1、中考苏科版物理第一轮复习简单机械第十一章 ：简单机械【知识点梳理】（一）、杠杆1、杠杆的定义：在物理学中，将一根在力的作用下可绕 转动的 称做杠杆。（如撬棒、起子、起重机吊臂、剪刀等等）2、 杠杆的五要素：（1）支点：杠杆转动的固定点，常用O表示；（2）动力：使杠杆转动的力，常用F1表示；（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，常用F2表示；（4）动力臂：从 到 的垂直距离，常用 表示；（5）阻力臂：从 到 的垂直距离，常用 表示。3、如图所示,杠杆可绕O点转动,在其中挂一重物,现在A点施加F1、F2、F3三个力作用，则：（1）动力F1的力臂是 ；（2）动力F2的力臂是 ；（3）动力F3的力臂是 ；（4
2、）能使杠杆平衡的最小的力是 。4、杠杆平衡的条件是 ，在上题图中，OA的长度为0.4m，O到重物悬挂点的距离是0.3m，当重物的重力为10N时，要使杠杆平衡，此时F2的大小是 N。小华说：“如上图所示的杠杆一定是个省力杠杆！”小华的说法是 （正确的/错误的）。5、杠杆的分类：分类力的关系力臂的关系省距离情况应用举例省力杠杆费力杠杆等臂杠杆6、下列几个杠杆是省力杠杆的是 ；是省距离的杠杆的是 ； (a) (b) (c) (d) (e) (f) （二）、滑轮1、定滑轮和动滑轮：定滑轮动滑轮滑轮组实质/省费力情况省距费离情况改变力的方向情况2、请画出右图中滑轮组的两种绕法，并在对应图的下方标出其省力
3、情况。（三）、功 1、力对物体做的功等于 ,公式为 ,功的单位是 。2、判断对物体做功的两个必要条件：一是 ；二是 。3、以下几个事例中，对做功的有 。（只填序号）（四）、功率1、功率的物理意义：功率表示 的物理量。2、定义： 叫功率。（功率是用比值法定义的物理量，除了功率，还有速度、压强等也是用比值法定义）3、公式 ，国际单位 ，常用单位还有 、 等；徐工集团产的某型挖土机，功率为5KW，其物理意义是 ，因为其功率很大，所以挖土机做的功就多 （正确/不正确）（五）、机械效率 1、几个基本概念：（1）有用功指的是 的功，记作 ；（2）额外功指的是 的功，记作 ；（3）总功指的是 的功，记作 ；
4、（4）三者之间的关系式是： 。 2、机械效率： 叫做机械效率，符号是 ，其计算公式是 ，对于任何机械，其机械效率都 。3、如图,在“再探究动滑轮”的活动中：（1）所测量的物理有 、 、 、 ；（2）所需的测量工具有 、 ；（3）在这一活动中，你会发现手拉绳做的功和动滑轮拉钩码做的功 （相等/不相等）；原因是 ；（4）在这一活动中，利用动滑轮的目的是 ；动滑轮对物体所做的功是 功，利用动滑轮的好处是 ，在使用动滑轮提升重物时，需要克服求 做功，这部分功 （是/不是）我们所需要的，但 （能/不能）不做，这部分功是 功；手拉绳所做的功是 功；（5）如果要测量该动滑轮的机械效率，请你将设计的记录实验数
5、据的表格画在下面：（6）提高滑轮的机械效率的方法有 和 。【典例分析】考点一：杠杆的概念及力臂的作法要点：1、杠杆的五要素 2、力臂的作图方法例1、图1的O为支点，在图中标出动力F1和阻力F2，并画出动力臂L1和阻力臂L2。例2、图2的O为支点，在图中标出动力F1和阻力F2，并画出动力臂L1和阻力臂L2。例3、图3所示，O为杠杆的支点，要用最小的力的杠杆平衡，画出力F和它力臂L。 例4、如图4所示杠杆，在图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和力臂。分析：正确也画力臂的五步原则：一定点（确定支点O），二画线（画力的作用线或其反向延长线），三作垂线（作支点到力的作用线的垂线，垂线的长度即为力臂），
