1、第一部分 教材知识梳理 第第12章章 简单机械简单机械 中考要点全梳理 考点考点1 杠杆杠杆 考点清单考点清单 定义定义 一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 图图 示示 1. 五五 要要 素素 支点支点 杠杆绕其转动的固定点杠杆绕其转动的固定点O 动力动力 使杠杆转动的力使杠杆转动的力F1 阻力阻力 _杠杆转动的力杠杆转动的力F2 动力臂动力臂 从支点到从支点到 _作用线的距离作用线的距离 L1 阻力臂阻力臂 从支点到从支点到 _作用线的距作用线的距 离离L2 阻碍阻碍 动力作用线动力作用线 阻力作用线阻力作用线 杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用 如果
2、如果F1L1F2L2，则杠杆将沿，则杠杆将沿F1的方向转动的方向转动 如果如果F1L2G；B选项是个等臂杠杆，选项是个等臂杠杆，FG；不计机械自重和；不计机械自重和 摩擦，摩擦，C选项物体由两段绳子承担，所以选项物体由两段绳子承担，所以F2(G)；D 选项物体由三段绳子承担，所以选项物体由三段绳子承担，所以F3(G)，所以最省力，所以最省力 的是选项的是选项D.故选故选D. 【答案答案】D 3. (2016(2016常德常德18题题3分分) )如图所示，质量为如图所示，质量为2 kg的物体的物体A在滑在滑 轮组的拉动下，沿水平地面以轮组的拉动下，沿水平地面以0.3 m /s的速度做匀速直线运的
3、速度做匀速直线运 动已知动已知A与地面间的摩擦力为与地面间的摩擦力为12 N，弹簧测力计的拉力，弹簧测力计的拉力F 为为5 N不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力若不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力若A匀速匀速 运动运动4 s，则此过程中，则此过程中( )( ) A. 物体物体A的重力做功的重力做功24 J B. 弹簧测力计移动弹簧测力计移动2.4 m C. 拉力拉力F做功的功率是做功的功率是1.5 W D. 滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是80% 【解析解析】如题图所示，物体】如题图所示，物体A为水平移动，重力方向竖直为水平移动，重力方向竖直 向下，所以重力不做功，故向下，所以重力不做功，
4、故A错误；滑轮组错误；滑轮组n3，自由端，自由端 拉力拉力F速度为速度为A速度的速度的3倍，倍，s0.3 m/s34 s3.6 m，故，故 B错误；已知拉力错误；已知拉力F5 N，v0.3 m/s30.9 m/s，所以，所以 拉力功率拉力功率PFv5 N0.3 m/s34.5 W，故，故C错误；因错误；因 A匀速直线运动，摩擦力等于拉力等于匀速直线运动，摩擦力等于拉力等于12 N，W有 有 f s12 N0.3 m/s4 s14.4 J，拉力，拉力F做的总功做的总功W总 总 Fs5 N3.6 m18 J，滑轮组的机械效率是，滑轮组的机械效率是 ，故，故D对故选对故选D. 【答案答案】 D .
5、=% 144J =100%100% 80 18J 有 总 W W 1. （2015湘潭湘潭13题题2分分）下图是四种不同的装置，将同一）下图是四种不同的装置，将同一 货物匀速提升到同一高度，若每只滑轮质量均相同，货物匀速提升到同一高度，若每只滑轮质量均相同， 不计绳重和摩擦，机械效率最高的是不计绳重和摩擦，机械效率最高的是( ) 机械效率的理解及计算机械效率的理解及计算 命题点命题点5 5 【解析解析】机械效率等于有用功与总功的比值】机械效率等于有用功与总功的比值.将同样的重将同样的重 物提升相同的高度时，做的有用功相等，而物提升相同的高度时，做的有用功相等，而A属于定滑轮，属于定滑轮， 不需
6、要克服动滑轮的重力做额外功，而不需要克服动滑轮的重力做额外功，而B、C、D都属于动都属于动 滑轮，需要克服动滑轮的重力做额外功，故选滑轮，需要克服动滑轮的重力做额外功，故选A. 【答案答案】A 2. ( (2014衡阳衡阳11题题2分分) )下列做法，不能够改变滑轮组机下列做法，不能够改变滑轮组机 械效率的是械效率的是( )( ) A. 改变提升重物的高度改变提升重物的高度 B. 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮 C. 提升更重的物体提升更重的物体 D. 给定滑轮加润滑油给定滑轮加润滑油 【解析解析】改变提升重物的高度，拉力端移动的距离】改变提升重物的高
