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第十二讲简单机械【考纲要求】1．能判断动力、阻力的方向；会作力臂；2. 杠杆的种类及其应用；3．理解杠杆的平衡条件；4．理解定滑轮、动滑轮的实质和特点；理解滑轮组的特点及应用；5. 知道F=(G物+G动)/n的适用条件．【命题趋势】近几年中考题中对于杠杆和其他简单机械的考查时有涉及，但难度并不大，主要侧重于对基本概念和方法的理解。
要掌握杠杆定义及其五要素的意义，理解杠杆的平衡条件，知道杠杆的分类及各自的应用，会作力臂；运用杠杆平衡条件分析解决实际问题；知道定滑轮、动滑轮的特点；能设计和应用简单的滑轮组；会解答简单实际应用题．【考点探究】考点一、正确画出力臂【例1】例1：如图1甲所示，轻质杆OA可绕O点转动，B处悬挂重物，A端用细绳通过顶部定滑轮被拉住时（定滑轮质量及摩擦不计），整个系统静止，请在图中画出杆OA所受各力的力臂。
解析：力臂是从支点到力的作用线的距离，先找到支点的位置，可让杠杆试着运动看它绕哪一点转动，这一点即为该杠杆的支点（图中O点）。
力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的直线，但作力臂时，应根据实际情况来确定是否需要画力的作用线及应沿力的方向还是逆力的方向画力的作用线。
答案：方法总结画力臂时，要先找到杠杆的支点及力所在的那条直线，即力的作用线，再从支点向力的作用线（或反向延长线）作垂线，支点到垂足间的距离就是该力的力臂。
考点二、杠杆平衡条件的应用【例2】某同学从市场买了一条6kg的鱼，他想粗略验证鱼的质量，他手中只有一支量程为20N的弹簧测力计和一根均匀直尺，在保证鱼的完整的情况下，请你设计一种验证方法。
解析：运用杠杆平衡条件，如图2所示，将直尺当杠杆，把直尺的一端放在桌子的边缘当支点，在直尺的另一端挂上弹簧测力计，在直尺的适当位置挂上鱼，调节鱼的位置，使杠杆平衡，利用杠杆的平衡条件可验证。
答案：详见解析。
方法总结利用杠杆的平衡条件解题，首先要分析作用在杠杆上的各个力的大小及方向，确立支点及各力的力臂，明确每个力将使杠杆如何转动，区分动力和阻力，然后应用平衡条件。
中考物理一轮复习第十二章简单机械(讲义及答案)及解析一、选择题1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．此滑轮组动滑轮的重力为 2NB．当G物＝6N 时，机械效率约为η＝66.7%C．同一滑轮组η随G物的增大而增大，最终将超过 100%D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变2．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则A．F 一定大于GB．F 一定等于GC．F 一定小于GD．以上说法都不正确3．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a 所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。
已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为3.2N．g取10N/kg。
在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（）A．物体上升的速度为0.1m/s B．机械提升动滑轮做的功0.2JC．滑轮组的机械效率为90% D．拉力F的功率为0.64W4．如图所示，不计绳子的质量和一切摩擦作用，整个系统处于静止平衡状态。
重物G1=100N，每一个滑轮重力均为20N，则下列说法正确的是（）A．b处绳子的拉力为50NB．G2=280NC．e处绳子的拉力为140ND．G2=200N5．如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。
如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动了1m，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=60WB．物体与地面之间的摩擦力f=20NC．物体向右运动时，拉力F2=40ND．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=80J6．关于功率和机械效率，下列说法正确的是A．机械效率高的机械，功率一定大B．做功时间长的机械，功率一定小C．所有机械的机械效率都小于1D．功率大的机械，做功一定多7．如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则A．F大小始终不变B．F先变大后变小C．F先变小后变大D．无法判断F大小的变化8．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）gB．绳子对物体A的拉力为（M-m）gC．地面对物体A的支持力为MgD．绳子对天花板的拉力为2mg9．如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（）A．W1=W2η1=η2 B．W1＜W2η1＜η2 C．W1＞W2η1＞η2 D．W1＜W2η1＞η210．如图，杠杆水平位置静止，若将两边的钩码数都增加一个，则杠杆（）A．左端降低，右端升高 B．右端降低，左端升高C．保持水平不动 D．无法确定二、填空题11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。
一、选择题1．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（）A．拉力做的总功为4.8J B．斜面的机械效率为90%C．斜面上物体受到的摩擦力为5N D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s2．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（）A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变3．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（）A．物体A受到的摩擦力为3NB．1min内拉力对物体A做功为36JC．2min内B物体的重力做功为144JD．若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动，则F＝8N4．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，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，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙，（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（）A．W甲=W乙，P甲=P乙B．F甲>F乙，η甲>η乙C．W甲=W乙，P甲>P乙D．F甲=F乙，η甲=η乙5．如图所示，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。