6、四标符号（标垂线的垂足、标力臂L1和L2等）。对例2中的动力臂要注意的是力的作用线要画在杠杆上；例3和例4要用最小的力，实质就是画出最长的力臂，在杠杆上力臂最长就是力的作用点与支点的连线，连好后再作它的垂线就为最小的力的方向。（注意和的方向）解答：图略考点二：探究杠杆的平衡条件要点：如何准确也得出杠杆平衡条件的关系式例5、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m12.00.044.00.0221.00.020.50.0132.50.031.50.05（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆左侧的
7、平衡螺母向_调，直到杠杆在 位置平衡为止，这样做的目的是 。（2）由表中的数据得到的结论是 ，但实验时，杠杆如右图所示的平衡时，发现F1L1F2L2，究其原因是 ，如果就按图中算，F1L1 F2L2（填“大于”或“小于”）（3）这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是 ，此实验做了多次目的是 。（4）如下图所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂 个钩码。（每个钩码的质量相等）。(5)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则Fa Fb (填“
8、大于、小于、等于”)分析：探究杠杆的平衡条件时，有两个平衡：实验前调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡（忽略杠杆的自身重力，调节原则是左高左调，右高右调，与天平的调法一致），在实验中，调节勾码位置时也要保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于直接在杠杆上读出力臂，否则力臂就不在杠杆上，无法准确测量。第（3）问中多次实验的目的，在物理操作中也常有这样两种可能：一是测量数值的实验，多次测量是为了取平均值减小误差的，二对于总结探究某种规律的实验，多次实验是为了使结论更具有普遍性。解答：（1）左 水平位置 忽略杠杆的自身重力 （2）F1L1F2L2 L1不是F1的力臂 大于（3）2 使结论更具有普遍性 （4）
9、4 （5）小于 考点三：杠杆平衡条件的应用要点：利用杠杆平衡条件进行简单计算或定性的分析例6、如图是体育课上，某同学做俯卧撑运动，可将他视为杠杆，他的重心在A点，他的质量为60kg，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为 N，他能在半分钟内做15个俯卧撑，每次肩部平均上升0.6m，则他做俯卧撑的时的功率是 W。（g到10N/kg）分析：解决杠杆平衡的计算，必须先确定支点的位置，再作出相应的力臂大小，然后利用平衡条件列式计算。做俯卧撑的人可以简化抽像成一个杠杆，支点是其脚尖位置，阻力是人的重力，由科可知阻力臂为0.9m，动力是地面对人双手的支持力（大上等于双手对地面的压力），则由图可知动力臂为
10、1.5m，再由杠杆的平衡条件列式求解得动力大小，然后根据PW/t求做俯卧撑的功率。解答：360N 108W例7、如右图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个都相同.下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是（ ）将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码A. B. C . D.分析：因为杠杆处于水平平衡状态，则钩码挂点与支点的距离即为动力臂和阻力臂，所以可以用挂点与支点间的格数来表示力臂的大小，用钩码的数目表示动力和阻力的大小，再根据杠杆的平衡条件比较动力乘动力臂与阻力乘阻力臂是
