简单机械
知识精讲 重难点突破
重难点一 杠杆分类 例1．在下列物体中属于省力的杠杆是 ；属于费力的杠杆是 ；等臂杠杆是 ．
A缝纫机踏板；B理发剪刀；C镊子；D汽车的刹车踏板；E天平；F活动扳手；G吃饭用的两支筷子；H起瓶盖的起子；I钓鱼竿；J铡刀；K独轮车；L垃圾捡拾器 方法指导： （1） （2）
重难点二 简单机械作图 例2、如图，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1，并画出拉力F1的力臂L1． 例3、如图，要拉出陷入泥潭的汽车，请在图中画出滑轮组最省力的绕绳方法．
例4、建筑工地上，工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物．请在图中画出滑轮组的绕线；
方法指导：
注意事项：
重难点三 机械效率大小的计算 例5、用绳子系着水桶，手抓着绳子，从深井中向上提水的过程中，忽略空气阻力，水桶（包括桶中的水）所受到的力有 和 ，它们的施力物体分别是
1
和 ．在提水的过程中，有用功 是额外功是 ，不小心将水桶掉入井中在捞桶的过程中有用功是 额外功是 。
例6、如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m．在此过程中，货物上升的速度是 m/s；所做的有用功是 J；拉力做功的功率是 W；滑轮组的机械效率是 ． 例7、如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块．由图中数据可知，弹簧测力计示数为 N，斜面的机械效率为 ．
实验突破
实验一 探究杠杆的平衡条件 命题点： （1） （2）
例1、在探究杠杆平衡条件的实验中
（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于 或匀速转动状态．实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是 ．
（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为
A．一个人无法独立操作B．力臂与杠杆不重合C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡
2
（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是 N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将 ，弹簧测力计的示数将 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
实验二 探究滑轮组的机械效率 命题点：（1） （2） （3） （4） （5）
例2、在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表： 次数 钩码重/N 钩码上升距离弹簧测力计示弹簧测力计上机械效率 /cm 1 2 3 2 4 6 10 10 10 数/N 0.8 1.5 升距离/cm 30 30 30 83.3% 90.9% （1）第2次实验中滑轮组的机械效率为 （结果保留一位小数）；
（2）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为 N；
（3）分析数据可得实验结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）；
（4）根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 （只填序号）A.71.6% B.82.4% C.92.1%
实验三 探究斜面的机械效率 命题点：（1） （2） （3） （4） （5）
3
例3、小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想： A、斜面的机械效率可能与物体的重力有关； B、斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表： 实验次数 斜面倾角 物重G/N 拉力F/N 斜面高度斜面长度有用功W有总功W总/J 斜面机械h/m ① ② ③ 30° 30° 42° 5 3 3 4.2 2.5 2.8 0.6 0.6 0.8 s/m 1.2 1.2 1.2 用/J 5.04 3 3.36 效率η 60% 71% 3 1.8 2.4 （1）在实验过程中，应沿斜面向上 拉动木块； （2）第①次实验中斜面的机械效率η= ；
（3）对比实验①②的数据可以用来验证猜想 ，对比②③两次实验数据，可初步得出的结论是 ．
（4）第三次实验时，物体与斜面之间的摩擦力为 N．
（5）进一步分析表中数据可知，斜面倾斜角越大，物体对斜面的压力越 ． （6）生活中斜面的应用是 。 试题精编
命题点1 杠杆类型的判断
1、如图所示，下列工具中属于费力杠杆的是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 2、下列工具中，属于等臂杠杆的是（ ） A．镊子 B．撬棒 C．定滑轮 D．瓶盖起子
4
3、如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是 ；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴儿车可视为 杠杆（填“省力”或“费力”）．
4、小明学校里机械能的知识后，利用橡皮筋、木板、瓶盖等制作了如图所示的抛掷乒乓球的装置．使用时，将乒乓球装入瓶盖，用手指按下抛掷杆，这时橡皮筋被拉长（如图1），这个过程中抛掷杆相对于一个 （选填“省力杠杆”，“费力杠杆”或“等臂杠杆”）；当松开手指，乒乓球被抛出（图2），这个过程中橡皮筋的 转化为乒乓球的动能． 命题点2 杠杆的平衡条件
1、皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ） A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点 B．为省力，可将用力划浆的手远离支点 C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点 D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离
2、小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是（ ） A．便于直接读出拉力的大小 B．便于提供不同方向的拉力 C．便于正确认识力臂 D．便于测量力臂的大小
3、如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕O点缓慢转动，从而将货物提起．下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一省力杠杆，但要费距离 B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小 D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小
4、如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ） A．F1?OC=F2?OA
B．F1?OD=F2?OB
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C．F1?OE=F2?OA D．F1?OE=F2?OB
5、如图是小龙探究“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
6、用一杆秤称得物体的质量是2kg，如图所示．根据杆秤上秤钩、提纽和秤砣三者的位置关系，估测出秤砣的质量大约是 kg．
7、在探究“杠杆的平衡条件”实验中．
（1）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，如图所示，这时应将左端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是 ．
（2）记录实验数据的表格如下，请将表格空白处补充完整． 次数 动力F1① ② 阻力臂l2（N） （ m） 1 2 0.1 1 0.2 （3）某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．你认为他的结论 （填“可靠”或“不可靠”），理由是 ． 命题点3 简单机械的特点及其应用
1．将质量相同的两物体匀速提升相同的高度，分别用图甲和图乙的装置来完成，不计绳重与摩擦，滑轮的质量小于物质的质量，下列说法正确的是（ ） A．甲图中滑轮的好处是可以改变力的方向 B．乙图中滑轮的好处是可以省功 C．甲图中的有用功小于乙图中的有用功 D．乙图的机械效率大于甲图的机械效率
6
2、分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N．不计绳重及摩擦，此过程中（ ）A．F甲小于F乙 B．甲的机械效率小于乙的机械效率 C．F甲做的功大于F乙做的功 D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率
