1、第十二章简单机械知识点一知识点一 杠杆杠杆定义：在定义：在_的作用下绕的作用下绕 _转动的硬棒叫作转动的硬棒叫作杠杆。杠杆。力力 固定点固定点杠杆五要素杠杆五要素(如图如图)五要素五要素物理含义物理含义支点支点杠杆绕着转动的点，用杠杆绕着转动的点，用“_”表示表示动力动力使杠杆使杠杆 转动转动 的力，用的力，用“_”表示表示阻力阻力 阻碍阻碍 杠杆转动的力，用杠杆转动的力，用“_”表示表示动力臂动力臂从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用“_”_”表示表示阻力臂阻力臂从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用“_”_”表示表示O OF F1 1F F2 2 l
2、l1 1 l l2 2 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件(1)(1)杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下_。(2)(2)平衡条件：平衡条件：_。公式。公式为为 _。静止静止 动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F F1 1l l1 1F F2 2l l2 2生活中的杠杆生活中的杠杆杠杆类杠杆类型型力臂关力臂关系系平衡时力平衡时力的关系的关系优、缺点优、缺点应用应用省力杠省力杠杆杆l l1 1_l l2 2F F1 1_F F2 2省力费距离省力费距离_费力杠费力杠杆杆l l1 1_l l2 2F F1 1_F F2 2_ _等臂杠等臂杠杆杆l l1 1_l l2 2
3、F F1 1_F F2 2不省力也不省力也不省距离不省距离_ 撬棒撬棒 费力省距离费力省距离船桨船桨天平天平生活中的杠杆应用举例生活中的杠杆应用举例 省力杠杆：撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳省力杠杆：撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳等。等。费力杠杆：钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、缝纫机费力杠杆：钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、缝纫机脚踏板等。脚踏板等。等臂杠杆：天平、定滑轮等。等臂杠杆：天平、定滑轮等。知识点二知识点二 滑轮滑轮类型类型定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组图示图示实质实质_杠杆杠杆_杠杆杠杆等臂等臂省力省力类型类型定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组特点特点不不_，但可
4、以但可以_能能_，但不能改变但不能改变 _既能既能_，也可以改变力也可以改变力的方向的方向s s与与h h的关系的关系s sh hs s2 2h hs snhnhF F与与G G的关的关系系(不计绳不计绳重及摩擦重及摩擦)F FG GF F (G GG G轮轮)F F (G GG G轮轮)滑轮组的组装滑轮组的组装(奇动偶定奇动偶定)n n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；n n为偶数时，为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上绳子的固定端在定滑轮上121n 省力省力 改变改变力的方向力的方向 省力省力 力的方向力的方向省力省力知识点三知识点三 机械效率机械效率三种功及
5、其关系三种功及其关系(1)(1)有用功：为了达到目的有用功：为了达到目的_要做的功。要做的功。公式：公式：_。必须必须 W W有有GhGh(2)(2)额外功：为了达到目的做的一些额外功：为了达到目的做的一些 _、但又不得、但又不得不做的功。用滑轮组提升钩码，我们不得不克服动滑轮所不做的功。用滑轮组提升钩码，我们不得不克服动滑轮所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做功。受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做功。(3)(3)总功：有用功和额外功的总功：有用功和额外功的_。(4)(4)关系公式：关系公式：_。不需要不需要 和和 W W总总W W有有W W额额机械效率机械效率(1)(1)定义：定义：_和