7、度，拉力端移动的距离sn h成倍数的变化，不影响拉力大小，有用功和总功的比成倍数的变化，不影响拉力大小，有用功和总功的比 值不变，不能改变滑轮组机械效率，值不变，不能改变滑轮组机械效率， A符合题意；用体符合题意；用体 积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮，减轻了动滑轮重，积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮，减轻了动滑轮重， 减小摩擦力，减小做的额外功，在有用功一定时，总功减小摩擦力，减小做的额外功，在有用功一定时，总功 减小，使有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可减小，使有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可 以改变滑轮组机械效率，以改变滑轮组机械效率，B不符合题意；使用同样的机不符合题意；
8、使用同样的机 械提升更重的物体，增大有用功，在额外功一定时，有械提升更重的物体，增大有用功，在额外功一定时，有 用功越大，总功越大，有用功和总功的比值越大，机械用功越大，总功越大，有用功和总功的比值越大，机械 效率越高，可以改变滑轮组机械效率，效率越高，可以改变滑轮组机械效率，C不符合题意；不符合题意； 给定滑轮加润滑油，减小额外功，在有用功一定时，总给定滑轮加润滑油，减小额外功，在有用功一定时，总 功减小，有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可功减小，有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可 以改变机械效率，以改变机械效率，D不符合题意故选不符合题意故选A. 【答案答案】 A 7. （20
9、16邵阳邵阳34题题9分分）在一次车辆故障处置过程中，拖车）在一次车辆故障处置过程中，拖车 所用装置简化如图，为了尽快疏通道路，交警只用了所用装置简化如图，为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的的 时间，指挥拖车在水平路面上将质量是时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖的故障车匀速拖 离了现场离了现场.若故障车被拖离的速度是若故障车被拖离的速度是 6 m/s，绳子自由端的拉，绳子自由端的拉 力力F是是500 N，该装置的机械效率为，该装置的机械效率为80.求：求： （1）故障车在）故障车在30 s内通过的路程；内通过的路程； 第第7题图题图 解：（解：（1）根据）根据s=v
10、 t可得，故障车在可得，故障车在30 s内内 通过的路程为：通过的路程为：s=vt=6 m/s30 s=180 m. 解：解：（3）根据）根据= 100可得：可得： 80 ；解得，；解得， f=1 200 N. 有 总 W W 333 500N fsff FsF （3）故障车在被拖离过程中受到的阻力）故障车在被拖离过程中受到的阻力. （2）拉力）拉力F在在30 s内所做的功；内所做的功； 解：（解：（2）根据）根据W=Fs可得，拉力可得，拉力F在在30s内做的功为：内做的功为： W=Fs=500 N180 m3=2.7105 J 8. (2015张家界张家界28题题5分分)新农村建设中，某工人
11、利用如新农村建设中，某工人利用如 图所示的滑轮组提升重图所示的滑轮组提升重 2 700 N的物体，物体上升了的物体，物体上升了 2 m，绳子末端的拉力为，绳子末端的拉力为750 N，不计绳重和，不计绳重和 摩擦力，求：摩擦力，求： (1)工人做的有用功是多少？工人做的有用功是多少？ 第第8题图题图 解解： (1)W有 有=Gh=2 700N 2m=5 400J (2)该滑轮组的机械效率是多少？该滑轮组的机械效率是多少？ (3)动滑轮的总重力是多少动滑轮的总重力是多少N？ 解解：因因n=4，则，则W总 总=Fs=750N 42m=6 000J， 机械效率机械效率 5400J =100%=100%
12、=90% 6000J W W 有有 解解：因因 ，则，则 G动 动=4F G物 物=4 750N 2 700N=300N = 4 GG F 物物 探究杠杆的平衡条件的实验探究杠杆的平衡条件的实验 命题点命题点6 1. ( (2016常德常德27题题6分分) )小明利用刻度均匀的轻质杠杆进小明利用刻度均匀的轻质杠杆进 行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5 N. 第第1题图题图 (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时， 发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向发现杠杆左端下沉，这时应将平