3、如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
4、下列关于简单机械的理解，正确的是（ ） A．吃饭用的筷子是个省力杠杆
B．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 C．使用杠杆，就是为了省力 D．使用定滑轮不省力．但可以省距离
5、如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（ ） A．使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力 B．使用D滑轮组最省力
C．其中机械效率最高的是使用C滑轮组 D．使用机械效率最高的是使用B滑轮
6、如图用两种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动．使物体以相等速度移动相同的距离．不计滑轮重和摩擦，则所用拉力Fl F2，这两
7
个力的作用点移动距离Sl S2．（均填“大于”、“等于”或“小于”） 命题点4 JIXIEXIAOLVDEJISUAN
1\\建筑工地上，装修工人用如图所示的滑轮组运送材料和废料，先将质量为m的地板砖从地面匀速提升到三楼，工人所用拉力为F1，滑轮组的机械效率为η1；然后又将质量为m的废料从三楼匀速运送到地面，工人所用拉力为F2，滑轮组的机械效率为η2，则（ ） A．η1=η2 B．η1＞η2 C．F1=F2 D．F1＞F2
2、如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（ ）
A．45N、50% B．45N、75% C．60N、50% D．60N、80%
3、如图甲，邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台，放学回家的小勇看见后急忙前去帮忙．他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松的把同样的重物推到了高台上．关于这两种方法，下列说法正确的是（ ）
A．乙种情况下更省力 B．乙种情况的机械效率高 C．两人做同样多的有用功 D．小勇做功的功率要大些
4、如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A．做有用功是800J B．拉力F的功率是80W C．绳子自由端被拉下3m D．滑轮组的机械效率是80%
5、图中，滑轮重小于物重，不计绳重与摩擦．使用甲图滑轮最大的好处
是 ；若分别将质量相同的两物体匀速提升相同的高度，则所用的拉力F
甲
F乙，其机械效率η
甲
η
乙
（填“＞”、“＜”或“=”）．
6、如图所示，在斜面上拉一重50N的木块到0.3m高处，木块沿斜面向上移动了1m，共耗时5s，已知拉力为20N，则拉力的功率为 W，此斜面的机械效率为 ．
8
7、在测量滑轮组机械效率的实验中，物体重6.3N，若把物体匀速提升10cm，弹簧测力计的示数如图所示，则绳端受到的拉力大小是 N；滑轮组的机械效率是 ．
8、如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力为150N．用滑轮组匀速将物体提升2m，所用拉力F为 N．
9、建筑工地上，起重机在16s内把质量为8000N的重物匀速提升了6m，它的电动机所做的功是8×l0J．该电动机做功的功率是 ，起重机的机械效率是 ． 10、小明用如图所示的滑轮组，将底面积为0.4m、质量为35kg的正方体重物从水平地面匀速提升了9m，用时30s，做功4500J．（g取10N/kg）．求： （1）重物静止在水平地面上时，对地面的压强； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率．
11、建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上．工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s，求此过程中 （1）重物沿斜面匀速运动的速度大小； （2）工人提升重物做的有用功； （3）该装置的机械效率．
9
2
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12、如图甲所示的是一台汽车起重机的示意图，起重钩的升降使用的是滑轮组，如图乙所示．滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的．某次作业中，起重机将200Kg的货物由地面起吊到5m的高度，所用时间20s，钢丝绳的拉力F为800N，求起吊过程中：（g取10N/kg）（1）起重机起吊货物的机械效率； （2）卷扬机做功的功率； （3）图丙为该起重机的铭牌，其中有一个重要参数是“最大额定起重量”．运用你学过的物理知识，分析说明起重设计时，该参数的确定需要考虑哪些因素？
命题点5 简单机械作图
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1、胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水挤出后便可清理地板，请在图乙示意图中画出： （1）动力F1的力臂l1； （2）作用在B点的阻力F2．
2、如图所示，用起子开启瓶盖，请确定支点O的位置，画出
F的力臂．3、如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图．O为支点，A为手握鱼竿的作用点，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂，最小的动力F1及其力臂．4、请画出图中作用在杠杆上两个力F1的力臂，F2的方向．
5、请你在如图中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法．
6、如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，请画出杠杆平衡时动力F1的方向和阻力臂L2． 7、如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下（F2未画出）处于平衡状态．O为支点，L2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图．
8、用如图所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法．
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命题点6 机械效率的实验
1、 某实验小组利用如图所示的实验装置测滑轮组的机械效率，得到的实验数据如下表． 实验次数 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力绳端移动距离 机械效率 G（N） h（m） 1 2 3 2 2 3 0.1 0.1 0.1 F（N） s（m） 0.9 0.7 1.2 0.3 0.5 0.3 η 74.1% 57.1% 83.3%
（1）从表中的实验数据可以分析得出：第一次实验数据是用 （选填“甲”或“乙”）实验装置测得的．
（2）分析比较第一次实验和第二次实验的数据可以得到的结论 ． （3）分析比较第一次实验和第三次实验的数据可以得到的结论 ．
2、小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题： ①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？
②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置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：
实验次数 斜面倾角 物重G/N 斜面高度 沿斜面拉斜面长 h/m ① ② ③ 45° 30° 30° 1 1 2 0.7 0.5 0.5 力F/N 0.9 0.7 1.4 s/m 1 1 1 有用功 W有/J 0.5 1 总功 W总/J 0.9 0.7 1.4 机械效率 η（%） 77.8 71.4 （1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）．
（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填“左”或“右”）．
（3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越 ． （4）通过对比实验 的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力 ．
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