6、和 _的比值。的比值。(2)(2)公式：公式：_。机械效率没有单位。机械效率没有单位。(3)(3)注意：任何机械的效率都注意：任何机械的效率都_1_1。有用功有用功总功总功WW有总 小于小于 提高机械效率的方法提高机械效率的方法 (1)(1)在额外功不变时，增大有用功。例：提升重物时，在额外功不变时，增大有用功。例：提升重物时，机械装置一定，在机械强度允许的范围内，增加提升重物的机械装置一定，在机械强度允许的范围内，增加提升重物的质量。质量。(2)(2)在有用功不变时，减小额外功。例：提升重物时，在有用功不变时，减小额外功。例：提升重物时，在所提升的重物重力一定时，减小机械的摩擦或减小动滑轮在
7、所提升的重物重力一定时，减小机械的摩擦或减小动滑轮的重力。的重力。图片图片命题角度命题角度命题内容命题内容P79P79图图12.112.14 4杠杆类型的判杠杆类型的判断断1.1.如图是我国运动健儿进行赛艇比如图是我国运动健儿进行赛艇比赛的情景，她们手中使用的船桨是赛的情景，她们手中使用的船桨是_(_(选填选填“省力省力”或或“费力费力”)杠杆；为省力，队员们可将用力划杠杆；为省力，队员们可将用力划桨的手桨的手_(_(选填选填“远离远离”或或“靠近靠近”)支点支点 费力费力 远离远离 图片图片命题角度命题角度命题内容命题内容P80P80图图12.112.18 8杠杆平衡条杠杆平衡条件的应用件的
8、应用2.(2.(教材改编题教材改编题)如图所示是工人师如图所示是工人师傅用独轮车搬运砖块的情景，独轮傅用独轮车搬运砖块的情景，独轮车相当于车相当于 _杠杆，若车和砖块杠杆，若车和砖块所受的重力所受的重力G G1 000 N1 000 N，有关尺寸，有关尺寸如图所示，工人师傅推车时，人手如图所示，工人师傅推车时，人手向上的力向上的力F F的大小是的大小是_N_N省力省力 300 300 图片图片命题角度命题角度命题内容命题内容P83P83图图12.212.24 4滑轮组的相关滑轮组的相关计算计算3.(20173.(2017南京中考改编南京中考改编)如图所示，如图所示，物体重物体重180 N180
9、 N，动滑轮重，动滑轮重10 N10 N。小明用。小明用100 N100 N的拉力的拉力(方向不变方向不变)将物体匀速提将物体匀速提升升2 m2 m，用了，用了10 s10 s，则此过程中有用功，则此过程中有用功是是_J_J，额外功是，额外功是_J_J，拉力的功率，拉力的功率是是_W_W，滑轮组的机械效率是，滑轮组的机械效率是 _。3603604040404090%90%图片图片命题角度命题角度命题内容命题内容P88P88图图12.312.33 3斜面的机械斜面的机械效率效率4.(4.(教材改编题教材改编题)如图，在斜面上将一如图，在斜面上将一个重个重4.5 N4.5 N的物体匀速拉到高处。沿
10、斜的物体匀速拉到高处。沿斜面向上的拉力为面向上的拉力为1.8 N1.8 N，斜面长，斜面长1.2 m1.2 m、高高0.3 m0.3 m，则人对物体做的有用功是，则人对物体做的有用功是_J_J，斜面的机械效率为，斜面的机械效率为_。在高度相同时，斜面越长越在高度相同时，斜面越长越_(_(选选填填“省力省力”或或“费力费力”)1.351.3562.5%62.5%省力省力考点一考点一 杠杆类型的判断杠杆类型的判断 55年年1 1考考 例例1 1(2018(2018海南中考海南中考)如图所示，下列工具在使用中属于省如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是力杠杆的是()【思路点拨思路点拨】(1)(1
11、)找支点：首先要明确每个杠杆模型的支点找支点：首先要明确每个杠杆模型的支点位置。位置。(2)(2)比力臂：大致画出动力臂和阻力臂，再比较其大比力臂：大致画出动力臂和阻力臂，再比较其大小。小。(3)(3)定类型：由力臂大小关系确定杠杆的类型。定类型：由力臂大小关系确定杠杆的类型。【自主解答自主解答】C C 1 1(2018(2018烟台中考烟台中考)如图所示的杠杆，属于费力杠杆的如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是是()()C C考点二考点二 杠杆的平衡条件及其应用杠杆的平衡条件及其应用 55年年4 4考考 命题角度命题角度杠杆是否再平衡的判断杠杆是否再平衡的判断例例2 2(2018(2018临沂中
12、考临沂中考)图甲所示的杠杆是水平平衡的。如果图甲所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆示，则杠杆()A A右端下沉右端下沉B B左端下沉左端下沉C C要保持平衡应将左端的物体向右移动要保持平衡应将左端的物体向右移动D D要保持平衡应在右端再加挂一个物体要保持平衡应在右端再加挂一个物体【思路点拨思路点拨】图甲两侧分别加挂一个等重的物体后，分析图甲两侧分别加挂一个等重的物体后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断图乙的杠杆是两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断图乙的杠杆是否还平衡。否