13、衡螺母向_(选填选填 “左”或“右”“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡你调节，直到杠杆在水平位置平衡你 认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是 _ 便于测力臂便于测力臂 右右 【解析解析】(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠 杆静止时，发现杠杆左端下沉，说明左端的力与力臂杆静止时，发现杠杆左端下沉，说明左端的力与力臂 的乘积大于右端的力与力臂的水积，这时应该将平衡的乘积大于右端的力与力臂的水积，这时应该将平衡 螺母向右调节，才能使杠杆在水平位置平衡水平平螺母向右调节，才能使杠杆在水平位置平衡水平平 衡的目
14、的是便于测力臂，因为此时支点到钩码的距离衡的目的是便于测力臂，因为此时支点到钩码的距离 就等于杠杆上的那段距离就等于杠杆上的那段距离 (2)在图甲中的在图甲中的A点悬挂点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平个钩码，要使杠杆仍保持水平 位置平衡，需在位置平衡，需在B点悬挂点悬挂_个钩码个钩码 3 【解析解析】一个钩码的重是一个钩码的重是0.5 N，设杠杆一个小格是，设杠杆一个小格是L， 根据杠杆平衡条件根据杠杆平衡条件F1L1F2L2得，得，2N3LFB4L， 所以所以FB1.5 N，即在，即在B处挂处挂3个钩码个钩码 （3）如图乙所示，取走悬挂在）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧点的钩码
15、，改用弹簧 测力计在测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，测点竖直向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，测 力计的拉力为力计的拉力为_N；若在；若在C点改变弹簧测力计拉力的方点改变弹簧测力计拉力的方 向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计 的读数将的读数将_(选填“变大”“变小”或“不变”选填“变大”“变小”或“不变”)，画出，画出 此此 时力时力F的力臂的力臂 变大变大 1.5 【解析解析】根据杠杆平衡条件】根据杠杆平衡条件F1L1F2L2得，得，2N3L FC4L，所以，所以FC1.5 N如改变弹簧测力计拉力的方向，如改变弹簧测
16、力计拉力的方向， 使之斜向右上方，钩码作为阻力，阻力和阻力臂不变，动使之斜向右上方，钩码作为阻力，阻力和阻力臂不变，动 力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能 使杠杆仍然水平平衡使杠杆仍然水平平衡 机械效率相关实验机械效率相关实验 命题点命题点7 1. (2016衡阳衡阳28题题8分分)某实验小组在测滑轮组机械效率某实验小组在测滑轮组机械效率 的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所 示示 实验次数实验次数 物理量物理量 1 2 3 钩码重钩码重G/N 4 4 6 钩码上升的高度钩码上
17、升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力绳端拉力F/N 1.8 1.6 1.8 绳端移动的距离绳端移动的距离s/m 0.3 0.4 机械效率机械效率 74.1% 62.5% (1)实验操作中应竖直向上实验操作中应竖直向上_拉动弹簧测力计拉动弹簧测力计 【解析解析】本题考查实验中对滑轮】本题考查实验中对滑轮 组的分析、机械效率公式的运用，组的分析、机械效率公式的运用， 实验中分别探究了机械效率高低实验中分别探究了机械效率高低 与动滑轮个数、提升物体重力等与动滑轮个数、提升物体重力等 多个量的关系，控制变量法的运多个量的关系，控制变量法的运 用十分关键用十分关键(1)实验中应该匀实验中应该
18、匀 速竖直向上拉动弹簧测力计，以速竖直向上拉动弹簧测力计，以 保证拉力大小恒定保证拉力大小恒定. 匀速匀速 (2)通过表中数据可分析出第通过表中数据可分析出第2次实验是用次实验是用_(选填“甲”选填“甲” 或“乙”或“乙”)图所示装置做的实验图所示装置做的实验 【解析解析】 第第2次实验中，次实验中，s20.4 m，h20.1 m， ，所以第，所以第2次实验是用乙图做次实验是用乙图做 的实验的实验 乙乙 . . 2 2 2 0 4m 4 0 1m s n h 【解析解析】比较实验数据比较实验数据1和和2可知，使用不同的滑轮组，可知，使用不同的滑轮组， 提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组
