10简单机械和功

专题十简单机械及机械效率【中考要求】1、通过观察和实验，了解杠杆、定滑轮、动滑轮的结构和特点。

2、理解力臂的概念。

理解杠杆的平衡条件，能解决简单的问题。

3、知道机械功的概念和功率的概念。

4、理解机械效率的概念，并能计算杠杆、斜面及滑轮组的机械效率。

【考点集训】考点①杠杆1、在力的作用下，能够绕_________转动的硬棒（可以是弯曲的）叫做杠杆，这个固定点叫______。

_________的力叫动力，__________________的力叫阻力，从支点到动力的作用线的垂直距离叫做__________，从支点到阻力的作用线的垂直距离叫做_________。

2、杠杆的平衡条件用公式可表示为____________。

动力臂L1是阻力臂L2的n倍，动力F1就是阻力F2的______。

3、三种杠杆：（1）省力杠杆：动力臂______阻力臂，动力______阻力；这种杠杆，省了______，费了______。

（2）费力杠杆：动力臂______阻力臂，动力______阻力；这种杠杆，费了______，省了______。

（3）等臂杠杆：动力臂______ 阻力臂，动力______阻力；这种杠杆，既不省力也不费力。

考点②滑轮组１、定滑轮实质上是______杠杆；使用定滑轮不省______，但能改变_________。

2、动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂_________倍的杠杆；使用动滑轮能省____________，但不能改变____________。

3、使用滑轮组既可以省力，又可以改变动力的方向；使用滑轮组时，不计阻力、绳重的情况下，绳子自由端的拉力为_______________。

4、奇动偶定原理：使用滑轮组时，直接承担重物的绳子段数为n。

若n为偶数时，则绳子的固定端挂在______滑轮上；若n为奇数时，则绳子的固定端挂在______滑轮上。

考点③功一个力作用在物体上，使物体在____________上通过一段______，这个力就对物体做了功。

力学里所说的功包含两个必要的因素：一是________________；二是____________。

功的计算公式：_________，式中F表示作用物体上的力，S表示物体在力的方向上通过的距离，W表示力对物体做的功。

功的国际单位是______，用符号___表示，1J=1N·m使用任何机械都不能省______，这个结论叫做____________。

考点④机械效率：有用功是对人们有用的功，额外功是对人们没有用，但又不得不做的功，总功是有用功加额外功。

机械效率是____________跟______的比值，用字母___表示。

机械效率的公式是：_____________。

考点⑤功率：单位时间里完成的______叫做功率，用______符号表示，功率是表示物体______的物理量；计算功率的公式是：_________，功率的国际单位是______，用符号___表示，1W=1J/S。

【常见题型】类型一：杠杆1.如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）A．坩埚钳Ｂ．剪刀Ｃ．筷子Ｄ．镊子2.60kg 的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态．由此可估测球的质量约为（ ）A ．20kgB ．30kgC ．60kgD ．120kg3.如图所示，将体积相同的物体G 1、G 2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。

若将两个物体G 1、G 2同时浸没在水中，则（ ）A ．杠杆仍能保持平衡B ．杠杆不能平衡，A 端下沉C ．杠杆不能平衡，B 端下沉D ．无法确定杠杆的状态 4.图中属费力杠杆的是（ ）5.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（ ）A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 46.下图是利用杠杆吊起重物的情景，O 是支点，请画出F 1的力臂，并用字母L 1表示。

类型二：滑轮 滑轮组1．如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F 甲、F 乙、F 丙、F 丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（ ）A ．F 甲＞F 乙B ． F 乙＝F 丙C ．F 丙＜F 丁D ．一样大2. 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（ ）3.如图所示的各种情况中，用同样大小的力F 将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（ ）4.如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（ ）5.如图所示，某人使用滑轮组提升重物，请你在答题卡上画出他使用滑轮组最省力的绕法。

类型三：功 功率 机械效率1.小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。

下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）A ．F 1 > F 2，η 1 = η 2B ．F 1 > F 2，η 1 > η2C ．F 1 < F 2，η 1 = η 2D ．F 1 < F 2，η 1 > η 22.如图所示，用F =50N 的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N 的物体A 水平向右匀速移动了3m ，在这个过程中（ ）A ．拉力F 做了150J 的功B ．拉力F 做了300J 的功C ．重力做了600J 的功D ．重力做了1200J 的功3.林雨同学将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上，他对课本所做的功最接近于（ ）A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J 4.建筑工人用如图所示的滑轮组，将重800N 的重物匀速提高5m ，拉力所做的功为4800N ，则该滑轮组的机械效率是A.67％B.73％C.83％D.100％5. 工人用定滑轮将重240N 的物体匀速向上提升，所用拉力为250N ，5s 内重物上升4m ． 此过程中，有用功为_____J ，拉力做功的功率为______W ，写出一条拉力不等于物重的原因:___________________________________. 【即时巩固】1.在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。

下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力()A B CD2.观察图所示的指甲刀的结构图，其中分析正确的是( )A ．一个杠杆，且是省力杠杆B ．两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆C ．三个杠杆，一个省力杠杆，两个费力杠杆D ．三个杠杆，一个费力杠杆，两个省力杠杆 3.下图所示的工具中，属于费力杠杆的是( )4.在某建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组将重为1200 N 的建筑材料从地面运到高20 m 的楼上，手竖直向上的拉力是500 N ，在这个过程中，工人做了______J 的额外功，滑轮组的机械效率是____。

5.如右图不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N ，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N ，则米袋对地面的压力为（ ）A ．500NB ．250NC ．300ND ．800N 6.下列实例中，力对物体没有做功的是（ ）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 7.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦，下列说法正确的是（ ）A ．甲较省力且机械效率较高B ．乙较省力且机械效率较高C ．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D ．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同8.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。

两者相比，甲升降机（ ）A ．电动机做的总功较少B ．电动机做的总功较多C ．提升重物做的有用功较少D ．提升重物做的有用功较多9.如图所示，工人利用动滑轮在10 s 内将重为100 N 的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m 。

若该动滑轮重10 N ，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A ．提升过程中，绳的拉力F 做了500 J 的功B ．提升过程中，绳的拉力F 做了550 J 的功C ．提升过程中，绳的拉力F 做功的功率是50 WD ．该滑轮装置的机械效率是100%A. 钢丝钳B. 起子 C 羊角锤. D.镊子10.滑轮组即能省力又能改变力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m，如右图所示，绳自由端的拉力F=250N。

拉力做的功是____J，该滑轮组的机械效率等于____，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重______N11．如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。

利用这个装置将重为100N 的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。

则拉力做功的功率为________ W，该装置的机械效率为_________。

12.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．（1）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0.3m，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:_______________．（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的答：_____________________；请简要说明两条理由：①____________；②___________________．13.在研究杠杆平衡条件的实验中：（1）实验前，发现杠杆处于如图所示的状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_____________（选填“右”或“左”）移动。

（2）上面操作使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_____________________。

（3）某实验小组进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6N，L1=20cm，F2=4N和L2=30cm。

该实验小组是否根据这组数据就能得出探究结论？___________；理由是____________________________________________________________。

14.下图是用螺丝坩撬图钉的示意图，画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图；15.如图所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。

16.右上图中，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法．17.如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A没有滑动，请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l。