
?答案
?
?小结?力臂是从支点到力的作用线的距离,不是从支点到力的作用点的距离．
考点２一杠杆的平衡条件
一(２０１２ 江苏南京)
物理实验小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．
(１
)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向一一一一(填 左 或 右 )移动,将
杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量一一一一．(２
)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为一一一一N ．测量序号
动力
F １/N 动力臂
l １
/c m 阻力
F ２/N 阻力臂
l ２/c m ①１２０２
１０②２１５１．５２０
③
３
５
一１５
一一(３
)有位同学得出如下结论 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 ,这个结论与杠杆的平衡条件不符合,原因是实验过程中一一一一(填字母)．
A．没有改变力的大小
B ．没有改变力的方向
C ．没有改变力的作用点
D．实验次数较少,
结论具有偶然性?点拨?(１
)由图知,杠杆左端下倾,说明杠杆的重心在支点左侧,向右调节平衡螺母使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(２
)由前两组可以得到杠杆的平衡条件:动力?动力臂＝阻力?阻力臂．根据已得到的平衡条件,可以计算出阻力的
大小．
?解析?(１
)杠杆左端下倾,说明杠杆的重心在支点左侧,应将平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处;由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离,调节杠杆在水平位置平衡时,可以方便的读出力臂;
(２
)第三组的阻力为F ２＝
F １l １
l ２
＝３N?５c m １５c m ＝１N (３
)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,是杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向．故选项A 二C 二D 错误,
选项B 正确．?答案?(１)右一力臂一(２)１一(３)B
?小结?探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,
杠杆的重心经过支点,消除了杠杆的重对杠杆平衡的影响,并且力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．
考点３一杠杆的应用
一(２０１２ 江苏无锡)
如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放．车前行时,需经过障碍物．当车的前轮遇到障碍物A 时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重２００N ,动力臂和阻力臂之比为２?３,则服务员作用在扶把上的动力为一一一一N ．当后轮遇到障碍物A
时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是一一一一(填 A B 或 C
)点,这种情况下,手推车可以视为一一一一杠杆(填 省力 或 费力 )．
?点拨?找出阻力二动力臂和阻力臂,利用杠杆平衡条件求作用在扶把上的动力;找出杠杆绕着转动的固定点就是杠杆的支点．根据动力臂和阻力臂的大小关系,判断杠杆类型．
?解析?(１
)由杠杆平衡条件可知F １＝
G L ２
L １
＝２００N?３２＝３００N ．(２
)当小推车后轮遇到障碍物A 时,售货员向上提扶把,车体是绕着B 点转动的,故B 点就是杠杆的支点．因为货物在
车内摆放均匀,重心就在车箱的中心,重力是阻力,人对车的力作用在车把上,方向向上,所以手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,故是省力杠杆．
?答案?３００一B 一省力
?小结?本题考查了杠杆的支点二动力二阻力等概念．杠
杆平衡条件的应用,杠杆的分类等知识．判断杠杆的类型方法
就是判断动力臂和阻力臂的大小关系．
考点４一定滑轮二
动滑轮和滑轮组一(２０１２ 浙江台州)
某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知(一一)．
A．A 是动滑轮
B ．B 是定滑轮
C ．如果电动机向下拉动绳子,
电梯厢将上升D．电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
?点拨?根据动滑轮和定滑轮的定义判断A 二B 分别是哪
类滑轮．由电梯厢升高距离和电动机拉绳的距离,判断电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度的关系．
?解析?图中A 滑轮的轴固定不动,因此它是定滑轮,故
选项A 错误;图中B 滑轮和电梯厢一块运动,因此它是动滑
轮,故选项B 错误;如果电动机向下拉动绳子,通过定滑轮改
变了力的方向,所以电梯厢上升,故选项C 正确;电梯厢由２
股绳子承担,在相等的时间内,电梯厢升高h ,绳子自由端通过
２h ,
因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的２倍．故选项D 错误．
?答案?C ．
?小结?此题主要考查动滑轮二定滑轮和滑轮组的特点,
弄清滑轮组中绳子自由端移动的距离和物体上升高度之间的关系,即s ＝n h ,其中s 是绳子自由端通过的距离,h 是物体通
过的距离
．
一(２０１２ 湖北随州)
小明做 测定滑轮组的机械效率 的实验时,用如图所示的滑轮组成滑轮组,请用笔画出在图中使用该滑轮组时最省力的绕法
．
?点拨?通过对滑轮组的绕线,比较提升物体绳子条数
的多少确定最省力的绕法．
?解析?对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,
有两种绕法:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,这种绕法
滑轮组上的滑轮都使用,有四股绳子承担物重,拉力是F ４
;二
是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮,有一个动滑轮后没有使用,这种绕法只能有三股绳子承担物重,拉力是F ４,由此可知,滑轮组最省
力的绕法是绳子股数最多是第一种,即四股绕线的方法．如图
所示．
?答案
?