19、的机提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机 械效率越低械效率越低. （3）通过第）通过第1次实验和第次实验和第2次实验的数据分析可得出结次实验的数据分析可得出结 论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的 个数越多个数越多(动滑轮的质量越大动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率 _(选填“越高”“不变”或“越低”选填“越高”“不变”或“越低”) 越低越低 【解析解析】第】第3次实验的机械效率次实验的机械效率 . . % . 3 3 0 6N 0 1m 100%100%83 3 1 8N 0 4m 有 总 WGh WFs
20、(4)小组同学再用第小组同学再用第2次实验中使用的装置做第次实验中使用的装置做第3次实次实 验，表中第验，表中第3次实验中绳端移动距离次实验中绳端移动距离s漏记，但仍能计算漏记，但仍能计算 出第出第3次实验的机械效率次实验的机械效率_(保留保留3位有效数位有效数 字字) 83.3% 常考类型剖析 类型类型 1 简单机械作图简单机械作图 例例1(2016 山西山西)如图所示，分析人拉着拉杆旅行箱静止在水平如图所示，分析人拉着拉杆旅行箱静止在水平 地面上的情景，地面上的情景，O是轮子的转轴是轮子的转轴.以以O为支点，请你画出拉力为支点，请你画出拉力F 的力臂的力臂. 【解析】【解析】先沿着先沿着F
21、的方向，作的方向，作F 作用线的反向延长线，然后从作用线的反向延长线，然后从 支点支点O向向F的作用线作一条垂线，的作用线作一条垂线， 如答图所示，加上垂直符号和如答图所示，加上垂直符号和L 即可即可. L 类型类型 1 考向考向1 杠杆作图杠杆作图 例例2（2016天水天水）如图所示，在）如图所示，在B端施加一个最小的力端施加一个最小的力FB， 使杠杆平衡，请画出此力，并画出使杠杆平衡，请画出此力，并画出FA的力臂的力臂. 例例3题图题图 L 【解析解析】当杠杆只有当杠杆只有FA作用时，作用时，B端会向上运动，需施加一个方端会向上运动，需施加一个方 向向下的力即向向下的力即FB使杠杆平衡；要
22、使使杠杆平衡；要使FB最小，则最小，则FB的力臂应最大，的力臂应最大， 故故FB的作用点在的作用点在B端端点，方向竖直向下，延长力端端点，方向竖直向下，延长力FA的作用线，的作用线， 用虚线画出，过用虚线画出，过O点作力点作力FA的作用线的垂线段的作用线的垂线段L，该垂线段，该垂线段L就就 是所求的是所求的FA的力臂的力臂. F B 考向考向2 滑轮组绕线作图滑轮组绕线作图 例3 用滑轮组拉出陷入泥中的汽车在图中画出最省力用滑轮组拉出陷入泥中的汽车在图中画出最省力 的绳子绕法的绳子绕法 【解析解析】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在 动滑轮的固定挂钩上
23、，然后绕过左边的定滑轮，再绕动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕 过动滑轮过动滑轮. . 例例4（2016乐山乐山）如图所示，通过斜面用平行于斜面）如图所示，通过斜面用平行于斜面F 200 N 的推力，将质量为的推力，将质量为30 kg的物体在的物体在5 s时间内匀速推到时间内匀速推到 1 m高的平台上，斜面长高的平台上，斜面长s2 m. (g取取10 N/kg)则（则（ ） A.推力推力F做功的功率为做功的功率为40 W B.斜面的机械效率为斜面的机械效率为75 C. 推力推力F做的总功为做的总功为300 J D. 斜面对物体的摩擦力为斜面对物体的摩擦力为100 N 例例4题图题图
24、 【解析解析】推力推力F是是动力，它做的功是总功动力，它做的功是总功，W总 总=Fs=200N 2m=400J，故故C C错误；推力错误；推力F F做功的功率做功的功率 故故A错误；斜面的有用功为重力做功错误；斜面的有用功为重力做功W有用 有用=Gh=mgh= 30kg10N/kg1m=300J,机械效率机械效率 故故B正确正确；由于物体在斜面上作匀速运动，则它所受的推由于物体在斜面上作匀速运动，则它所受的推 力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即斜面对物体的摩力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即斜面对物体的摩 擦力为擦力为200N，D错误错误；故选故选B. = 400J 80W 5s W P