13、还平衡。【自主解答自主解答】A A【解题技巧解题技巧】2 2(2018(2018潍坊中考潍坊中考)如图所示，杠杆处于平衡状态。如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将()()A A左端下降左端下降 B B右端下降右端下降C C仍然平衡仍然平衡 D D无法判断无法判断B B例例3 3(2017(2017枣庄中考枣庄中考)如图所示是小明探究如图所示是小明探究“杠杆平衡条杠杆平衡条件件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态。若的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态。若在在C C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从处逐渐改变弹簧测
14、力计拉力的方向，使其从，则拉力的变化情况是，则拉力的变化情况是()A A先变小后变大先变小后变大 B B先变大后变小先变大后变小C C逐渐变大逐渐变大 D D逐渐变小逐渐变小【思路点拨思路点拨】阻力和阻力臂不变，动力臂先增大后减小，阻力和阻力臂不变，动力臂先增大后减小，根据杠杆平衡条件可知动力的变化。根据杠杆平衡条件可知动力的变化。【自主解答自主解答】A A【解题技巧解题技巧】3 3(2016(2016遂宁中考遂宁中考)如图所示，作用在杠杆一端且始终与如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力杠杆垂直的力F F，将杠杆缓慢地由位置，将杠杆缓慢地由位置A A拉至位置拉至位置B B，在这个，在这
15、个过程中，力过程中，力F F的大小将的大小将()()A A不变不变 B B变小变小C C变大变大 D D先变大后变小先变大后变小C C考点三考点三 滑轮滑轮(组组)的特点及其应用的特点及其应用 55年年1 1考考 例例4 4(2017(2017绥化中考改编绥化中考改编)如图所示，利用滑轮组如图所示，利用滑轮组将将200 N200 N的重物匀速向上提升到的重物匀速向上提升到2 m2 m高的平台上，高的平台上，绳子自由端向下移动的距离为绳子自由端向下移动的距离为 m m；若不计绳重、；若不计绳重、动滑轮重及摩擦，则他所用的拉力为动滑轮重及摩擦，则他所用的拉力为 N N，若实际拉力为，若实际拉力为1
16、10 N110 N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重为，不计绳重及摩擦，则动滑轮重为 N N。【思路点拨思路点拨】由图可知，承担物重的绳子段数由图可知，承担物重的绳子段数n n2 2。(1)(1)拉拉力端移动的距离力端移动的距离s s2 2h h。(2)(2)不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力力F F G G。(3)(3)不计绳重及摩擦，根据不计绳重及摩擦，根据F F 求动滑轮的求动滑轮的重。重。【自主解答自主解答】4 410010020 20 122GG动物滑轮滑轮(组组)的相关计算方法总结的相关计算方法总结4 4(2017(2017黑龙江中考改编黑龙江中考改编)利用如图所
17、示的滑轮组将一个利用如图所示的滑轮组将一个重重200 N200 N的物体，匀速提高的物体，匀速提高5 m5 m。若动滑轮重为。若动滑轮重为10 N10 N，不计绳，不计绳重及摩擦，绳子自由端施加的拉力重及摩擦，绳子自由端施加的拉力F F为为 _N_N，绳子自由端移，绳子自由端移动的距离为动的距离为 _m_m。70701515考点四考点四 简单机械作图简单机械作图 55年年1 1考考 命题角度命题角度杠杆力臂作图杠杆力臂作图例例5 5(2018(2018莱芜中考莱芜中考)如图所示是一个杠杆如图所示是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，
18、杠杆以改变拉绳的方向，杠杆OBOB可绕可绕O O点转动。点转动。通过此装置把重物通过此装置把重物G G拉起，请在图上画出动力臂拉起，请在图上画出动力臂l l1 1和阻力和阻力F F2 2的的示意图。示意图。【思路点拨思路点拨】(1)(1)明确动力和阻力。明确动力和阻力。(2)(2)根据力臂概念从支根据力臂概念从支点向动点向动(或阻或阻)力的作用线作垂线并标注相应力臂符号。力的作用线作垂线并标注相应力臂符号。【自主解答自主解答】如图所示如图所示杠杆力臂作图步骤杠杆力臂作图步骤5 5(2018(2018白银中考白银中考)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O O为为支点，请
19、画出支点，请画出F F1 1、F F2 2的力臂的力臂l l1 1和和l l2 2。命题角度命题角度杠杆最小动力作图杠杆最小动力作图例例6 6(2018(2018德阳中考德阳中考)如图如图OABOAB轻质杠杆，轻质杠杆，O O为支点，请在图为支点，请在图中中B B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F F的示意图。的示意图。【思路点拨思路点拨】根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点动力