11、否相等，若相等杠杆就平衡，若不相等，哪边大，就向哪边倾斜。解答：C例8、如图所示，AB是可绕O点转动，绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上，D可在MN上自由滑动，当绳的D端从N向M滑动的过程中，杠杆仍能保持平衡，则AD上拉力的变化情况（ ） A、变大 B、变小 C、先变大后变大 D、先变大后变小分析：杠杆始终处于平衡状态，左边的阻力和阻力臂都没有发生变化，当AD从N滑向M的过程中，由作图可知：动力臂先变大后变小，根据杠杆的平衡条件，AD上的力先变小后变大，对于此类动态变化的问题，首先可通过作出几个特殊位置的力臂，也可看出力臂的大小变化关系。解答：D考点四：杠杆的分类要点：各类杠杆的特点并能区分
12、杠杆例9、如图3所示，使用中属于费力杠杆的工具是 A剪刀 B起子 C镊子 D钢丝钳 分析：判断杠杆属于省力杠杆还是费力杠杆，确定支点后，再比较其动力臂与阻力臂的大小，动力臂大为省力杠杆、动力臂小的为费力杠杆，如A、B、D因为剪刀、起子和钢丝钳的手柄长，明显动力臂长，是省力杠杆，而C镊子的手柄明显比较短，属于费力杠杆，平常实验室中的天平和定滑轮则为等臂杠杆。解答：C例10、杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具，并一直有“小小秤砣压千斤”之说，其中蕴含的杠杆的知识，杆秤属于 （省力杠杆/费力杠杆/等臂杠杆）。吴卫同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤
13、砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是 ；在实际操作中要提高这杆秤的测量范围，可采用的方法是 。（只一种即可）分析：生活中的杆秤属于杠杆，杆秤上的提纽处是它的支点，秤钩处悬挂被称重物，则钩码处为阻力，而明显较轻的秤砣却能与物体保持平衡，动力臂长于阻力臂，所以“小小秤砣压千斤”它属于省和杠杆；秤砣压在4kg线上，表示的是实心球的质量为4kg，至于动力臂与阻力臂的大小要利用手中的刻度尺测量秤钩到提纽距离为阻力臂，秤砣到提纽的距离为动力臂，然后利用杠杆平衡条件测算出秤砣的质量；要提高测量范围：可以减小阻力臂（提纽适当向
14、秤钩处移动），增大动力（适当增加秤砣的质量，如菜市场中的奸商为了“短斤少两”用大砣）。解答：省力杠杆 400g左右均可 提纽适当向秤钩处移动 适当增加秤砣的质量考点五：定滑轮、动滑轮及滑轮组要点：1、定滑轮、动滑轮的特点 2、滑轮组的计算及绕线例11、如右图所示，一物体重500N，滑轮重为20N，绳重和摩擦均忽略不计，要拉起这个物体甲图中需_N拉力，乙图中需_N拉力。在甲图中改变F1的拉力方向，F1的大小 （变化/不变化）。分析：定滑轮的特点是“不省力不费力，可以改变施力的方向”，动滑轮的特点为“省一半力，但可以改变施力的方向”，如果滑轮的重量不能忽略，时对定滑轮的计算没有影响，但对动滑轮必须
15、要考虑的。解答：500N 260N 不变化例12、想使用滑轮组提起6000N的物体，绳子最大只能承受1500N的力，请设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，在方框中画出的示意图，并计算提起重物时所用的拉力。（绳重、动滑轮重、摩擦均不计）分析：先要确定绳子的股数，n = G/F =6000/1500=4股，则又由动滑轮的数目绳子股数的关系判定要2个动滑轮，连线时注意用“偶定奇动”的原则，并要求向下拉绳子。解答：图略例13、如图所示，物体的重均为20N，物体与地面间的摩擦力为物重的0.4倍，若这物体分别在水平拉力F1、F2、F3的作用下沿水平面做匀速直线运动，则拉力F1= N，F2= N，F3=
