1、 简单机械知识点一、杠杆1、 定义： 。OF1l1l2F22、 五要素组成杠杆示意图。支点： 。用字母O 表示。动力： 。用字母 F1 表示。阻力： 。用字母 F2 表示。动力臂： 。用字母l1表示。阻力臂： 。用字母l2表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签3、 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指： 。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l14、应用：l1l2F2F1二、滑轮1、 定滑轮：定义： 。实质：定滑轮
2、的实质是： 特点：使用定滑轮不能 但是能改变动力的方向。F1l1F2l2对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)2、 动滑轮：定义： 。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是： 。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能 。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= 1 2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3、 滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能 又能 理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）
3、拉力F= G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=(G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG) 装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。三、机械效率1、有用功：定义：对人们有用的功。2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总 4、 机械效率：定义：有用功跟总功的比值。5、 ，所以机械效率总小于1 ，通常用 表示。公 式： 定滑轮：动滑轮： 滑轮组：5. 提高机械效率的方法： 、 。命题点一：杠杆及杠杆平衡条件杠杆的平
4、衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂或F1L1=F2L2杠杆的应用省力杠杆：L1L2 F1F2 省力费距离；费力杠杆：L1L2 F1F2 费力省距离；等臂杠杆：L1= L2 F1= F2 不省力、不省距离，能改变力的方向。等臂杠杆的具体应用：天平。许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。【例1】下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（ ）A杠杆必须是一根直棒 B杠杆一定要有支点C动力臂就是支点到动力作用点的距离 D当力的作用线通过支点时，力臂最大【例2】图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在图示位置平衡，在A处钩码应挂A6个 B3个 C2个 D1个【例3】如图所示，100N的均匀木棒
5、AB在细绳拉力作用下保持静止。请在图中画出木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。变式训练一：三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是（）A乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离B乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离C丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离D丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离变式训练二：一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直且
6、作用于OB中点的力F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，这个过程中这个直杆( )A始终是省力杠杆 B始终是费力杠杆C先是省力杠杆，后是费力杠杆 D先是费力杠杆，后是省力杠杆变式训练三：画出下面杠杆的动力臂与阻力臂变式训练三：如图所示为自行车的脚踏板和大齿轮在运动中的三个不同位置如要使大齿轮对链条的拉力保持不变，那么人脚加在脚踏板上的力最大时在（）AA位置BB位置CC位置D三个位置一样命题点二：定滑轮与动滑轮及滑轮组种类图示表达式定滑轮F=G力F移动的速度与物体A的速度相同F=f，f为物体A所受的摩擦力力F移动的速度与物体A的速度相同动滑轮2F=G力F移动的速度是物体A的速度的二倍2F=f力F移
7、动的速度是物体A的速度的二倍F=2G力F移动的速度是物体A上升的速度的二分之一F=2f力F移动的速度是物体A的速度的二分之一【例1】如图所示，滑轮上挂一重10N的物体A，当滑轮在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮的速度为重物A上升时速度的 ，力F应为 N（滑轮和绳重及摩擦力均不计）。【例2】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物G均匀提高h高度，最省力的是（ ）变式训练一：如图所示的滑轮组中，不计滑轮质量，分别挂上A、B两物体后恰能静止，则两物重力关系为（）AGA：GB=1：1BGA：GB=1：2CGA：GB=2：1D不好判断变式训练二：按图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法图中G表示物重，G
8、表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力变式训练三：如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示钩码重G/N钩码升高高度h/m测车计示数F/N测力计移动距离S/m甲乙丙请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 ；（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ；（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择 ；（5）进一步分析实验数据，你还发现什么规律？（说明分析或计算什么，得到什么结论写出一个结
9、论即可）命题点三：简单机械的机械效率及其计算影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。【例1】在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组某次将总重G为4 000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N求在此过程中：（1）有用功（2）拉力F做的功（3）滑轮组的机械效率（4）拉力做功的功率图10-17变式训练一：用如图1017的滑轮组水平地拉动物体已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是10
10、0N时物体以s的速度匀速移动求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械效率。命题点四：综合计算题【例1】一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示,若车重为8104N,汽车受到的阻力为车重的倍,滑轮组机械效率为80%,问:(1)该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为s,则司机做功的功率是多少?变式训练一：如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为103kg/m3，水的密度为103kg/m3,滑轮组的机械效率是70(g取10Nkg，滑轮和绳子的重力忽略不计)求