20、臂最长。在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力臂，最省力。这两点所得到的线段最长，以此为动力臂，最省力。【自主解答自主解答】如图所示如图所示 杠杆最小动力作图杠杆最小动力作图6 6(2018(2018眉山中考眉山中考)如图所示，轻质杠杆如图所示，轻质杠杆OAOA能绕能绕O O点转动，点转动，请在杠杆中的请在杠杆中的A A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F F的示的示意图意图(要求保留作图痕迹要求保留作图痕迹)。命题角度命题角度滑轮组作图滑轮组作图例例7 7 如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动
21、物体A A，请画出最，请画出最省力的绕绳方法。省力的绕绳方法。【思路点拨思路点拨】滑轮组绳子的绕法有两种：滑轮组绳子的绕法有两种：(1)(1)绳子先系在定绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，再依次绕过动滑轮和定滑轮，这种绕法滑轮的固定挂钩上，再依次绕过动滑轮和定滑轮，这种绕法有偶数段绳子承担物重。有偶数段绳子承担物重。(2)(2)绳子先系在动滑轮的固定挂钩绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，再依次绕过定滑轮和动滑轮，这种绕法有奇数段绳子承上，再依次绕过定滑轮和动滑轮，这种绕法有奇数段绳子承担物重。担物重。【自主解答自主解答】如图所示如图所示 【解题技巧解题技巧】对于滑轮组的绕线作图，依据的省力公式是对于滑
22、轮组的绕线作图，依据的省力公式是F F (不计摩擦及滑轮重不计摩擦及滑轮重)。首先确定绳子段数。首先确定绳子段数n n(n n为绕在为绕在动滑轮上绳子的段数动滑轮上绳子的段数)，然后根据省力公式进行绕线。，然后根据省力公式进行绕线。注意：绳子的段数与绳子的起点的关系是注意：绳子的段数与绳子的起点的关系是“奇动偶定奇动偶定”，即，即偶数段的绳子的起点在定滑轮的挂钩上，而奇数段绳子的起偶数段的绳子的起点在定滑轮的挂钩上，而奇数段绳子的起点在动滑轮的挂钩上。点在动滑轮的挂钩上。Gn滑轮滑轮(组组)的绕线方法总结的绕线方法总结7 7(2018(2018凉山州中考凉山州中考)用一个动滑轮和一个定滑轮组成
23、滑用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，请在图中画出最省力的绕法。轮组来提升重物，请在图中画出最省力的绕法。考点五考点五 机械效率机械效率 55年年6 6考考 命题角度命题角度机械效率的理解机械效率的理解例例8 8(2018(2018宜昌中考宜昌中考)下列有关起重机提升货物时机械效率下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是的说法，正确的是()A A有用功越多，机械效率越高有用功越多，机械效率越高B B同一起重机提起的货物越重，机械效率越高同一起重机提起的货物越重，机械效率越高C C额外功越少，机械效率越高额外功越少，机械效率越高D D同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高同一
24、起重机提起同一货物越快，机械效率越高【思路点拨思路点拨】机械效率是有用功与总功的比值；增加物机械效率是有用功与总功的比值；增加物重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中所占的重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率升高；机械效率高的机械，说明所做比例增大，机械效率升高；机械效率高的机械，说明所做有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，不是有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，不是做的额外功越少；机械做功的快慢是指功率，机械效率大做的额外功越少；机械做功的快慢是指功率，机械效率大小与功率大小没有关系。小与功率大小没有关系。【自主解答自主解答】B B【