?小结?本题滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数不同,分
析时注意并不是从动滑轮上引出的绳子越多二越省力,要把两种绕法(绳子先系在定滑轮的固定挂钩上二绳子先系在动滑轮的固定挂钩上)都画出来选择．
考点１一杠杆二
杠杆的五个要素１．下列说法正确的是(一一)．
A．支点到动力作用点的距离就是动力臂
B ．动力臂和阻力臂不一定都在杠杆上
C ．动力臂和阻力臂的和一定等于杠杆的长度
D．支点总是在动力作用点与阻力作用点之间
２．如图所示,
杠杆可以绕O 点转动,在B 点挂一重物G ,C 点施加一个水平拉力F １,则F １二F ２的力臂分
别是(一一)
．
A．O C 和B C B ．O A 和O D
C ．O C 和O B
D．A C 和B D
３．如图所示,
下列关于F １力臂的作图中,正确的是(一一)．
４．如下图中所示,
轻质杠杆可绕O 转动,杠杆上吊一重物G ,在力F 作用下杠杆静止在水平位置,l 为
F 的力臂,请在图中作出力F 的示意图及重物
G 的力臂
．
考点２一杠杆的平衡条件
５．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,
常把树枝尽量往剪刀轴O 靠近,这样做的目的是为了
(一一)
．
A．增大阻力臂,
减小动力移动的距离B ．减小动力臂,
减小动力移动的距离C ．增大动力臂,
省力D．减小阻力臂,
省力６．如图所示,
要使杠杆处于平衡状态,在A 点分别作用的四个力中,最小的是(一一)．
A．F １B ．F ２
C ．F ３
D．F ４
７．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,
使用时相当于一个一一一一(填 省 或 费 )力杠杆;若箱和
物品共重１００N ,
动力臂是阻力臂的５倍,则抬起拉杆的力至少为一一一一N ．
８．如图所示是探究杠杆平衡条件的实验装置
．
(１
)两端螺母的作用是一一一一;若杠杆在使用前发现左端低二右端高,要使它在水平位置平衡,
应将杠杆右端的平衡螺母向一一一一调节;也
可将杠杆左端的平衡螺母向一一一一调节．此后,在整个实验过程中,是否还能再旋动两侧的平衡螺母?一一一一．(２
)他得到的两组数据如下表所示:实验序号动力
F １
/N 动力臂
L １/m 阻力
F ２
/N 阻力臂
L ２/m １２０．２１０．１２
１０．０８２０．０４这两组数据中,第一一一一次实验的数据肯定有错误．经检查,发现是测量动力臂时读数错
了;测量值一一一一(填 偏大 或 偏小 )．考点３一杠杆的应用
９．皮划艇是我国的奥运优势项目之一,
比赛中,运动员一手支撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用
力划桨,如图所示,此时的船桨是(一一)．
A．等臂杠杆B ．费力杠杆C ．省力杠杆D．无法判断
１０．下列工具:①钢丝钳一②钓鱼杆一③筷子一④镊
子一⑤开酒瓶用的起子,其中属于费力杠杆的是
(一一)
A．①②③B ．②③④
C ．①③⑤D．②③⑤
１１．根据具体工作需要能选择合适的工具是劳动者
的基本技能,要剪开较硬的物体,下图中的四种
剪刀,应选择(一一)．
１２．下图中可视为费力杠杆的是(一一)．
１３．如图是搬运泥土的独轮车,
独轮车属于一一一一杠杆(填 省力 或 费力 )．
设车箱和泥土的总重G ＝１０００N ,
运泥土时从A 点提起独轮车把手的力是F ,F 的力臂是一一一一m ,F 的大小至少是一一一一N ．
考点４一定滑轮二
动滑轮和滑轮组１４．如图所示,
使用定滑轮提升重物,当分别在A 方向二B 方向和C 方向拉重物时(一一)
．
A．A 方向拉力最小B ．B 方向拉力最小
C ．C 方向拉力最小
D ．三个方向拉力都一样
１５．如图所示,质量为６０k g 的人,站在质量为３０k g
的吊篮内,他至少用一一一一N 的拉力拉住绳
子,才能使自己和吊篮在空中保持静止．(g ＝
１０N /k g
)１６．如图,用一个动滑轮把重５００N 的物体匀速提起
２m 时,
不计摩擦和动滑轮重,人对绳子的拉力为一一一一N ,
绳子自由端移动一一一一m ．１７．用滑轮组提升重物,
当绳的自由端被拉下２m ,发现物体升高０．５m ,物体的质量为２０k g
,若不计摩擦阻力二绳重二动滑轮重(g ＝１
０N /k g ),拉绳的力是(一一)．
A．１９．６N B ．４９N
C ．４９．２５N D．５０N
１８．如图所示,
物体M 在拉力F 作用下做匀速直线运动,物体M 与地面的摩擦力为２４N ,
则F ＝一一一一N (
不计绳重二滑轮与绳间的摩擦)．若拉力F 增加８N ,则物体M 与地面间的摩擦力
一一一一(填 变大 不变 或 变小 )．
１９．如图所示,
某人使用滑轮组提升重物,请画出他使用滑轮组最省力的绕法
．
２０．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(一一)．
?基础达标?
１．(２０１２ 贵州铜仁)
下列测量工具没有利用杠杆原理的是(一一)．
A．弹簧测力计B ．杆秤
C ．台秤D．托盘天平
２．(２０１２ 江苏扬州)
如图所示的生活用具中,使用时属于省力杠杆的是(一一)．
３．(２０１２ 福建泉州)
如图所示的各类杠杆中,属于省距离的是(一一)．
４．(２０１２ 山东济宁)
衣服夹是一种常用物品,如图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况．下列说法
中正确的是(一一)．
A．当用手将其捏开时,
它是费力杠杆B ．当用其夹住物品时,
它是费力杠杆C ．无论用手将其捏开还是夹住物品时,
它都是费力杠杆D．无论用手将其捏开还是夹住物品时,
它都是省
力杠杆
５．(２０１２ 山东德州)
如图是小龙探究 杠杆平衡条件 的实验装
置,用弹簧测力计在C 处竖直向上拉,杠杆保持平衡．若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F 的变化情况是(一一)．
A．变小B ．变大
C ．不变D．无法确定
６．(２０１２ 河南)
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．如果两侧各去
掉一个钩码,则(一一)．A．左端下降
B ．右端下降
C ．仍然平衡D．无法判断
７．(２０１２ 江苏连云港)
下图是生活中常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是一一一一(
填写字母符号),其中属于费力杠杆的是一一一一(填写字母符号)．
８．(２０１２ 山东临沂)
如图所示,赛艇的桨可看成一个一一一一杠杆
．
９．(２０１２ 山东烟台)
如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把
婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是一一一一;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿
车可视为一一一一杠杆(填 省力 或 费力 )．
１０．(２０１２ 浙江嘉兴)
如图所示的三个滑轮中,属于动滑轮的是一一一一．
若滑轮的自重和摩擦不计,当分别沿力F １二F ２和F ３方向匀速提起同一物体时,则F １二F ２和F ３的大小关系是一一一一．
１１．(２０１２ 湖南娄底)
如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O 为支点,F １表示手对钓鱼竿的作用力,
请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F ２的力臂L ２．
１２．(２０１２ 山东德州)
用如图所示的滑轮组提升重物,要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的
２倍,
请在图上画出绕线的方法
．?综合拓展?