下列判断正确的是A．F1=2F2W1=W2B．F1=12F2W1=12W2C．F1=4F2W1= W2D．F1=14F2W1=14W26．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是A．20N B．25N C．30N D．35N7．如图，质量分别为m1、m2、m3（m1＞m2）的物体通过轻绳和弹簧连接起来，三个物体均处于静止状态．不计弹簧自重、绳重和摩擦，关于此装置的说法错误的是（）A．绳子对m2的拉力大小为m2gB．绳子对m1的拉力大小为m1gC．弹簧中拉力大小为（m1-m2）gD．地面对m3的支持力大小为（m2+m3-m1）g8．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于A．600N B．400N C．150N D．200N9．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力为700 N，当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 NB．若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 JC．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力10．如图，杠杆水平位置静止，若将两边的钩码数都增加一个，则杠杆（）A．左端降低，右端升高 B．右端降低，左端升高C．保持水平不动 D．无法确定二、填空题11．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是____N。
简单机械、机械效率一、选择题1.人们在使用板手拧螺帽时，常常不是采用a图所示的握法，而是采用b图所示的握法，这更有利于拧紧或松开螺帽。
与a图比较，采用b图所示的握法（）A. 增大了阻力臂，减小动力移动的距离B. 减小了动力臂，减小动力移动的距离C. 增大了动力臂，省力D. 减小了阻力臂，省力2.如图所示，小明借利用滑轮组把货物提高h之际，体验测量滑轮组机械效率的实验，以下说法错误的是（S是人拉绳时绳子移动的距离）（）A. 需要的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺B. 实际中发现F＜G，a＞b，则省力费距离C. 滑轮组的机械效率η=D. 提高机械效率可以通过减轻物重来实现3.利用如图所示的三种装置把重100N的物体匀速升高，所用拉力分别为30N、80N、40N，这时三种装置的机构效率η1、η2、η3之间的关系是（）A. η1＞η2＞η3B. η1＜η3＜η2C. η1=η2＜η3D. η1＜η2＜η34.如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。
则下列说法正确的是（）A. 斜面上的摩擦力是50NB. 拉力的功率是50WC. 拉力所做的功是300JD. 斜面的机械效率是80%5.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计绳重和摩擦，则（）A. 利用滑轮组所做的有用功是450JB. 拉力的功率是99WC. 绳子自由端移动的速度是0.9m/sD. 滑轮组的机械效率是80%6.使用机械时，若额外功小于有用功，则该机械的机械效率( )A. 大于0．5B. 小于0．5C. 大于1D. 等于0．57.如图所示，使用四种简单机械匀速提升同一物体，在不计机械自重及摩擦的情况下，所需动力最小的是（）A. B. C. D.8.深圳大疆新推出的“精灵4”无人机具有自动返航功能．下列说法中正确的是（）A. 无人机匀速上升时，动能转化为重力势能，机械能守恒B. 无人机停在地面时，它受到的重力与它对地面的压力是一对平衡力C. 无人机自动返航时，以地面为参照物它是运动的D. 无人机做功的功率越大，机械效率就越高9.下列说法正确的是（）A. 电梯匀速上升的过程中，电梯对人的支持力不做功B. 悬浮在水中的物体受到水的压力，压力的合力与该物体受到的重力是平衡力C. 汽车车窗打开时，遮阳的窗帘总是往外飘是因为车内空气流速大，压强大D. 将一个物体提升同一高度，竖直拉物体比利用斜面费力，做的有用功也大些10.某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（）A. 0JB. 200JC. 150JD. 条件不足，无法计算11.某人用如图所示装置来拉小车匀速前进，所用拉力F为300N，滑轮组绳子的自由端1s内移动0.6m，若不计滑轮重及绳子滑轮间的摩擦，那么，地面对小车的摩擦力f和滑轮组对小车做功的功率分别是（）A. f=900N，P=180WB. f=600N，P=180WC. f=600N，P=60WD. f=900N，P=270W12.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将200N的物体匀速提升2m, 已知工人的拉力为80N。
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专题特训练习题（学生版）
类 型 1 选择题
1．（2018•天津）中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg
，图为他
比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（ ）
A．600J B．1200J C．1800J D．3400J
2．（2018•长沙）下列关于功的说法正确的是（ ）
A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
3．（2018•
东营）对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的
是（ ）
A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B．做功多的机械，功率一定大
C．功率大的机械，做功一定快
D．做功快的机械，机械效率一定高
4. (2018枣庄)妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动.
妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为
P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是( )
A. W1∶W2＝2∶1 P1∶P2＝6∶1
B. W1∶W2＝2∶3 P1∶P2＝2∶1
C. W1∶W2＝2∶1 P1∶P2＝3∶2
D. W1∶W2＝2∶1 P1∶P2＝2∶3
5．（2018•淄博）如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC
匀速推上顶端，
推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下（ ）
2
A．F1＜F2，P1=P2 B．F1＞F2，P1＞P2 C．F1=F2，P1=P2 D．F1＜F2，P1＜P2
6．（2018•福建）如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B
相比，
提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升
A的过程（ ）
A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大
7．（2018•自贡）如图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m
。已知拉
绳子的力F为250N，则提升重物的过程中（ ）
A．做的总功是400J B．拉力F的功率是25W
C．绳子自由端被拉下1m D．滑轮组的机械效率是80%
8．（2018•
攀枝花）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间
内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
9．（2018•广安）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N
的物体从其底
端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（ ）
A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50W
3
C．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%
类 型 2 填空题
10．（2018•
临沂）新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在
平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的
0.05
倍，此过程中该车牵引力做功___________J，功率为_______kW．（g=10N/kg）
11．（2018•德阳）图甲所示的铁块重力G=4N
，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖
直方向上拉力F=6N的作用下向上运动时，铁块受到的摩擦力为______N；铁块此时速度v与时间
t
的关系图象如图乙所示，则4s内拉力F做功是______J。
12．（2018•云南）如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F
的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则
1﹣3s木箱做_______（选填“匀速”或“变速”）运动；3～5s推力对木箱做的功是 ________J．
13．（2018•自贡）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s
的速度在水平地面上匀速运
动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1．若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度
在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 ________W2，
P1______P2（选填“＞”、“＜”或“=”）
14．（2018•邵阳）如图所示，重10N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4m/s
的速度
匀速运动了2s，弹簧测力计的示数为4N，物体A所受重力做的功为_______J。
15．（2018•临沂）小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N
（不计绳重和摩擦），
4
小明拉绳子的动力为_____N；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率________（选
填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．（2018•岳阳）用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，所做的总功为12000J
，
此时滑轮组的机械效率为______；用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会
_________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
17．（2018•枣庄）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、F
B
匀速提升重力为
GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA＞GB，则η甲______η乙；若FA=FB，则GA________G
B
．（选
填“＞”、“＜”或“=”）
类 型 3 实验题
18．（2018•钦州）下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，
实验名称：测量滑轮组的机械效率
实验步骤：
（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和__________。
（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为_________。
（3）如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用________测出的物体G上
升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的
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滑轮组是________（选填甲”或“乙”）
（4）仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据实验记录：
实验次数 物体重量G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 弹簧测力计移机动的距离s/cm 机械效率
η
1 5.00 1.80 15.00 85.2%
2 8.00 1.77 24.00 86.6%
3 10.00 1.75 30.00 87.6%
实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。
实验讨论与交流
①小明和小红的实验结论：________（选填“科学”或“不科学”），请说明你的理由
____________________________________。
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变_____________，重复实
验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。
类 型 3 实验题
19．（2018•宿迁）游泳运动员的质量为75kg，仰泳时受到的水平平均动力为30N，在60s
内前进了
100m。
（1）求在60s内水平动力对运动员做功的功率，
（2）如图所示，该运动员能以仰泳姿势静躺在水中，露出水面的头部体积可以忽略不计，请估算运
动员的体积。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
20．（2018•
湖州）在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮
组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为
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牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
（1）人的拉力所做的功。
（2）人的拉力做功的功率。
（3）动滑轮受到的重力。
21．（2018•北京）如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N
的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，拉力F做的功为5000J．求：
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（1）有用功W有；
（2）拉力F的功率P；
（3）动滑轮的机械效率η。