16、N。分析：滑轮的使用在初中阶段主要是两类，一类是竖直向上吊物体，与重力平衡，另一类是拉水平面的物体，与地面的摩擦力平衡。解决滑轮类的问题可以用定滑轮不省力不费力，所以F1等于摩擦力大小，F2等于摩擦力的一半，F3则是动滑轮的非常规使用，F3应用摩擦力的二倍。解答：8 4 16例14、如右图，某人拉着绳的自由端匀速向左运动时，牵引测力计A的示数是600N，那么在不计绳和轮重及摩擦的情况下，下列关于测力计B的示数为 N，汽车受到的摩擦力大小 。分析：滑轮组上同一根绳子上的力相同，测力计的示数为 600N，所以动滑轮上每一股绳上的拉力均为600N，则相对汽车而言，有三股绳同时向左拉汽车，由平衡力可知
17、，汽车受到向右的摩擦力为1800N，B测力计有两股绳子向右拉，测B的示数为1200N。解答：1200 1800考点六：功要点：1、做功的条件： 2、功的计算：例15、下列说法中正确的是( )A用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功D用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功分析：判断是否做功的条件是:（1）要有力作用在物体上；（2）物体在力的方向上通过一段距离。常见的不做功的情形有：（1）物体受力，但没有距离，如推车未推动、提物体没提来等；（2）物体没有受力，但通过
18、一段距离，如抛出手的铅球、自行车在滑行时等，都是由于惯性的作用；（3）物体受力也有距离，但移动的距离与力方向垂直，不属于在力的方向上。解答：A例16、为办好2018年上海世博会，上海市正在大规模修建相关参展场馆，施工人员用挖掘机开挖地基挖掘机每次可将0.8m3体积的泥土举高3m再水平移动5m倒人卡车货箱，此过程中挖掘机对泥土做了多少功？（泥土密度为1.5103 kg/m3，g取l0N/kg)分析：功的计算要用到力和力的方向上通过的距离的乘积，其中一定要注意物理量及单位的正确使用，本题中给出的不是泥土的重力，而是泥土的体积和泥土的密度，所以首先要使用密度的知识求出其质量并求出重力，挖掘机举着泥土
19、经过两个过程：先举高3m，挖掘机做功，再水平移动5m挖掘机没有做功。解答：3.6104 J考点七：功率要点：1、功率的物理意义： 2、功率的公式： 3、功率的单位： 4、功率的测量：例17、下列关于功率的说法中，正确的是（ ）A物体做功越多，功率越大 B物体做功时间越短，功率越大C物体做功越快，功率越大 D物体做功时间越长，功率越大分析：物体做功越多，功率不一定大，还要看时间的长短，故A错；物体做功时间越短，功率不一定大，还要看做功的多少，故B错；功率表示物体做功的快慢，由功和时间的比值决定。所以只有C正确。解答：C例18、甲、乙两同学参加爬楼比赛，甲同学爬上教学楼的5楼用时15s，乙同学爬上
20、5楼用时20s，赛后测得甲同学的质量是乙同学的1.2倍，则甲和乙的爬楼的功率之比为（ ） A、58 B、85 C、34 D、56分析：用功率的计算公式PW/t，求出两人的功率，再进行比值计算。解答：B例19、如右图所示，小明在跑步机上锻炼身体设他在跑步机上以2ms的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为30N。求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程？ (2)他在这段时间内做了多少功？(3)他做功的功率是多少？ 分析：解决第（1）问要用到速度公式的变形式，Svt,在计算前要将时间30min换算成1800s，因为功和功率的计算都要用国际单位：长度为m，时间为s等；第（2）问中小明在这段时间内做
21、的功与小明的体重无关，只与他给跑步机的力有关，虽小明相对地面位置没有运动，但小明相对跑步机的皮带运动了一定的距离，所以小明对跑步机做了功，用功的计算公式和功率的公式可算出功和功率，另对于第（3）问的功率的计算也可以直接用PFv计算对于相题则更快捷。解答：（1）3600 （2）1.08105J （3）60W 例20、体育课上，王老师对九（2）班同学的引体向上做定时测试，杨威同学在1min内做了30个引体向上，课后杨威想算一算刚才测试时的功率约为多少，于是测了自己的质量为60kg，手臂的长度为0.6m，学校单杠的高度为2.5m。（g取10N/kg）（1）测验过程中，杨威同学克服重力所做的功为多少？