１３．(２０１２ 山东日照)
筷子是我国和部分国家特有的用餐工具．在正常使用筷子用餐时,筷子属于
(一一)．
A．费力杠杆,
但省距离B ．省力杠杆,
且省距离C ．省力杠杆,
但费距离D．等臂杠杆,
即不省力也不费力１４．(２０１２ 江苏徐州)
花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端,便可
以轻松地剪断树枝．这时修枝剪
刀属于一一一一杠杆,它的支点在一一一一点．使用时,若在轴上加润滑油,则可以提高杠杆的一一一一．
１５．(２０１２ 四川凉山)
如图所示,杠杆A O B 用细线悬挂起
来,当A 端挂重物G １,B 端
挂重物G ２时,杠杆平衡,此时O A 恰好处于水平位置,A O ＝B O ,
杠杆重力不计,则(一一)．
A．G １＜G ２
B ．G １＞G ２
C ．G １＝G ２
D．都有可能
１６．(２０１２ 江苏宿迁)
利用杠杆投掷石球,如图所示,作用在A 点的力沿一一一一时最小．已知石球重
１００N ,O A ?O B ＝１?４,则作用在A 点力的最小值为一一一一(不计杠杆自重及摩擦)．
１７．(２０１２ 山东滨州)
滨州黄河大桥如图甲所示．若将大桥斜拉部分的一半简化成图乙所示的杠杆模型,
其中O 点为支点,P 为桥面部分的重心,请在图乙中画出拉索对桥面拉力F 的力臂l 和桥面所受重力G
．
１８．(２０１２ 福建福州)
小明在探究 杠杆的平衡条件 实验中:
(１
)实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡,其目的是一一一一一一一一一一一．
(２
)杠杆平衡后,小明在图甲所示的A 位置挂上两个钩码,可在B 位置挂上一一一一个钩码,
使杠杆在水平位置平衡
．
(３
)他改用弹簧测力计在图乙所示的C 位置斜向下拉,若每个钩码重１N ．当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将一一一一１N (
填 大于 等于 或 小于 )．
１９．(２０１２ 宁夏)如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为５６k g
．身体可视为杠杆,O 点为支点．A 点为重心．(g ＝１
０N /k g )(１
)该同学所受重力是多少?(２
)在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂L １．
(３)若O B ＝１．０m ,B C ＝０．４m ,
求地面对双手支持力的大小．
第１６课时一功一功率一
机械效率
一一１．说出做功的两个必要因素,能根据具体情况判断力是否做功．
２．
会用公式W＝F s进行简单的计算．
３．说出功率的意义二会用定义式P＝W t进行简单的计算．
４．说出机械效率,并能根据公式进行一般简单的计算．
１．物理学中把力和物体在
一一一一移动的距离的乘
积叫做机械功．
２．如图,人提着重５０N的水桶在水平地面上行走了
５m,人对水桶做功一一一一J,理由是一一一一一
一一一一一．
３．一起重机将重为１．２?１０４N的钢材竖直匀速提升
３m后,又沿水平方向匀速移动５m,在整个过程
中起重机对钢材做的功为一一一一J．
４．一台拖拉机耕地时的牵引力是３?１０４N,若这台
拖拉机在耕地时每小时行驶３６００m,则它每小时
做功一一一一J,拖拉机的功率是一一一一W．
５．上海桑塔纳牌轿车的功率是６６k W,它表示的意
思是一一一一．那么１m i n做功一一一一J．
６．如图所示,物体重５００N,每个滑轮重４０N,拉力F
把物体匀速提高１m,不计摩擦和绳重,绳移动的距
离为一一一一m,绳所受的拉力F为一一一一N,拉
力F 对物体做的功叫有用功,大小为一一一一J,拉
力F做的功叫总功,做的总功为一一一一J,滑轮组
的机械效率是有用功和总功的比值,该滑轮组的机
械效率为一一一一．
７．如图是测定滑轮组的机械效率的实验装置,除了
图中器材外,还需要一一一一和一一一一;除钩码
重外,还要测出的数据有一一一一二一一一
一二
一一一一;弹簧测力计的拉力方向应一一一一,钩
码应一一一一上升;将图中钩码减少一个,则滑轮
组的机械效率将一一一一．
考点１一机械功及功的计算
一(２０１２ 江苏连云港)一个人先后用同样大小
的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面二粗糙
水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s
(如图所示),该力在这
三个过程中所做的功分别为
W１二W２二W３,关于它们之间的大小关系说法正确的是
(一一)
A．W１＜W２＜W３B．W１＜W２＝W３
C ．W １＝W ２＝W ３D．W １＝W ２＜W ３
?点拨?对照做功的两个必要因素去判断．做功的两个
必要因素是:一是作用在物体上的力;二是在力的方向上通过的距离．
?解析?物体在光滑的水平面上二在粗糙的水平面上和在粗糙的斜面上受到力相等,通过的距离相等,根据做功的两个必要因素可知,它们做功相等,故选项C 正确．
?答案?C ．
?小结?判断物体是否做功,关键看是否符合做功的两
个必要因素,物体不做功有下列几种情况,一是有力缺少距离,二是有距离缺少物体受到的力,三是力和物体通过的距离垂直
．
一(２０１２ 广西南宁)
２０１２年年底,南宁到广州的高速铁路将开通,全程约为５７０k m ,
只需３h ．若全程为平直轨道,动车组以５?１０５
N 的牵引力做匀速
直线运动,求:
(１
)动车组运动的速度;(２
)动车组受到的阻力;(３)牵引力在全程做的功．?点拨?根据速度公式计算动车组的速度,动车组做匀速直线运动,可以用二力平衡知识计算阻力,找出动车的牵引力,应用功的公式计算出动车做的功．
?解析?(１
)动车组运动的速度v ＝
s t ＝５７０k m ３h
＝１９０k m /h ;(２
)因为动车组匀速直线运动,根据二力平衡,F 阻＝F 牵＝５?１０５
N ;
(３
)牵引力在全程做的功W ＝F s ＝F 牵s ＝５?１０５N?５７０k m＝２．８５?１０８J ．
?答案?(１)１９０k m /h 一(２)５?１０５N一(３)２．８５?１０８J
?小结?本题是力学综合性题目,主要考察了速度的计
算,二力平衡的知识,功的计算(１)使用W ＝F s 时,F 与s 必须
在同一直线上(２)要注意单位的统一,F 的单位为N ,s 单位为m ,计算得出的功单位才是J ;(３)F 二s 必须具有同时性:
即s 必须是F 一直参与下物体在力的方向上移动的距离．(４)F 二s 必须具有同一性:F 二s 是指同一物体受到的力和在力的方向上
运动的距离．
考点２一功率
一(２０１２ 江苏南通)
有一汽车的质量是３t ,在平直公路上以３６千米/小时的速度做匀速直线运动,已知牵引力为２０００N ,
求:(１
)求车所受的重力;(２
)求汽车所受的摩擦力;(３)求车的功率是多少．?点拨?首先用重力公式计算出汽车受到的重力,然后根据平衡力的知识计算出摩擦力的大小,最后用功率公式计算出汽车的功率．
?解析?(１)３t ＝３０００k g
,G ＝m g ＝３０
００k g ?１０N /k g ＝３?１０４
N ;(２)汽车匀速行驶,受到的牵引力等于摩擦力:f ＝F ＝
２０００N ;
(３)３６k m /h ＝１０m /s
