2020年中考物理复习实验专题十八《测量杠杆的机械效率》

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．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OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，在此过程中，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 ，杠杆的机械效率为75%，则测力计的示数F =______N ，使用该杠杆做额外功的一个原因是______。

【答案】3 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】 【分析】本题考查机械效率的应用。

【详解】[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功W 有=Gh =1.5N ×0.3m=0.45J根据W W η=有总得 0.45J==0.6J 75%W W η=有总 而W 总=Fs ，所以0.6J=3N 0.2mW F s ==总 [2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦，使用杠杆过程需克服这些做功，于是便出现了额外功。

2．如图所示，工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢．此斜面的长为4m ，高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________，货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中，货物的机械能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．【答案】90% 75 增大 【解析】【分析】 【详解】工人做的有用功W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J ， 工人做的总功W 总=Fs=750N×4m=3000J ， 斜面的机械效率2700=90%3000W JW Jη==有总， 克服摩擦做的额外功W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J ， 由W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力300754W Jf N sm===额， 货物从底端匀速拉进车厢，货物质量不变，所以货物的动能不变，重力势能增大，故货物的机械能增大．3．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。

杠杆、滑轮实验专题一、杠杆实验1．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________．（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________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________（选填“大于”“等于”或“小于”）1N．2．在探究杠杆的平衡条件的活动中：（1）调节平衡螺母时，若发现杠杆的左端向下倾斜，则应将平衡螺母向________调；（2）实验时要求杠杆在水平位置平衡静止，目的是________；（3）某小组同学用弹簧测力计和钩码做该实验，当他们按照实验要求使杠杆平衡时，在杠杆上某处挂了一个重1N 的钩码，弹簧测力计的指针位置如图所示，则弹簧测力计的示数为________N，钩码应挂在________处（选填“A”“B”“C”或“D”）；若弹簧测力计倾斜一些保持拉力不变，则所挂钩码应向________移动才能使杠杆仍然在水平位置平衡．3．在探究“杠杆平衡条件”的实验中（上右图）：（1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向________调节，使杠杆在________位置平衡。

（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂____个相同的钩码。

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F_____（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是______。

4．（6分）在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干．（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向____调；（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？____（填“能”或“不能”）．理由是；或“右”）端将下沉；（4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉．当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是： 。

OB 2F l 甲1l 21F F 1A2F 甲F 1F A1O1l 2F 乙1l B2丙1F 2F 2F l 乙2F丙l 12F F 22F l 丁2l O1丁OF 1F 1中考物理杠杆与机械效率专题一、复习目标：理解杠杆原理，学会利用杠杆平衡原理解决问题；理解机械效率的意义，学会正确计算机械效率。

二、知识储备：1.杠杆是指：驱使杠杆转动的力叫做_________，阻碍杠杆转动的力叫做_________；支点到动力作用线的距离叫_________，支点到阻力作用线的距离叫_________。

2.在研究杠杆平衡条件试验中，得出的结论是____________________________________。

3.动力臂小于阻力臂的杠杆是_________杠杆；动力臂大于阻力臂的杠杆是_________杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆是_________杠杆。

（填“省力”“费力”或“等臂”）4.定滑轮不省力是因为：动滑轮省力是因为： . 5、在力学中，功的定义是：做功包含两个必要的因素分别是和，计算功的公式W= 。

克服重力做功的公式为W= ，克服阻力做功的公式为W= 。

5.在运动学中，速度定义为：，公式：，速度描述物体运动的快慢；与此类似，功率定义为：，公式：，功率描述。

6.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________.7．影响机械效率的因素有：①，②，③。

8.使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一，即F=nG G )(轮物。

因此判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重。

三、典例解析：例1、画出下列图中所示的杠杆（支点为O ）的力臂。

2.如图13-4-3所示，O 是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F ，使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（）A.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的C.杠杆始终是等力的D.以上说法都不对图13-4-33.如图13-4-4所示，等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块（已知ρ铁＞ρ铝），杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，杠杆将（）图13-4-4A..仍平衡B.左端下沉C.右端下沉D.无法判定4.某工人将木头一头抬起，另一头支在地上，在匀速上抬的过程中，该人所用的力的方向始终竖直向上，那么力的大小将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.保持不变D.先减小后增大5.二个体积相等的实心铜球和铝球，挂于轻质杠杆两端，当支点O位于某处时，杠杆平衡，如图12-4-5所示。

2020年中考物理复习专题测试《机械效率》一、单选题1.下列关于机械效率的说法正确的是（）A. 越省力的机械，机械效率越高B. 做功越少的机械，机械效率越低C. 做功越慢的机械，机械效率越低D. 总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高2.利用相应规格型号的胶质滑轮，如图所示的甲、乙两种方式，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦，且动滑轮G动小于物重G)，下列关系式正确的是（）A. F甲＜F乙η甲＜η乙B. F甲＞F乙η甲=η乙C. F甲＞F乙η甲＞η乙D. F甲=F乙η甲=η乙3.如图所示，把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A，关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB＞ηCB. ηB=ηCC. ηB＜ηCD. 无法确定4.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（）A. 以较快的速度拉木箱B. 以较慢的速度拉木箱C. 减小斜面的倾斜程度D. 增大斜面的倾斜程度5.关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A. 物体受到的力越大，力所做的功越多B. 做功多的机械，功率一定大C. 效率高的机械，做的有用功一定多D. 功率大的机械，做功越快6.如图所示。