25、解题技巧解题技巧】8 8(2017(2017来宾中考来宾中考)下列关于机械效率的说法正确的下列关于机械效率的说法正确的是是()()A A越省力的机械，机械效率越高越省力的机械，机械效率越高B B做功越少的机械，机械效率越低做功越少的机械，机械效率越低C C做功越慢的机械，机械效率越低做功越慢的机械，机械效率越低D D总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高D D命题角度命题角度滑轮组机械效率的大小比较滑轮组机械效率的大小比较例例9 9(2017(2017通辽中考通辽中考)某实验小组分别用如图所示的甲乙两某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组个滑轮组(每
26、个滑轮重相同每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物，所用的拉匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为力分别为F F1 1和和F F2 2，机械效率分别为，机械效率分别为1 1和和2 2，不计绳重及摩，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是擦，下列说法正确的是()A AF F1 1F F2 2，1 12 2 B BF F1 1F F2 2，1 12 2 C CF F1 1F F2 2，1 12 2 D DF F1 1F F2 2，1 12 2 【思路点拨思路点拨】不计绳重及摩擦，则绳端的拉力为不计绳重及摩擦，则绳端的拉力为F F (G G物物G G动动)，滑轮组的机械效率为，滑轮组的机械效率为 注意：同一滑轮
27、组的机械效率随所提物重的增注意：同一滑轮组的机械效率随所提物重的增加而增大。加而增大。【自主解答自主解答】A A1n9 9(2018(2018攀枝花中考攀枝花中考)某实验小组分别用如图所示的甲、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组乙两个滑轮组(每个滑轮等重每个滑轮等重)，在相同时间内把重物，在相同时间内把重物G G提升提升相同高度，相同高度，F F1 1和和F F2 2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是确的是()()A A力力F F1 1和和F F2 2做功的功率相同做功的功率相同B B力力F F1 1和和F F2 2做的总功相同做的总功相同C
28、 C乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大D D甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高D D命题角度命题角度功、功率和机械效率的综合计算功、功率和机械效率的综合计算例例10 10 用如图所示的滑轮组，将重为用如图所示的滑轮组，将重为10 N10 N的物体以的物体以0.1 0.1 m/sm/s的速度匀速提升，拉力的速度匀速提升，拉力F F6 N6 N。求：。求：(1)(1)拉力的功率；拉力的功率；(2)(2)滑轮组的机械效率；滑轮组的机械效率；(3)(3)若不计绳重及摩擦，求动滑轮的重力。若不计绳重及摩擦，求动滑轮的重力。【思路点拨
29、思路点拨】(1)(1)知道物体提升的速度，求出绳子自由端移知道物体提升的速度，求出绳子自由端移动的速度，利用动的速度，利用P PFvFv求拉力的功率。求拉力的功率。(2)(2)利用利用W W总总FsFs求出总求出总功，知道提升物体的高度和物重大小，利用功，知道提升物体的高度和物重大小，利用W W有有GhGh求出有用求出有用功，再利用功，再利用 求出该滑轮组的机械效率。求出该滑轮组的机械效率。(3)(3)不计绳重不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F F (G G物物G G动动)求动滑求动滑轮重。轮重。WW有总1n【自主解答自主解答】解：解：(1)(1)由图可
30、知，由图可知，n n2 2，s s2 2h h，绳子自由，绳子自由端移动的速度：端移动的速度：v v2 2v v物物2 20.1 0.1 m/sm/s0.2 0.2 m/sm/s，拉力的功率：拉力的功率：P PFvFv6 N6 N0.2 0.2 m/sm/s1.2 W1.2 W。(2)(2)滑轮组的机械效率：滑轮组的机械效率：(3)(3)不计绳重和摩擦，由不计绳重和摩擦，由F F (G G物物G G动动)可得，动滑轮的可得，动滑轮的重力：重力：G G动动2 2F FG G物物2 26 N6 N10 N10 N2 N2 N。答：答：(1)(1)拉力的功率为拉力的功率为1.2 W1.2 W；(2)
31、(2)滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为83.3%83.3%；(3)(3)动滑轮的重力为动滑轮的重力为2 N2 N。1n1010(2017(2017安顺中考安顺中考)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为已知货箱的质量为60 kg60 kg，在，在F F50 N50 N的拉力作用下，货箱以的拉力作用下，货箱以0.1 0.1 m/sm/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f f为货箱重的为货箱重的0.20.2倍。求：倍。求：(g g取取10 N/kg)10 N/kg)(1)(1)货箱的重力；货箱的重