,P ＝F v ＝２０００N?１０m /s ＝２?１０４W ．?答案?(１)３?１０４N一(２)f ＝F ＝２０
００N一(３)２?１０４
W
?小结?在应用G ＝m g 计算重力时,
质量的单位必须是k g
,在计算摩擦力时,分清物体所处的状态,判断物体受力的情况,如果是静止或匀速直线运动就可以判断物体受到的是
平衡力．在运用P ＝W t 进行计算时,功和时间必须要对应起
来,不能 张冠李戴 ．
(３)根据P ＝W t ＝F s t ＝F v ,
如果一个物体受力F ,且在力F 的作用下匀速直线运动,则力F 做功的功率P ＝F v ．
考点３一机械效率及其测量
一(２０１２ 江苏宿迁)
某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图．他们将测得钩码重G 二拉力F 二钩码上升的髙度h 二测力计移动的距离s ,并将计算出的有用功W 有用二总功W 总和机
械效率η数据一并记入下表
:
实验G /N F /N h /m s /m W 有用/J W 总/J η
１２２．１０．１０．１０．２０．２１９５．２％２２１．２０．１０．２０．２０．２４８３．３％３
２
０．９
０．１
０．３
０．２
０．２７
一一(１
)表格中数据 ＝一一一一;(２)比较实验１二２,
第２次的机械效率较低,主要原因是一一一一一一一;
(３)比较实验２二３,
影响这两次实验机械效率不同的主要因素是一一一一,
使用滑轮组的优点是一一一一．
?点拨?(１)根据机械效率的计算公式η＝W 有
W 总
?１００％,
带入表格中的相应数据,即可计算出效率;(２)分析实验１二２发现１为定滑轮,２为动滑轮,
动滑轮和摩擦是产生额外功的主要原因之一;
(３)实验２二３中虽然承担物重的绳子的段数不同,
但这不是影响机械效率的主要原因,这里主要原因应该是滑轮组不同的组成,使摩擦的大小发生了改变,从而影响了机械效率;滑轮组的优点有两个方面,即可以省力,有时也可同时改变用
力方向．
?解析?(１
)由表格中的数据计算得:机械效率η＝W 有W 总?１００％＝０．２J
０．２７J
?１００％?７４．１％;(２
)由图可知,第２次实验中滑轮为动滑轮,因此,由于动滑轮重力的存在,使额外功增加,机械效率降低;
(３)由图可知,第２二３两次实验相比较,
滑轮组的绕绳方法不同,使得其摩擦力的大小不同,这是造成其机械效率不同的主要因素;使用滑轮组可以省力,也可以改变用力的方向．
?答案?(１)７４．１％
(２
)动滑轮有重力(或有用功相同时,使用动滑轮做的额外功多)
(３
)摩擦一可以省力或改变用力方向?小结?本实验是探究滑轮组机械效率的基本实验,会
用机械效率公式进行简单的计算,懂得影响机械效率大小的因素．影响机械效率大小的因素主要有以下几个方面:动滑轮的重力二轴的摩擦和绳重,还有提起物体的重力
．
一(２０１２ 江苏盐城)小明家新买的房子准备装修,为了将水泥从地面送上楼,他在楼上安装了一个滑轮组,所用的滑轮每只２k g ,每次将一袋５０k g 的
水泥提升５m ．(不计绳重和摩擦,g 取１
０N /k g )求:(１
)每袋水泥受到的重力大小;(２)每次做的有用功;(３
)滑轮组的机械效率．?点拨?根据重力公式计算出水泥受到的重力,有用功
是提起水泥所做的功,知道水泥的重力和升高的距离代入公式:W 有用＝G h 计算出有用功,应用公式W 总＝W 有用＋W 额外计算出总功,应用机械效率公式η＝W 有
W 总
?１００％计算出滑轮组的效率．
?解析?(１
)每袋水泥受重力为:G ＝m g ＝５０k g ?１０N /k g ＝５００N ．(２
)提升水泥做的有用功为:W 有用＝G h ＝５００N?５m＝２５００J ．(３
)在不计绳重和摩擦的情况下,对动滑轮做的功为额外功,对动滑轮做的功为额外功为:
W 额外＝G 动?h ＝m 动g h ＝２k g ?１０N /k g ?５m＝１００J ,则总功为:
W 总＝W 有用＋W 额外＝２５００J ＋１００J ＝２６００J ,滑轮组的机械效率为:
η＝W 有用W 总?１００％＝２５００J
２６００J ?１００％＝９６．１％．?答案?(１)５００N ;
(２)２５００J
;(３)９６．１％．
?小结?本题应用公式G ＝m g 计算物体受到的重力,
计算时注意质量的单位是k g
;本题还应用了机械效率的公式,在计算机械效率的时候要弄清哪些是有用功,哪些是总功,哪些是额外功．用滑轮组提升物体时,有用功是直接提升物体所做的功是有用功,拉绳子的力做功为总功．
考点１一机械功及功的计算
１．下列哪种情况做了功(一一)．
A．依靠惯性在光滑水平面上运动的小车
B ．举重运动员举着杠铃静止不动
C ．某人提着水桶在水平路面上行走
D．登山运动员登山
２．下列实例中,力对物体没有做功的是(一一)．
A．起重机吊起重物B ．马拉车,
车未动C ．跳水运动员从跳台跳下
D．举重运动员,
将杠铃举起３．一个同学用５０N 的水平方向的力．
将一只重５N 的足球沿水平方向踢了出去,足球在地上滚动了３０m 才停下,
在球滚动过程中,脚对球做的功是(一一)．
A．５J
B ．１５００J
C ．１５０J
D．０J
４．在２０１２年伦敦奥运会女子举重７５公斤以上级决
赛中,中国选手周璐璐以抓举１４６公斤二挺举１８７
公斤二总成绩３３３公斤夺冠,她在挺举过程中对杠铃做的功大约为(g ＝１
０N /k g )(一一)．A．３?１０２J B ．１?１０３
J
C ．３?１０３
J
D．５?１０３J
５．有一起重机．它将５０００N重的物体匀速提高６m．后又水平地移动４m,则钢丝绳对物体所做的功是(一一)．
A．３００００J B．２００００J C．５００００J D．１００００J ６．在如图的装置中,使用的是一一一一滑轮(填 定 或 动 )．如果要提起５０N的物体(不计滑轮的重力和摩擦),至少需要用一一一一N的拉力,若要使物体匀速上升２m,则拉力所做的功为一J ．
考点２一功率
７．下列说法中正确的是(一一)．
A．物体做的功越多,则功率就越大
B．物体做功的时间越短,则功率越大C．在相同的时间内做的功越多,功率越大D．功率越大,则做功越多
８．一位父亲与他５岁的儿子磊磊一起上楼回家,对此,下列说法中错误的是(一一)．
A．爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少B．爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多C．爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子做功一定快
D．爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的做功一定快
９．体育测试立定跳远项目中,体重为５００N的某同学从最高点到落地点的过程中,重心下降的最大距离为０．３m,用时０．５s,轨迹如图．则此过程重力做的功为一一一一J,重力的功率为一W ．
１０．利用如图所示的装置将重为１００N的物体A在２秒内匀速提高３m,则物体上升的速度为一一一一m/s,以滑轮为参照物,物体是一一一一的(填 静止 或 运动 ),拉力的功率为一一一一W．(不计绳子与滑轮之间的摩擦)
１１．小强同学家住北园小区３号楼的五楼．放学后,
他从一楼到五楼共用了２０s．若小强及书包总重为４８０N,每层楼的高度为３m,则他上楼的功率
是多少?