25、t 000 000 = 300J 10010075 400J 总 W W 有有用用 【答案答案】B 例例5（2016深圳深圳）重）重1 000 N的物体的物体A，在，在4 s内匀速向前运内匀速向前运 动了动了4 m, A受到地面的摩擦力为受到地面的摩擦力为300 N,拉力拉力F为为120 N,忽略忽略 绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是（绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是（ ） A. 绳子自由端移动了绳子自由端移动了8 m B. 重力做功的功率为重力做功的功率为1 000 W C. 物体物体A克服摩擦做功克服摩擦做功480 J D. 机械效率为机械效率为83.3 例例5题图题图 【解析】【解析】由
26、题图知绳子的段数由题图知绳子的段数n，物体，物体向前运动向前运动4m，则，则 绳自由端移动的距离绳自由端移动的距离S=n s=34m=12m，A错误；物体错误；物体A 在在 水平面上移动，重力做功为水平面上移动，重力做功为0，功率为，功率为0，故，故B错误；物体错误；物体A 克服摩擦力作的功克服摩擦力作的功 Wf =f s=300N4m =1200J,C错误；机械错误；机械 效率效率 故故D正确正确. 00 00 =100100 有用 总 Wfs WnFs 0000 0000 N =. N 300 10010010083 3 3 120 fsf nFsnF 【答案答案】D 例例6 如图所示滑轮
27、组，每个滑轮重如图所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮，用这个滑轮 组把质量为组把质量为45 kg的重物在的重物在2 s内匀速提升内匀速提升2 m，不计绳，不计绳 重和摩擦，在重和摩擦，在2 s内做的有用功为内做的有用功为_J，该滑轮，该滑轮 组的机械效率为组的机械效率为_，若增加所挂物体的重力，若增加所挂物体的重力， 该滑轮组机械效率将该滑轮组机械效率将_(选填“变大”“变小”或选填“变大”“变小”或 “不变”“不变”)( (g取取10 N/kg) ) 900 90% 变大变大 【解析解析】根据图示可以知道，】根据图示可以知道，n3，绳子自由端移动的，绳子自由端移动的 距离距离s3h3
28、2 m6 m，物体受到的重力，物体受到的重力Gmg45 kg10 N/kg450 N，拉力做的有用功，拉力做的有用功W有 有 G h450 N2 m900 J；作用在绳子自由端的拉力；作用在绳子自由端的拉力 ，滑动组的机械效率，滑动组的机械效率 ； 不计绳重和摩擦力，动滑轮重力一定，滑轮组提起的重物越重，不计绳重和摩擦力，动滑轮重力一定，滑轮组提起的重物越重， 有用功越多，但额外功不变，所以机械效率变大有用功越多，但额外功不变，所以机械效率变大 = 11500 450N50NN 333 物 （）（）FGG %=%=%=%=% 450N 10010010010090 500 3 3N 3 有 总
29、 WGhG WFsF 机械效率问题的核心是正确的分析和判断机械或人做功机械效率问题的核心是正确的分析和判断机械或人做功 过程中的有用功、额外功和总功计算机械效率的公式：过程中的有用功、额外功和总功计算机械效率的公式： . . ( (1) )滑轮、滑轮组滑轮、滑轮组 竖直提升重物竖直提升重物 a a已知拉力已知拉力F和提升重物的重力和提升重物的重力G：有用功：有用功W有 有 Gh，总，总 功功W总 总 FsFn h， 机械效率机械效率 导 备 考 指 %=% + 100100 有有 总有额 WW WWW %=%=%100100100 有 总 WGhG WFnhnF b已知提升重物的重力已知提升重
30、物的重力G，动滑轮的重力，动滑轮的重力G动 动：有用功 ：有用功 W有 有 G h，总功，总功W总 总 GhG动 动h (GG动 动)h，机械效率 ，机械效率 ； 导 备 考 指 %=%=% + 100100100 有 总动动 （）（） WGhG WG GhG G 水平匀速拉动重物水平匀速拉动重物 已知重物与水平地面的摩擦力已知重物与水平地面的摩擦力f，拉力，拉力F.有用功有用功W有 有 f s 物，总功物，总功W总 总 FsFns物，机械效率：物，机械效率： 导 备 考 指 %=%=%100100100 有物 总物 Wfsf WFnsnF ( (2) )斜面斜面 已知拉力已知拉力F、物重、物
31、重G、斜面长、斜面长l、斜面高、斜面高h、物体与斜面间、物体与斜面间 的摩擦力的摩擦力f，沿斜面匀速拉动物体：有用功，沿斜面匀速拉动物体：有用功W有 有 G h，额，额 外功外功W额 额 fl，总功，总功W总 总 Fl( (或或W总 总 W有 有 W额 额 G hfl) )， 机械效率机械效率 （或（或 导 备 考 指 %=%100100 有 总 WGh WFl %=% + 100100 有 总 WGh WGh fl 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 实验突破 实验实验 1 1.实验前杠杆平衡螺母的调节（实验前杠杆平衡螺母的调节（左高向左调，右高向右左高向左调，右高向右 调调. .注意：实