32、力；(2)(2)拉力拉力F F的功率；的功率；(3)(3)货箱运动了货箱运动了1 min1 min，克服摩擦所做的功；，克服摩擦所做的功；(4)(4)此滑轮组的机械效率。此滑轮组的机械效率。解：解：(1)(1)货箱的重力：货箱的重力：G Gmgmg60 kg60 kg10 N/kg10 N/kg600 N600 N。(2)(2)由图可知，由图可知，n n3 3，绳子自由端移动的速度：，绳子自由端移动的速度：v v绳绳3 3v v3 30.1 0.1 m/sm/s0.3 0.3 m/sm/s，拉力的功率：拉力的功率：P PFvFv绳绳50 N50 N0.3 0.3 m/sm/s15 W15 W。
33、(3)(3)地面对货箱的滑动摩擦力：地面对货箱的滑动摩擦力：f f0.20.2G G0.20.2600 N600 N120 N120 N，由由v v 可得，货箱移动的距离：可得，货箱移动的距离：s svtvt0.1 m/s0.1 m/s60 s60 s6 m6 m，克服摩擦力做的功：克服摩擦力做的功：W W有有fsfs120 N120 N6 m6 m720 J720 J。st(4)1 min(4)1 min内绳子自由端移动的距离：内绳子自由端移动的距离：s s绳绳3 3s s3 36 m6 m18 m18 m，拉力所做总功：拉力所做总功：W W总总FsFs绳绳50 N50 N18 m18 m9
34、00 J900 J，滑轮组的机械效率：滑轮组的机械效率：答：答：(1)(1)货箱的重力是货箱的重力是600 N600 N；(2)(2)拉力拉力F F的功率是的功率是15 W15 W；(3)(3)克服摩擦所做的功是克服摩擦所做的功是720 J720 J；(4)(4)滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是80%80%。实验十六实验十六 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 55年年0 0考考 1 1让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆_对实验造对实验造成的影响。成的影响。2 2杠杆平衡螺母的调节：左高杠杆平衡螺母的调节：左高_调、右高调、右高_调。调。注意：平衡后的实
35、验过程中不能再调节平衡螺母。注意：平衡后的实验过程中不能再调节平衡螺母。自重自重 左左 右右 3 3实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止，实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止，目的是目的是 _。4 4将砝码换成弹簧测力计的好处：将砝码换成弹簧测力计的好处：_，实验操作更方便。实验操作更方便。5 5本实验多次测量的目的：本实验多次测量的目的：_。便于测量力臂便于测量力臂能直接测出拉力的大小能直接测出拉力的大小避免实验的偶然性，得出普遍避免实验的偶然性，得出普遍规律规律6 6用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当弹簧测力计由用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当弹簧测力计由竖直方向
36、拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，弹簧测力计竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，弹簧测力计的示数会变的示数会变 _，是因为拉力的力臂变，是因为拉力的力臂变_。大大 小小 7 7利用杠杆平衡条件分析、计算：利用杠杆平衡条件分析、计算：(1)(1)在杠杆平衡时，两边增减砝码后杠杆是否平衡以及杠在杠杆平衡时，两边增减砝码后杠杆是否平衡以及杠杆再平衡的条件；杆再平衡的条件；(2)(2)计算力或力臂的大小。计算力或力臂的大小。8 8生活中杠杆类型的判断。生活中杠杆类型的判断。9 9实验结论：实验结论：_。动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂(或或F F1 1l l1 1F F2 2l l2 2
37、)例例1111(2017(2017衡阳中考改编衡阳中考改编)小张在探究小张在探究“杠杆平衡条件杠杆平衡条件”实实验中，给他提供的实验器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻验中，给他提供的实验器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图甲所示，此时应把杠杆左端的平衡螺母向甲所示，此时应把杠杆左端的平衡螺母向_(_(选填选填“左左”或或“右右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是_。右右 便于