考点３一机械效率及其测量
１２．甲用手直接将重物举高１m和乙通过滑轮组将同一重物举高１m,则他们所做的功的大小是(一一)．
A．乙做的功较多B．乙做的功较少C．甲二乙两人做的功一样D．无法比较
１３．有关机械效率的说法错误的是(一一)．A．任何机械的机械效率总小于１
B．使用机械时总功总大于有用功
C．用滑轮组提升同一重物时,额外功做得越少,机械效率越大
D．用机械提升同一重物时,一般情况下,所用力越小,机械效率越大
１４．用杠杆把４００N的物体提高１m,这时动力作用点下降了２m,所用的动力是２５０N,则动力做的总功是一一一一J,杠杆的有用功是一一一一J,机械效率是一一一一．
１５．如图所示,某一工人用滑轮组提起重９００N的物体,绳子自由端拉力F为５００N,重物在２０s内匀速上升了１０m．试求:
(１)物体上升的速度;
(２)提起物体所做的有用功;
(３)滑轮组的机械效率．
１６．下列哪种措施可以提高滑轮组的机械效率(一一)．
A．增加物体移动的距离B．改变绳子的绕法C．增加物体的质量D．增加动滑轮的个数１７．用如图所示的装置,匀速向上提起重２N的物体,所用的拉力为１．５N,动滑轮的机械效率为一一一一．如果要提高动滑轮的机械效率,你的
做法是一一一一(答出一条即可)．
１８．小红在探究
影响滑轮组机械效率高低的因素 时,提出下列假设
:
①机械效率可能跟动滑轮重有关②机械效率可能跟被拉物体重有关
③机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关④机械效率可能跟承重绳子的段数有关然后小婷设计了如上图所示的实验验证,进行对比来验证小红提出的假设,则该实验验证的假设
是(一一)．
A．①B ．②
C ．③D．④
１９．
滑轮组的机械效率究竟与哪些因素有关 ?某实验小组的同学对同一滑轮组进行实验探究,得
到了下表中的数据:
一一一
次数项目一一一
１２３钩码重/N ４
６
８
钩码上升高度/m ０．１０．１０．１绳端拉力/
N
１．８２．４
３
绳端上移的距离/m ０．３０．３０．３
机械效率
７４％８３％
一
(１
)将表中数据补充完整．(２
)请画出进行第一次实验时的绳子连接的装置图(每个钩码重２N )．
(３
)分析比较表中的数据,你认为同一滑轮组机械效率发生变化的主要原因是一一一一一一
一一一一一一一．
?基础达标?
１．(２０１２ 福建泉州
)
下列几种现象中,没有对物体做功的是(一一)．
２．(２０１２ 江苏南通)
手抛鸡蛋的杂技演员抛出的鸡蛋从最高处到最低处重力做功大概是(一一)．A．０．２J
B ．２J
C ．２０J D．２００J
３．(２０１２ 浙江绍兴)
如图甲是小球从某高度处由静止下落h 过程的路程与时间关系图像,图乙中,描述重
力对该球做功大小与时间关系正确的图线是(一一)．
４．(２０１２ 湖北宜昌)
小明用相同的水平推力,分别使较重的A 物体沿较光滑的平面移动,较轻的B 物体
沿较粗糙的平面移动,若在相同的时间内移动相
同的距离．则下列说法正确的是(一一)．
A．小明对A 物体做的功多
B ．小明对B 物体做的功多
C ．小明推A 物体时的功率小D．小明推A 二B 两物体时的功率相同
５．(２０１２ 江苏无锡)
学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展 比一比谁的功率大 的活动,他们
设计了三套方案:①测量出各自的体重二
爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,
测量出各自的体重二爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼
的高度相同,测量出各自的体重二爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较,可行的是
(一一)．A．只有①
B ．只有①②
C ．只有②③
D．①②③都可以
６．(２０１２ 江苏常州)
分别用如图所示的甲二乙两个滑轮组,在１００s 内将重为４００N 的物体G 匀速提升
１０m ,每个滑轮的重均为２０N ．不计绳重及摩擦,此过程中(一一)．
A．F 甲做的功大于F 乙做的功
B ．F 甲做的功小于F 乙做的功
C ．F 甲做功的功率小于F 乙做功的功率
D．F 甲做功的功率等于F 乙做功的功率
７．(２０１２ 湖北黄冈)
图甲二图乙是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将
质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力二
摩擦二滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的是(一一)
．
甲
乙
A．甲的拉力是乙的拉力的３倍
B ．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的２
倍C ．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D．如果考虑滑轮质量,
图１装置的机械效率比图２的小
８．(２０１２ 内蒙古呼和浩特)
如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力二绳子重可以忽略
不计,在物体匀速上升的过程中(一一)．A．甲图省力,
机械效率甲图大B ．甲图省力,
机械效率一样大C ．乙图省力,
机械效率乙图大D．乙图省力,
机械效率一样大９．(２０１２ 广东广州)
如图的剪刀剪纸机械效率为８０％,这表示(一一)
．
A．若作用在剪刀的动力是１N ,则阻力是０．８N
B ．若作用在剪刀的阻力是１N ,则动力是０．８N
C ．若作用在剪刀的动力做功１J ,则有０．２J 的功
用于剪纸D．若作用在剪刀的动力做功１J ,则有０．８J 的功
用于剪纸
１０．(２０１２ 山东泰安)
如图所示,工人师傅用２５０N 的力将重４００N 的物体匀速提升１m ,
在此过程中滑轮组的机械效率是(一一)．
A．８０％B ．６２．５％
C ．１２５％
D．２０％
１１．(２０１２ 黑龙江)
小明将放在水平桌面上重为３N 的物理课本,水平匀速拉动０．５m ．所用的水平拉力为１N ,则课本重力做功一一一一J ,水平拉力做
功一一一一J ．
１２．(２０１２ 江苏泰州)
歼Ｇ１０ 是我国自行研发的新型战
机,当发动机以１．２?１０５
N 的推力使其以二倍
声速(声速为３４０m /s )飞行时．１０s 飞行的距离
一一一一m ,
发动机推力的功率是一一一一W ．１３．(２１０２ 眉山)
小童同学用５０N 的水平推力,使放在水平桌面上重２００N 的物体做匀速直线运动,
若该物体在１０s
内移动４m ,则在此过程中,物体受到的摩擦力是一一一一N ,小童做功的功率是
一一一一W ．
１４．(２０１２ 广西桂林)
在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若实心球重２０N ,
从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为
２．７m ,用时约０．７５s ．
则球下降过程中重力做功为一一一一J ,功率为一一一一W ．１５．(２０１２ 湖南株洲)
如图所示,用２０N 的拉力F 通过滑轮组将４０N 的重物在２s 内匀速提升１m ,
在此过程中,拉力做功为一一一一J ,拉力的功率是
一一一一W
．
１６．(２０１２ 重庆)用如图所示滑轮组匀速提升重为
２００N 的物体,人对绳的拉力为１２５N ,
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为一一一一．如果人
的体重为６００N ,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为一一一一
．１７．(２０１２ 福建泉州)质量为５０k g 的何勇同学,
在一次爬杆比赛中,用１２s 爬到了５m 高的杆顶:
(１)何勇受到的重力是多少?(２
)何勇爬杆过程中做了多少功?功率是多大??综合拓展?