32、验过程中不能再调节平衡螺母注意：实验过程中不能再调节平衡螺母） 2. 调节杠杆在水平位置平衡的目的（调节杠杆在水平位置平衡的目的（使杠杆重心落在使杠杆重心落在 _上，排除上，排除_对杠杆平衡产生的影响；对杠杆平衡产生的影响； 方便读出方便读出_） 3. 用弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计用弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计 示数的变化（示数的变化（拉力力臂变小，示数逐渐变大拉力力臂变小，示数逐渐变大） 点 命 题 支点支点 杠杆自重杠杆自重 力臂大小力臂大小 4. 最小拉力、力臂的作图最小拉力、力臂的作图 5. 分析数据总结杠杆的平衡条件（分析数据总结杠杆的平衡条件（ F
33、1L1=F2L2 ） 6. 杠杆平衡条件（杠杆平衡条件（F1L1=F2L2）的应用（）的应用（a.在杠杆平衡时，在杠杆平衡时， 两边增减砝码后杠杆是否平衡的判断以及杠杆再平衡的两边增减砝码后杠杆是否平衡的判断以及杠杆再平衡的 条件；条件；b.力或力臂的计算力或力臂的计算） 7. 测量多组数据的目的（测量多组数据的目的（避免偶然性，使结论更具有普遍避免偶然性，使结论更具有普遍 性性） 实验结论实验结论：杠杆的平衡条件是：动力：杠杆的平衡条件是：动力动力臂动力臂=阻力阻力阻阻 力臂，即力臂，即F1L1=F2L2. 点 命 题 例例1 ( (2016 南京南京) )用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡
34、用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡 条件”实验条件”实验 ( (1) )实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆在水实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆在水 平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_移动移动( (选填“左”选填“左” 或“右”或“右”) ) 右右 【解析解析】(1)杠杆的平衡调节和天平一样，平衡螺母的调节方杠杆的平衡调节和天平一样，平衡螺母的调节方 向遵循“左偏右调、右偏左调”准则，本题中杆杠左偏，所向遵循“左偏右调、右偏左调”准则，本题中杆杠左偏，所 以应该将平衡螺母右调以应该将平衡螺母右调. . （2）如图乙所示，在刻度线“如图乙所示，在刻
35、度线“2”处挂处挂2个钩码，在刻度线个钩码，在刻度线 “4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平 位置平衡时，弹簧测力计的示数为位置平衡时，弹簧测力计的示数为F1.将弹簧测力计斜向左将弹簧测力计斜向左 拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F2_F1；再将弹；再将弹 簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 F3_F1.(均选填“均选填“”“”或“”或“ 【解析解析】弹簧测力计竖直拉动杠杆并使杠杆平衡后，无论弹簧测力计竖直拉动杠杆并使杠杆平衡后，无论 弹簧测力计
36、向哪边偏，因为阻力和阻力臂不变，而动力臂弹簧测力计向哪边偏，因为阻力和阻力臂不变，而动力臂 变小，所以动力变大变小，所以动力变大. (3)得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠 杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂 重物若弹簧测力计的量程是重物若弹簧测力计的量程是02.5 N，当杠杆在水平，当杠杆在水平 位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 _N. 5 【解析解析】FL1=GL2，即，即 ，要想，要想G最大，则要最大，则要F 以及以及 最