38、测量力臂便于测量力臂 (2)(2)小张利用如图乙所示装置的实验数据记录如表所示：小张利用如图乙所示装置的实验数据记录如表所示：次数次数动力动力F F1 1/N/N动力臂动力臂l l1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂l l2 2/cm/cm1 11 110102 25 52 21.51.55 50.50.515153 32 215151.51.5表格中空缺的实验数据表格中空缺的实验数据“”是是_。20 20(3)(3)小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了_(只有一个正确答案，选填答案序号只有一个正确答案，选填答案序号)。
39、减小摩擦减小摩擦 多次测量取平均值减小误差多次测量取平均值减小误差使每组数据更准确使每组数据更准确获取多组实验数据归纳出物理规律获取多组实验数据归纳出物理规律(4)(4)下列四个因素中，不会带来实验误差的是下列四个因素中，不会带来实验误差的是_。A A支架自身的重力足够大支架自身的重力足够大B B单个钩码的重力不完全相等单个钩码的重力不完全相等C C悬挂钩码的绳套重力偏大悬挂钩码的绳套重力偏大D D杠杆与转轴之间的摩擦偏大杠杆与转轴之间的摩擦偏大 A A【拓展设问拓展设问】(5)(5)在图乙杠杆平衡的基础上，将在图乙杠杆平衡的基础上，将A A、B B两处钩码同时减去两处钩码同时减去1 1个，那
40、么杠杆个，那么杠杆 _(_(选填选填“能能”或或“不能不能”)在水平位置在水平位置保持平衡。保持平衡。不能不能(6)(6)小张在完成实验后，想进一步探究小张在完成实验后，想进一步探究“如果杠杆受到如果杠杆受到F F2 2、F F3 3两个阻力，结果会怎样？两个阻力，结果会怎样？”通过实验，他得到了如图丙所示通过实验，他得到了如图丙所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为的平衡条件为 _(F F1 1、F F2 2、F F3 3的力臂分别用的力臂分别用l l1 1、l l2 2、l l3 3表示表示)。F F1 1l
41、 l1 1 F F2 2l l2 2F F3 3l l3 3(7)(7)小张在完成实验后，还想探究小张在完成实验后，还想探究“若支点不在杠杆的中点若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是他利用如图丁所于是他利用如图丁所示的装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测示的装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是与杠杆平衡条件不相符，其原因是_。杠杆自重的影响杠杆自重的影响1111(2018(2018滨州
42、中考滨州中考)小明在小明在“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的实验的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的刻度尺、细线和质量相同的0.5 N0.5 N重的钩码若干个。重的钩码若干个。(1)(1)如图如图A A所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向螺母向_(_(选填选填“左左”或或“右右”)调节，直到杠杆在调节，直到杠杆在_位置平衡，目的是便于测量位置平衡，目的是便于测量_，支点选在杠杆的中点是，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆为了消除杠杆
43、_对平衡的影响。对平衡的影响。右右 水平水平 力臂力臂自身重力自身重力(2)(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B B所示，他们记录的数据为动力所示，他们记录的数据为动力F F1 11.5 N1.5 N，动力臂，动力臂l l1 10.1 m0.1 m，阻力阻力F F2 21 N1 N，则阻力臂，则阻力臂l l2 2_m_m。(3)(3)甲同学测出了一组数据后就得出了甲同学测出了一组数据后就得出了“动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是_。0.15