11、：(1)圆柱体在水中所受的浮力(2)若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断?真题一、选择题1、某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了 ( )A一个定滑轮 B一个动滑轮C一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D一支杠杆2、60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图11所示的平衡状态由此可估测球的质量约为（ ）A20kg B30kgC60kg D120kg3、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
12、是（ ）4、如图3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（ ）OAF1F2F3F4图3AF1 BF2 CF3 DF4 5、如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体，如图（b）所示，那么，以下说法中正确的是（ ）A杠杆仍然平衡B杠杆可能平衡C杠杆一定不能平衡D杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关图36、图3中属于费力杠杆的是 （ ） 7、如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是 （ ） A以B为支点的费力杠杆 B以B为支点的省力杠杆 C以A为支点的费力杠杆 D以A为支点的省力杠杆8、如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直
13、向上的力，欲使其一端抬离地面。则 （ ） A、F甲F乙，因为甲方法的动力臂长 B、F甲F乙，因为乙方法时阻力臂短 D、F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍9、如图6是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是（ ）A . 变小 B . 变大 C. 不变 D.无法确定10、图5所示的是常用指甲刀的实物及结构示意图，下列说法中不正确的是( )A杠杆ABC是一个省力杠杆B杠杆D处刀刃较薄，是为了增大压强C杠杆ABC上有粗糙的花纹，是为了增大摩擦D指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆和一个费力杠杆AOE
14、CBD二、填空题1、某同学通过仔细观察发现生活中有很多简单机械，如：手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等等。当把钥匙插入锁孔开锁时，钥匙就相当于 （填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”或“斜面”），它是一个 （填“省力”或“费力”）的机械。2、右图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）设车箱和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是 _ m，F的大小至少是 N GFA3、如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个 杠杆（选填“省力”或“费力”），若箱的重量为100N，动力臂是阻力臂的4倍，要使该杠杆平衡，则竖直向上的拉力F为 N。4、如图所示
15、，一根粗细均匀的杠杆，等距标注了刻度，可绕A端转动，当在B处施加30N竖直向上的拉力F时，杠杆刚好平衡，则杠杆自重为_N。5、刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上（如图11所示）。胡萝卜重为 N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则GA_GB(选填“大于”、“小于”或“等于”)三、作图题1、图10是利用杠杆吊起重物的情景，O是支点，请画出F1的力臂，并用字母L1表示。 2、如图13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。3、图乙中，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l24、轻质杆OA的A端挂一重
16、物，在绳子拉力作用下保持静止，请画出图中绳对A点的拉力F1及对应的力臂L1。OA5、下图中，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 四、实验探究题1、如图15所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。（1）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图中可知拉力大小为 N，将弹簧测力计向上移动15cm, 则钩码上升的高度为 cm,该滑轮组的机械效率为 。（2）取下2个钩码，再做实验，此时滑轮组的机械效率将 。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）图152、某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证(1)如果影响机械效率的因素有
17、多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作 (2)下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关(3)为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验(a)按图 滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小 （相等不相等），则可初步判断猜想A是错误的；(b)按图 滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是
18、（正确错误）的(4)接着，小组进行了实验验证五、计算题1、（4分）为了保证起重机在起重时不会翻倒，起重机右边配有一个重物现测得重物的质量为4t，为10m，为4m，为1m（取10N）问：该起重机可起吊的最大物重为多少?（起重机本身的重不计）2、（9分）如右图所示，工人师傅用三种方法把重170N的砂子提到三楼去。请根据图中所提供的信息计算(绳与滑轮的摩擦不计，不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距)：(1)三种方法所做的有用功是多少?(2)第种情况下所做的额外功是多少?(3)第种情况下的机械效率是多少?3、（9分）某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N，g取10N/kg
19、。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：（1）已知大理石的密度是103kg/m3，每块大理石的体积是10-2m3,则每块大理石的重力是多少？（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少？参考答案一、选择题题号12345678910答案DBACBCDDBD二、填空题1、轮轴 省力 2、省力、250 3、省力 25 4、50 5、 ；大于 三、作图题1、 2、3、OA4、略5四、实验探究题 1、 (1)匀速 5 （2）减小 2、(1)控制变量法 (3) (a)1、3或2、4 相等 (b)1、2或者3、4 正确 五、计算题1、吊起最大物重时，B为支点。G=mg=4103Kg10N/Kg=4104NF1L1=F2L2 GAB=GMBD G=4104N5m/10m=2104N2、（1）三种方法所做的有用功W有=G砂h =170N6m =1020J （2）第二种情况所做的额外功 W额外=（G桶+G砂）h =（20N+10N）6m =180J （3）第二种情况下的机械效率为 = = = 3、(1) 每块大理石重： (2) 升降机一次能提起的大理石块数： (3) 钢丝绳端移动的距离： 把货物提升15 m做的功： 升降机的功率：