１８．(２０１２ 湖北荆州)
通过荆州的汉宜铁路上运营的列车是C R H ２A 和谐号动车组．C R H ２A 和谐号列
车采取８节车厢编组,在运行过程中的机车牵引
功率为４８００k W ,时速为２００k m /h ．若一列从荆州站驶出的C R H ２A 和谐号列车在平直轨道上匀速行驶１００k m ,
则该列火车在这段时间内所做的功二机车受到的阻力分别是(一一)．
A．９．８?１０９J ;９．８?１０４
N B ．８．６４?１０９J ;８．６４?１０４
N C ．４．８?１０９J ;４．８?１０４N D．２．４?１０９J ;２．４?１０４
N
１９．(２０１２ 湖北十堰)
用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上匀速运动,两次运动的s Ｇt
图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F １和F ２,功率分别为P １和P ２,则他们大小关系正确的是(一一)
．
A．F １＞F ２一P １＞P ２
B ．F １＝F ２一P １＞P ２
C ．F １＝F ２一P １＜P ２
D．F １＜F ２一P １＜P ２
２０．(２０１２ 黑龙江)
(多选)分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度．若物体受到的
重力为１００N ,动滑轮的重力为１０N ．
把物体匀速提升１m 的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是(一一)．
A．甲二乙两滑轮组所做的有用功都是１００J
B ．甲滑轮组所做的有用功为２００J ,乙滑轮组所做的有用功为３００J
C ．甲二
乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D．甲二乙两滑轮组的机械效率均为９０．９％
２１．(２０１２ 四川宜宾)
如图所示,用F 为３０N 的拉力,通
过滑轮组拉着重为３００N 的物体,
在水平面上以０．５m /s 的速度向左做匀速直线运动．则物体受到的摩擦力大小为一一一一N ,拉力F 的功率为一一一一W ．
(不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力
)
２２．(２０１２ 江苏淮安)
如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在
杠杆O B 下面的物块缓慢上升至虚线位置,
测力计的示数F 为一一一一N ,
测力计上升的高度s 为０．２m ．物块重G 为１．５N ,物块上升的高度h 为０．３m ,
则杠杆的机械效率为一一一一％,使用该杠杆做额外功的一个原因一一一一．
２３．(２０１２ 湖南益阳)
如图所示是迫击炮供弹车．钢缆绳以大小为１００N 的拉力F 使炮弹匀速升高２m ,
若炮弹重为１５０N ,
求:(１
)滑轮组提升炮弹所做的有用功;(２
)拉力F 做的总功;(３
)滑轮组的机械效率．２４．(２０１２ 贵州遵义)
小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重
２N ,
测得的数据如下表:一一一物理量实验次数一一一钩码总重G
/N 钩码上升的高度h /m 测力计示数F
/N 测力计移动距离s /m 机械效率η
１４０．１１．８０．３２６０．１２．４０．３８３％３４０．１１．４０．５５７％４
４
０．２
１．４
１．０
５７％
(１
)在实验中,测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上一一一一拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
(２
)第１次实验测得的机械效率为一一一一．(结果保留两位有效数字)(３)分析表中数据可知:第２次实验是用一
图做的;第４次实验是用一一一一图做的．(填 a b 或 c )(４)分析第１二２次实验数据可知:
使用同一滑轮组,一一一一可以提高滑轮组的机械效率;
分析第１二３次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率
一．
(５)分析第３二４次实验数据可知,
滑轮组的机械效率与物体被提升的高度一一一一．
第七单元一简单机械和功
第１５课时一杠杆和其他简单机械?自主梳理?
１．杠杆一支点一动
２．
３．(１)可以从杠杆上直接读出力臂一(２)左一(３)３４．A一B二C一D
５．B二C二E一A二D二F二G
６．５００一２５０７．
８．３一１００一６
?当堂过关?
１．B一[解析]动力臂是支点到动力作用线的距离,A 选项错;力臂可以在杠杆上也可以不在杠杆上,B 选项正确;动力臂和阻力臂的和可能大于也可能小于杠杆的长度,C选项错;支点也可以在杠杆的一端,D选项错误．
２．B一[解析]从支点到动力F１的力臂是O A;从支点到阻力F２的力臂是O D;故B选项正确．３．C一[解析]力臂是从O到力的作用线的距离,故C 是正确的．
４．
[解析]力的作用线与力臂垂直,力臂为支点与垂足的连线,过垂足作垂线与杠杆有一交点,此点为动力的作用点,然后标出动力的方向即可,要保持杠杆平衡．
５．D一[解析]O支点,树枝对剪刀的力是阻力,树枝到O的距离是阻力臂,树枝距离O点越近,阻力臂越短,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力臂不变时,阻力臂越短,动力越小,越省力．
６．C一[解析]根据杠杆的平衡条件F１L１＝F２L２可知,当阻力F２＝G与阻力臂一定时,要想动力最小,则动力臂最大,在图中只有F３动力臂最大,所以F３最小．
７．省一２０一[解析]拉杆式旅行箱,动力臂大于阻力臂,它是一个省力杠杆,根据杠杆的平衡条件可知F１＝F２L２L１＝１００N?１
５＝２０N．８．(１)调节杠杆平衡一右一右一不可以一(２)１一偏大[解析]平衡螺母的作用是用于放物体前调节杠杆平衡,而一旦放物体后,它就不能再动了,只能通过调节力臂或力来使杠杆重新平衡．第一次实验中动力与动力臂的乘和阻力与阻力臂的乘积不同,肯定是错了,动力臂应是０．０５．
９．B一[解析]因为支点在桨的末端左手处,动力作用点在右手处,阻力在桨的末端,阻力臂大于动力臂,所以桨是一个费力杠杆．
１０．B一[解析]钓鱼杆二筷子二镊子等都是阻力臂大于动力臂,所以他们都是费力杠杆．
１１．D一[解析]要剪开较硬的物体,应选最省力的剪刀,而最省力的剪刀,其动力臂最长,从选项中可知,D剪刀从支点到动力作用点的距离最长,动力
学科王独家
侵权必究
https://www.doczj.com/doc/5215191167.html,/
臂最长,故最省力．１２．A一[解析]起重机,l １＜l ２,F １＞F ２为费力杠杆．其他:手推车二瓶启子二撬杠均是l １＞l ２,
为省力杠杆．１３．省力一１．６一２５０一[解析]独轮车抽象为一个杠杆,独轮车的轴相当于一个杠杆的支点,动力臂L １＝１．６m ,阻力臂L ２＝０．４m ,阻力F ２＝G ＝１０００N ,F １＝
F ２L ２L １＝１０００N ?０．４m １．６m ＝２５０N ．１４．D一[解析]定滑轮不省力但可以改变力的方向．１５．２２５一[解析]人和吊篮的总重力为
G ＝m g ＝(６０k g ＋３０k g )?１０N /k g ＝９００N ,若人的力是F ,如图则有F ＋F ＋２F ＝９００N ,所以F ＝２２５N ．１６．２５０一４一[
解析]动滑轮省一半的力,所以人对绳子的拉力是２５０N ,
物体提升了２m ,物体由２段绳子承担,所以绳子自由端移动通过的距离是s ＝２h ＝２m?２＝４m ．
１７．D一[
解析]承担物体绳子的股数为n ＝２m ０．５m
＝４股,物体的重力G ＝m g ＝２
０k g ?１０N /k g ＝２００N ,
拉力为F ＝１４G ＝１４?２００N＝５０N ．１８．１２一不变一[
解析]摩擦力由三段绳子承担,所以F ＝１２f ＝１２
?２４N ＝１２N ,摩擦力的大小只和压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与其他因素无关,所以当拉力增加８N 时,摩擦力仍然保持不变．
１９．
[解析]本题考查了滑轮组的连线方法,在绕线时,
最省力的绕法是提升重物的绳子股数最多时的绕
法,但还需要注意的是,由于人站在地上,所以最后所用力需要向下,从图中可看出定滑轮和动滑轮分别为两个,这种滑轮组绕线时把绳子固定端固定在定滑轮时上,即有四段绳子提升重物时最省力．
２０．D一[解析]A 图中定滑轮不省力,所以F １＝G ;
B 图中物体的重由三股绳子承担,所以F ２＝１３G ;
C 图力作用在动滑轮的轴上,所以F ３＝２
G ;D 图中F ４＝
１４G ．故D 正确
．?课后精练?