44、 0.15 只做一次实验具有很大的偶然性只做一次实验具有很大的偶然性 (4)(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是动力丙同学通过对数据分析后得出的结论是动力支点到动力支点到动力作用点的距离阻力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离。与小组同学支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C C的实验，此实验的实验，此实验 能能 (选填选填“能能”或或“不能不能”)说明该结论是说明该结论是错误的，图错误的，图C C实验中，已知杠杆上每个小格长度为实验中，已知杠杆上每个小格长度为5 cm5 cm，每个
45、，每个钩码重钩码重0.5 N0.5 N，当弹簧测力计在，当弹簧测力计在A A点斜向上拉点斜向上拉(与水平方向成与水平方向成3030角角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力动力臂动力臂_(_(选选填填“等于等于”或或“不等于不等于”)阻力阻力阻力臂。阻力臂。等于等于实验十七实验十七 测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率 55年年0 0考考 1 1实验原理：实验原理：_。WW有总2 2实验器材：实验器材：_、_、滑轮、滑轮(组组)、细线、细线、钩码、铁架台等。钩码、铁架台等。3 3实验中应测量的物理量有实验中应测量的物理量有_、_、_、绳自由端移动的距离、绳自
46、由端移动的距离s s。4 4弹簧测力计拉动方式：弹簧测力计拉动方式：_向上运动，使拉力等向上运动，使拉力等于测力计的示数。于测力计的示数。弹簧测力计弹簧测力计刻度尺刻度尺物重物重G G重物上升高度重物上升高度h h绳末端拉力绳末端拉力F F匀速竖直匀速竖直5 5实验中分别记下钩码和测力计的起始位置，目的是便于实验中分别记下钩码和测力计的起始位置，目的是便于测量钩码和测力计测量钩码和测力计 _。6 6绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的距离s s与物体上升高度与物体上升高度h h的关系：的关系：s s_。移动的距离移动的距离 nhnh 7 7控制变量法的应用：控制变量法的应用：(1)(1)同一滑
47、轮组吊起数量不同的钩码，探究同一滑轮组吊起数量不同的钩码，探究与与G G物的关系；物的关系；(2)(2)用重力或数量不同的动滑轮吊起数量相同的钩码，探究用重力或数量不同的动滑轮吊起数量相同的钩码，探究与与G G动的关系。动的关系。8 8影响滑轮组机械效率的因素：绳重和摩擦、影响滑轮组机械效率的因素：绳重和摩擦、_、_。9 9实验数据的分析及处理。实验数据的分析及处理。动滑轮重动滑轮重 提起的物重提起的物重 1010实验中，滑轮组克服物重所做的有用功为实验中，滑轮组克服物重所做的有用功为W W有有_，绳自由端拉力所做的总功为绳自由端拉力所做的总功为W W总总_。1111机械效率的计算：机械效率的
48、计算：(1)(1)已知物重和拉力：已知物重和拉力：_。(2)(2)已知物重和动滑轮重已知物重和动滑轮重(不计摩擦不计摩擦)：_。GhGh FsFs WGhWFs有总WGWGG有物总动物1212滑轮组机械效率的大小与物体提升的高度、滑轮组的绕滑轮组机械效率的大小与物体提升的高度、滑轮组的绕线方式及物体提升的速度无关。线方式及物体提升的速度无关。例例1212(2018(2018德州中考改编德州中考改编)如图所示为测量某滑轮组机械效如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置，得到的实验数据如表所示。率的实验装置，得到的实验数据如表所示。实验实验序号序号钩码钩码重重量量G G/N/N钩码钩码上升上升高度
49、高度h h/m/m绳端绳端拉拉力力F F/N/N绳端绳端移动移动距离距离s s/m/m机械机械效效率率1 14 40.10.11.81.80.30.374%74%2 28 80.10.13.13.10.30.386%86%3 38 80.10.12.52.50.40.4(1)(1)实验时应沿竖直方向实验时应沿竖直方向_缓慢拉动弹簧测力计。缓慢拉动弹簧测力计。(2)(2)分析表中数据可知：实验分析表中数据可知：实验2 2是用图是用图_做的实验。做的实验。(3)(3)实验序号实验序号3 3中的机械效率中的机械效率 _。(4)(4)通过比较通过比较 _(_(填实验序号填实验序号)两次实验数据得出结论
50、：两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。高。匀速匀速 乙乙 80%80%1 1、2 2(5)(5)通过比较通过比较2 2、3 3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 _。(6)(6)实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。你认为他的想法同学认为应静止时读数。你认为他的想法 _(_(选填选填“正确正确”或或“不正确