利用动滑轮提升一个重为G的物块。

不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到75%，则需要提升重力为G的个数为（）A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个7.如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。

一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。

在此过程中（）A. 斜面的机械效率是66.7%B. 斜面的机械效率是75%C. 该同学对物体做功的功率是10WD. 该同学对物体做功的功率是30W8.下列关于简单机械和能的说法中正确的是（）A. 镊子和定滑轮都是等臂杠杆B. 使用滑轮组的优点是既可以省力又可以省距离C. 洒水车在水平路面上匀速洒水的过程中，水和车的整体动能和机械能都在减小D. 同一滑轮组匀速提升不同的重物，机械效率是相同的9.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。

探究杠杆平衡条件、测量机械效率1．（2019·安顺）小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。

实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数（见下表）序号 1 2 3 4 5 6 7 8动滑轮重G0/N 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0所挂钩码的重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0弹簧测力计示数F/N 0.8 1.2 1.3 1.6 1.8 2.2 2.3 2.7（1）分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组（选填“省力”或“不省力”）（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法：物块移动的距离为cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，该滑轮组的机械效率为。

2．（2019·绥化）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。

测得的实验数据如表。

（1）实验过程中，应竖直向上拉动弹簧测力计。

（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是。

（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重，滑轮组的机械效率越高。

（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为W（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是。

（填字母）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组3．（2019·宿迁）以下为“探究杠杆平衡条件”实验：（1）如图甲，把杠杆放在支架上并置于水平桌面，静止时发现杠杆左低右高，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______调节。

2020年中考物理复习提纲：机械效率
需要测量的物理量】物体的重力G、物体被提升的高度h、拉力F、绳子自由端移动的距离s
实验器材】钩码、铁架台、滑轮、细线;弹簧测力计、刻度尺
注意事项】
①弹簧测力计要沿着竖直方向匀速拉动物体。

沿竖直方向拉的目的：是减小误差。

匀速拉动的目的：是使示数稳定。

②如果物体静止时读数，测量的结果不包括摩擦，会使测量结果偏大。

实验表格】下表可供参考
物体的重力G/N
物体被提升的高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
总功W总/J
机械效率
结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B、提升重物越重，做的有用功相对就多。

实验：测量杠杆的机械效率专题练习一、多选题1．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想A：杠杆机械效率的大小可能与悬挂重物的位置有关。

猜想B：杠杆机械效率的大小可能与悬挂物体的质量有关。

为此设计了以下三个方案：（1）先后两次在A处悬挂质量不同的钩码；（2）第一次只在A处悬挂若干钩码，第二次只在B处悬挂质量不同的钩码；（3）第一次只在A处悬挂若干钩码，第二次只在B处悬挂质量相同的钩码。

下列说法正确的是（）A．（1）方案能探究猜想B B．（2）方案能探究猜想AC．（2）方案能探究猜想B D．（3）方案能探究猜想A二、实验题2．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题：(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________．(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．3．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，所以此过程使用此杠杆提升重物能_________(选填“省力”或“省距离”或“省功”)，则杠杆的机械效率为_______________% ，请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：__________4．某实验小组利用图中装置探究杠杆机械效率，实验主要步骤如下:（1）用轻绳悬挂杠杆的一端使其能绕O点转动，O点即为杠杆的_______点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用一个弹簧测力计使杠杆水平，弹簧测力计所给方向为_______向上;（2）竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升，在此过程中，弹簧测力计的示数为F，利用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为h1和h2.（3）杠杆机械效率表达式为______________(用所给物理量和符号表示)；（4）若在杠杆的承受范围内，将A点钩码重增加，杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；（5）本次实验中，若不更换杠杆，且提升钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是________；（6）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将原来的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；（7）若某同学用此装置研究“杠杆平衡条件”实验，发现不挂钩码时弹簧测力计仍有示数，这是因为杠杆有_______。

《实验：探究杠杆的机械效率》一、实验探究题1.在探究“杠杆平衡条件”实验中：每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距将杠杆的中点O挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是______。

杠杆平衡后，小英同学在图1甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡。

取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡如图1乙，测力计示数将______。

接着小英把支点选到B点，如图1丙，在A点挂一个钩码，在E点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，小英的问题在于______。

完成以上实验后，小英利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图2中虚线位置测力计的示数______N，钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动距离s为，则杠杆的机械效率为______结果精确到。

其他条件不变，如果把钩码由A 移至B，O、C位置不变，此杠杆的机械效率将______选填“变大”、“变小”或“不变”。

2.在探究“杠杆平衡条件”实验中：每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距杠杆平衡后，小英同学在图1甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡。

取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡如图1乙，测力计示数将______。

接着小英把支点选到B点，如图1丙，在左侧挂一个钩码，在E点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，小英的问题在于______。

完成以上实验后，小英利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）A ．绳子自由端的拉力F 为6NB ．绳子自由端移动速度为0.1m/sC ．F 所做的有用功为2.8JD ．滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。

A ．绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误；C ．拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误；D ．物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。

故选D 。

2．如图所示，重300N 的物体在10s 内水平均速移动了1.5m ，若物体受到地面的摩擦力为60N ，绳端所用的拉力F 的功率为12W ，则绳端所用的拉力为_____N ，滑轮组的机械效率为_____。

【答案】40 75% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，滑轮组有两段绳子与动滑轮相连，所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为3m =0.3m/s 10ss v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得，拉力大小为12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知，滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以，滑轮组机械效率为90J=100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总3．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。