１．A一[解析]弹簧秤应用的是弹簧伸长和拉力成正比原理制成的,故选项A 正确．２．A一[解析]选项B 二C 二D 都是动力臂小于阻力臂,
故都是费力杠杆,选项A 中动力臂大于阻力臂,故是
省力杠杆,故选项A 正确．３．C 一４．B 一５．B
６．A一[
解析]杠杆两端去掉一个钩码后,设一个钩码的重为G ,一个格为L ,左边＝２G ?２L ＝４G L ,右边＝G ?３L ＝３G L ,
左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积,故杠杆左端下降,故选项A 正确．
７．B 二D一A 二C 一[
解析]道钉撬和钢丝钳都是动力臂大于阻力臂,故A 二B 是省力杠杆,钓鱼竿和筷子是动力臂小于阻力臂,故B 二D 都是费力杠杆．
８．费力一[
解析]桨是动力臂小于阻力臂,故桨是一个费力杠杆．９．后轮一省力１０．乙一F １＝
F ３＞F ２[解析]甲和丙都是定滑轮,定滑轮不省力,乙是动
滑轮,动滑轮省一半的力,故有F １＝F ３＞F ２．１１．
如图所示
１２
．
１３．A
１４．省力一B 一机械效率一[
解析]如图动力作用在A 点,阻力作用在C 点,动力臂大于阻力臂,故是省力杠杆,杠杆绕剪刀的轴转动,故杠杆的支点是B 点,在轴上加入润滑油可以可以减少摩擦力,提高杠杆的机械效率．
１５．A一[解析]如图A O B 可以看成是一个杠杆,根据杠杆的平衡条件可知,G １A O ＝G ２B O ?,由于A O ＝B O ＞B O ?,所以G １＜G ２,选项A 正确．１６．b 一４００一[解析]如图A O B 可以看成是一个杠杆,根据杠杆的平衡条件可知,G B O ＝F L ,L 越大,F 越小,F 和杠杆垂直时,
力臂L 最大,故力沿b 方法时最小．F ＝G B O A O ＝１００N?４１
＝４００N ．
１７．
１８．(１)便于在杠杆上直接读出力臂大小(２)４一(３
)大于[解析](１
)实验时把杠杆调节到水平位置平衡的目的是便于在杠杆上直接读出力臂大小,其次可
以消除杠杆的重力对杠杆平衡的影响;(２
)设一个钩码的重为G ,一个格为L ,根据杠杆的平衡条件
可知,２G ?２L ＝n G L ,n ＝４;(３)弹簧秤竖直拉时,根据杠杆的平衡条件可知,弹簧秤的示数是１N ,
当弹簧秤斜向下拉时,拉力的力臂减小,根据杠杆
的平衡条件可知,拉力变大．１９．(１)５６０N一(２)见下图一(３)４００N [解析](１)G ＝m g ＝５６k g ?１０N /k g ＝５６０N ．(２
)如图所示
．(３)O C ＝O B ＋B C ＝１．０m＋０．４m＝１．４m ．
根据杠杆的平衡条件G O B ＝F O C ．
F ＝
G O B O C ＝５６０N?１．０m １．４m ＝４００N ．
第１６课时一功一功率一机械效率
?自主梳理?
１．力的方向上
２．０一水桶在竖直方向上通过的距离是０m
３．３．６?１０４一４．１．０８?１０８一３?１０
４
５．１s 内轿车做功为６．６?１０４J 一３．９６?１０６
６．２一２７０一５００一５４０一９２．６％
７．刻度尺一弹簧秤一钩码通过的距离一拉力一拉力
通过的距离一竖直向上一匀速一减小
?当堂过关?