37、大，最大，F最大最大2.5N， 最大为最大为5，所以，所以 . FL G L 1 1 2 2 = .=2 5 N 5 12.5 N 最大 FL G L 1 1 2 2 L L 1 1 2 2 L L 1 1 2 2 (4)实验时应用弹簧测力计沿实验时应用弹簧测力计沿_方向拉住杠杆，使在水方向拉住杠杆，使在水 平位置平衡，以便直接从杠杆上读出力臂平位置平衡，以便直接从杠杆上读出力臂 (5)在图乙杠杆右侧刻度线“在图乙杠杆右侧刻度线“1”处挂处挂4个钩码，杠杆在水平个钩码，杠杆在水平 位置平衡后，将杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会向位置平衡后，将杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会向 _(选填“右侧”
38、或“左侧”选填“右侧”或“左侧”)下降，为了使杠杆重新在下降，为了使杠杆重新在 水平位置平衡，可采取的措施是水平位置平衡，可采取的措施是_. (6)将图乙杠杆左侧下方的钩码增加到将图乙杠杆左侧下方的钩码增加到4个，发现超过了弹个，发现超过了弹 簧测力计的量程，在不更换弹簧测力计的条件下，接下来簧测力计的量程，在不更换弹簧测力计的条件下，接下来 正确的操作是正确的操作是_(写出一条即可写出一条即可) 设 补 充 问 竖直竖直 杠杆左侧钩码减少一个杠杆左侧钩码减少一个 左侧左侧 将弹簧测力计向右移动将弹簧测力计向右移动 1. 实验原理（实验原理（_ ） 2. 弹簧测力计的使用和读数弹簧测力计的使用
39、和读数 3. 弹簧测力计弹簧测力计_拉动的目的拉动的目的(拉力等于拉力等于 _) 4. 滑轮组机械效率的影响因素滑轮组机械效率的影响因素(物体的重力、动滑轮的重物体的重力、动滑轮的重 力、绳子与滑轮之间的摩擦力力、绳子与滑轮之间的摩擦力) 测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率 100% W W 有有 总总 实验实验 2 实验实验 2 点 命 题 匀速匀速 弹簧测力计的示数弹簧测力计的示数 5. 控制变量法的应用控制变量法的应用 a探究滑轮组的机械效率与所吊重物重力大探究滑轮组的机械效率与所吊重物重力大 小的关系小的关系( (控制控制_ _，改变滑轮组所吊钩码，改变滑轮组所吊钩码 的的_)
40、) b探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系 ( (控制滑轮组所吊钩码的控制滑轮组所吊钩码的_相同，改变动滑轮的相同，改变动滑轮的 数量或换重力不同的动滑轮数量或换重力不同的动滑轮) 同一滑轮组同一滑轮组 点 命 题 数量数量 数量数量 6. 分析数据判断承担物重的绳子股数并选择实验装置分析数据判断承担物重的绳子股数并选择实验装置 ( ( ） 7. 机械效率的计算机械效率的计算 8. 提高机械效率的方法提高机械效率的方法(a.增加提升物体的重力，物重增加提升物体的重力，物重 越大，机械效率越大，机械效率_b.减小动滑轮的重力，动减小动滑轮的重力，动
41、 滑轮越轻，滑轮组的机械效率滑轮越轻，滑轮组的机械效率_) 9. 数据分析与处理数据分析与处理 大大 点 命 题 s n h 大大 例例2（2015岳阳岳阳）在）在“测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率”的实验中，的实验中， 用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记 录如下表录如下表. 次数次数 钩码钩码 重重/N/N 钩码上升钩码上升 距离距离/cm/cm 弹簧测力弹簧测力 计示数计示数/N/N 弹簧测力弹簧测力 计上升距计上升距 离离/cm/cm 机械机械 效率效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5
42、 30 3 6 10 30 90.9% 例例2题图题图 （1）第）第2次实验中滑轮组的机械效率为次实验中滑轮组的机械效率为_（结果保（结果保 留一位小数）留一位小数）. 88.9% 【解析解析】在第在第2次实验中，次实验中，W有 有=G h=4,W总总=Fs=1.5 N 0.3 m=0.45 J, . 0.4J 100%=100%88.9% 0.45J W W 有有 总总 （2）第）第3次实验中弹簧测力计的示数未填，由图丙次实验中弹簧测力计的示数未填，由图丙 可知，弹簧测力计的示数为可知，弹簧测力计的示数为_N. 【解析解析】该弹簧测力计的每大格表示】该弹簧测力计的每大格表示1 N，每小格，每
43、小格 表示表示0.2 N，由指针所指位置可知，此时测力计的，由指针所指位置可知，此时测力计的 示数为示数为2.2 N. 2.2 （3）分析数据可得结论，是由同一滑轮组，提升的物）分析数据可得结论，是由同一滑轮组，提升的物 体越重，滑轮组的机械效率体越重，滑轮组的机械效率 _（选填“高”或（选填“高”或 “低”）“低”）. 【解析解析】从表格数据可知，当被提升的重物为】从表格数据可知，当被提升的重物为2 N 6 N 时，机械效率为时，机械效率为83.3%90.9，可见，同一滑轮组，提，可见，同一滑轮组，提 升的物体越重，滑轮组的机械效率越高升的物体越重，滑轮组的机械效率越高. 高高 （4）根据实