１．D一[解析]依靠惯性在光滑水平面上运动的小车,缺少力,故A 错;举重运动员举着杠铃静止不动,缺少距离,故B 错;某人提着水桶在水平路面上行走,在水平方向上缺少力,故错;登山运动员登山,符合做功的两个必要条件,故D 正确．
２．B 一[解析]马拉车,车未动,缺少距离,根据做功的两个必要因素,所以没有做功,故选A ．３．D一[解析]在球滚动过程中,脚对球的力为０N ,根据做功的两个必要因素,故脚对球做功为０J ．４．C 一[解析]运动员在挺举过程中重力通过的距离大约是１．８m ,杠铃的重力G ＝m g ＝１４６k g ?１０N /k g ＝１４６０N ,W ＝G h ＝１４６０N?１．８m?３?１０３
J ．５．A一[解析]它将５０００N 重的物体匀速提高６m 做的功为W ＝G h ＝５０００N?６m＝３００００J
,后又水平地移动４m ,在这个过程中水平方向没有力,根据做功的两个必要因素,所以起重机没有对物体做功,故A 正确．６．动一２５N一１００J
[解析]此装置是动滑轮,不计滑轮的重力和摩擦F
＝１２G ＝１２
?５０N＝２５N ,若要使物体匀速上升２米,
拉力通过的距离应该是４m ,拉力做的功是W ＝F S ＝２５N?４m＝１００J ．
７．C 一８．C
９．１５０一３００
[解析]本题考查功和功率的计算．重力做功为
W ＝G h ＝５００N?０．３m＝１５０J
,重力做功的功率为P ＝W t ＝１
５０J ０．
５s ＝３００W ．１０．１．５m /s 一运动一１５０W [解析]v ＝s t ＝３m ２s ＝１．５m /s 以滑轮为参照物,物体和滑轮之间有位置的变化,它们之间是运动的;不计绳子与滑轮之间的摩擦,所以F ＝５０N ,F
通过的距离是３m ,功率为P ＝W t ＝F s t
＝
１００N?３m
２s
＝１５０W ．
１１．２８８W一[解析]他从一楼到五楼通过的距离为s ＝
３m?(５－１)＝１２m ,他的功率为P ＝W t ＝G h t
＝
４８０N?１２m
２０s
＝２８８W ．
１２．A一１３．D １４．５００J 一４００J 一８０％
[解析]W 总＝F S ＝２５０N?２m＝５００J W 有＝G h ＝
４００N?１m＝４００J ,η＝W 有W 总?１００％＝４００J ５００J
?１００％＝８０％１５．(１)０．５m /s 一(２)９０００J 一(３)９０％
[解析](１)v ＝s t ＝１０m ２０s
＝０．５m /s (２)W 有＝G h ＝９００N?１０m＝９０００J
,(３)η＝W 有W 总?１００％＝G h F s ?１００％＝９００N?１０m ５００N?２?１０m ?１００％＝９０％．１６．C 一[
解析]对于一个固定的滑轮组来说,承担重物的绳子的段数为n ,那么绳子末端移动的距离就是
重物移动距离的n 倍,所以η＝W 有W 总＝G h F ?n h ＝G n F
由此可知滑轮组的机械效率跟距离无关,跟物体
受到的重力有关．因为在使用滑轮组时,做的额外功主要是克服动滑轮的重力做的功,所以改变绳
子的绕法不会改变机械效率,只有动滑轮越重即
个数越多,做的额外功就越多,机械效率反而低．１７．６６．７％一减小动滑轮的质量(或增加物重)[解析]η＝W 有用W 总?１００％＝G h F s ?１００％＝
２N?h
１．５N?２h?１００％＝６６．７％,
提高滑轮组机械效率的主要措施:①增大提升物体的重力,以增大有用功在总功中的比例;②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．
１８．D
１９．(１)８８．９％一(２)装置如图所示
(３)滑轮组所挂的重物的重力发生改变．
[解析](１)η＝W有W总＝８N?０．１m
３N?０．３m＝８８．９％,(２)由钩码升高的距离和拉力通过的距离的比值都是３可知,物体由３段绳子承担;(３)滑轮组的机械效
率和提起的物体的重力有关,所以同一滑轮组机
械效率发生变化的主要原因是滑轮组所挂重物的
重力发生改变．
?课后精练?
１．D一２．A一３．C
４．D一[解析]由于在光滑水平面上和粗糙水平面上推力大小相同,力通过的距离相同,由公式W＝F s可知,两种情况下做功相同;两种情况的时间相同,根
据P＝W
t
,功率相同,故选项D正确．
５．D一６．D一７．B
８．B一[解析]如图甲二乙所示,甲图中物体由三股绳子承担,乙图中物体由二股绳子承担,所以甲图比乙图省力．由于摩擦二绳子重不计,故甲乙做额外功相同,提起的重物相同,所以甲乙做的有用功相同,故选项B正确．
９．D一[解析]剪刀可以看做是一个杠杆,根据杠杆的平衡条件F１L１＝F２L２知,要比较动力或阻力大小,必须知道动力臂和阻力臂．由于力臂不知道所以无法知道动力和阻力的大小,故选项A二B错误;
机械效率的意义是有用功占总功的百分比,本题中剪纸做的功是有用功,动力做的是总功．若作用在剪刀的动力做的总为功１J,由于机械效率是８０％,表示有０．８J的功用于剪纸,故选项D正确．
１０．A一[解析]η＝W有W总?１００％＝G h F s＝４０００N?１m
２５０?２m
＝８０％．
１１．０一０．５一[解析]根据做功的两个必要因素可知,由于重力在力的方向上通过的距离是０m,所以重力做功为０J．拉力做功是W＝F s＝１N?０．５m＝０．５J．１２．６８００一８．１６?１０７
[解析]１０s飞行的距离s＝v t＝２?３４０m/s?１０s ＝６８００m,发动机推力的功率是P＝F v＝１．２?１０５N?６８０m/s＝８．１６?１０７W．
１３．５０一２０一[解析]物体在５０N的推力作用下,在水平方向做匀速直线运动,所以摩擦力等于推力,也是５０N;小童做功为W＝F s＝５０N?４m＝２００J．小童做功的功率为P＝
W
t＝
２００J
１０s＝２０W．
１４．５４一７２一[解析]小明做功为W＝G h＝２０N?
２．７m＝５４J．小明做功的功率为P＝W t＝５４J
０．７５s ＝７２W．
１５．６０一３０一[解析]物体由三股绳子承担,所以物体升高１m拉力通过３m．拉力做功为W＝F s＝２０N ?３m＝６０J．拉力的功率为P＝W t＝６０J２s＝３０W １６．８０％一１１５０一[解析]η＝W有W总?１００％＝G h F s＝２００N?h m
１２５N?２h m＝８０％．
不计摩擦和绳重,物体和动滑轮由２段绳子承担,故G动＝２F－G＝２?１２５N－２００N＝５０N．他用此
滑轮组能提升的最大物重为G?＝２?６００N－５０N ＝１１５０N．
１７．５００N一２５００J一２０８．３W
[解析](１)何勇受到的重力G＝m g＝５０k g?１０N/k g＝５００N
(２)何勇做功W＝F s＝５００N?５m＝２５００J
功率P＝
W
t＝
２５００J
１２s＝２０８．３W．
１８．B一１９．B一２０．A二D
２１．９０一４５一[解析]由图知,n＝３,由于不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力,所以有f＝３F＝３?３０N＝９０N,
绳自由端移动的速度:v＝３?０．５m/s＝１．５m/s,拉力的功率:P＝F v＝３０N?１．５m/s＝４５W．２２．２．５一９０一由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功．
[解析]由图可知;弹簧测力计的分度值是０．１N,读数是:２．５N;W有用＝G h＝１．５N?０．３m＝０．４５J;W总＝F S＝２．５N?０．２m＝０．５J;η＝
W有用
W总?１００％＝
０．４５J
０．５J?１００％＝９０％．
因为杠杆自身有重力,提升物体的同时也要提升
杠杆,即克服杠杆自重做功,就有了额外功．
２３．[解析](１)W有用＝G h＝１５０N?２m＝３００J (２)s＝n h＝２?２m＝４m
W总＝F s＝１００N?４m＝４００J
(３)η＝W有用W总?１００％＝３００J
４００J?１００％＝７５％．２４．(１)匀速一(２)７４％一(３)b一c一(４)提高物重一越低一(５)无关