44、验结论推测，使用该滑轮组再次将重）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8 N的物的物 体匀速提升体匀速提升10 cm，此时滑轮组的机械效率可能为，此时滑轮组的机械效率可能为_ （只填序号）（只填序号）. A. 71.6% B. 82.4% C. 92.1% 【解析解析】 由（由（3）的结论可以推知，当使用该滑轮组再次）的结论可以推知，当使用该滑轮组再次 将重将重8 N的物体匀速提升的物体匀速提升10 cm，此时滑轮组的机械效率，此时滑轮组的机械效率 将大于将大于90.9%，答案即为，答案即为C. C 探究斜面的机械效率探究斜面的机械效率 1. 实验原理（实验原理（_ ） 2. 弹簧测力计应沿
45、与斜面平行的方向匀速拉动（弹簧测力计应沿与斜面平行的方向匀速拉动（弹簧测弹簧测 力计的示数的大小等于物体与斜面的摩擦力）力计的示数的大小等于物体与斜面的摩擦力） 3. 影响斜面机械效率的因素（影响斜面机械效率的因素（斜面的倾斜程度、粗糙程斜面的倾斜程度、粗糙程 度、物体重力的大小）度、物体重力的大小） 100% W W 有有 总总 实验实验3 3 点 命 题 4. 控制变量法的应用控制变量法的应用 a.探究斜面机械效率的大小与斜面倾斜程度的关系（探究斜面机械效率的大小与斜面倾斜程度的关系（控控 制斜面的制斜面的_与物体的与物体的_相同，改变斜面相同，改变斜面 的倾斜程度）的倾斜程度） b.探究
46、斜面机械效率的大小与斜面粗糙程度的关系（探究斜面机械效率的大小与斜面粗糙程度的关系（控控 制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的 _） 点 命 题 粗糙程度粗糙程度 重力重力 粗糙程度粗糙程度 c探究斜面机械效率的大小与物体重力的关系探究斜面机械效率的大小与物体重力的关系(控制控制 斜面的斜面的_与与_相同，改变物体的相同，改变物体的 _) 5. 机械效率的相关计算及表达式机械效率的相关计算及表达式 （ ） 100%=100% WGh WFs 有有 总总 点 命 题 粗糙程度粗糙程度 倾斜程度倾斜程度 重力重力 6. 分析数据与总结实验结论分析
47、数据与总结实验结论 实验结论：实验结论： 在其他条件相同时，斜面的倾斜角越大，机械效率越大；在其他条件相同时，斜面的倾斜角越大，机械效率越大； 斜面越粗糙，机械效率越小；在同一斜面，机械效率与所斜面越粗糙，机械效率越小；在同一斜面，机械效率与所 拉物体的重力无关拉物体的重力无关. 点 命 题 例例3（2014淄博淄博）小亮看到工人利用斜面把货物推到车上，）小亮看到工人利用斜面把货物推到车上， 联想到物理课上学过的知识，提出了以下两个问题：联想到物理课上学过的知识，提出了以下两个问题： （1）斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？）斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？ （2）对于同一个滑轮组，
48、提升的物体越重，机械效率越高；）对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高； 对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高 呢？呢？ 为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装 置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表： 实实 验验 次次 数数 斜面斜面 倾角倾角 物重物重 G/N 斜面斜面 高高 度度h/m 沿斜面沿斜面 拉力拉力 F/N 斜面斜面 长长 s/m 有用有用 功功W有 有 /J 总功总功 W总 总 /J 机械
49、机械 效率效率 （）（） 1 45 1 0.7 0.9 1 0.9 77.8 2 30 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4 3 30 2 0.5 1.4 1 1 1.4 0.7 71.4 （1）表格中缺少）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）个数据，请补充完整（保留一位小数）. 【解析解析】第一次实验中有用功第一次实验中有用功W有 有=Gh=1 N 0.7 m=0.7 J， 第三次实验机械效率为第三次实验机械效率为： =1 J/1.4 J100 71.4. 100% W W 有有 总总 （2）在实验操作过程中，应沿斜面向上在实验操作过程中，应沿斜面向上_拉动木块；拉动木块； 实验时要使