22、（2）杨威做引体向上的功率为多大？分析：引体向上时，克服重力做功，在重力方向上通过的距离为手臂的长0.6m，而与单杠的高度无关，本题中的单杠是一个干干扰因素的排除掉，同时杨威在0.5min内做了30个引体向上不能漏掉，然后用功和功率的公式进行计算。解答：（1）1.08104J （2）180W 例21、学过功率以后，引起了同学们对功率的兴趣，李明和王华想测一测正常上楼时所用的功率大约为多少，于是他们带上相应的器材，来到学校的教学楼前，打算让王华从一楼以正常的速度走上三楼，测算其功率：（1）他们需要的器材有： ；（2）下面是他们测量的一些物理量：a.测出了楼梯的总长度L ；b.测出了一层楼的高度h
23、 ；c.测出了从一楼走上三楼所用的时间t；d.用体重计测出王华的质量m 以上必须测量的物理是 ；（3）请用第2题中的相关物理量，表示王华上楼的功率 ；（4）若第二次王华快速奔上三楼，则他的功率将 （变大/变小/不变）。分析：上楼时要克服重力做功，需要测量的是重力和重力方向上的距离即楼的高度不是楼梯的长度，所以（2）中的b是多余的，测量重力要体重计（磅秤），测楼层高度要刻度尺（皮卷尺），测上楼的时间需要秒表（手表）等工具。解答：（1）体重计（磅秤）、刻度尺（皮卷尺）、秒表（手表） （2）a c d (3) mgh/t (4)变大 考点八：有用功、额外功和总功要点：1.有用功、额外功及总功定义 2
24、.有用功、额外功和总功之间的关系例22、春节前每家都要除尘，李华利用空闲时间妈妈帮忙，他用10N的桶提起重为100N的水沿长为10m的楼梯运动高为3m的二楼让妈妈拖地，李华的体重为400N，这一整个过程中，他做的有用功和额外功分别是（ ）A.500J 50J B.500J 2050J C.550J 2000J D.2500J 50J分析：判断功是否是有用功，主要看这个过程的目的是什么？如：用水桶从井中提水，对水做的功为有用功，对桶做的功是额外功，如果是桶落入井中，你的目的是捞桶，则对桶做的功是有用功，而对水做的功是额外功了！本题中目的是将100N的水运上5m高的二楼，所以对水做的功是有用功，而
25、克服桶和自身重力做的功是额外功。解答：B例23、一个工人用如图所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力为500N，绳子自由端移动5m，求有用功、总功和额外功各是多少？分析：如果用滑轮组拉水平面上的物体，则克服摩擦力做的功是有用功，该滑轮组的目的是将物体从低处提到高处，所以克服物体重力做的功是有用功，因为题目中给出的是绳子自由端移动5m，则物体上升高度h=s/n=5m/5=1m,则W有用= Gh=2000N1m=2000J；总功拉力对滑轮做的功，拉力的大小为500N，绳子在拉力的作用下运动了S=5m,所以总功为W总= Fs =500N5m=2500J，又因为W总=W有用+W额外可算出额外功为
26、500J。解答：2000J 2500J 500J考点九：机械效率的计算要点：1、机械效率概念的理解 2、机械效率的计算例24、某人分别用甲、乙两个滑轮把同一件物体从地面提上二楼，若甲滑轮所做的有用功是W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的有用功是W2，机械效率为2，若不计绳重和摩擦，则（ ）A.W1=W2 ，1=2 B.W1=W2 ，12C.W12 D.W1W2 ，12分析：两种方法提升的是同一个物体相同的高度，所以两次做的有用功是相同的，但甲是个定滑轮，又不计绳重和摩擦，所以额外功较小，而乙是动滑轮在物体升高的同时，动滑轮也升高，克服动滑轮重力做的功是额外功，乙方法虽省力，但额外功多，两者相比，
27、乙方法做的总功就多；有用功相同，乙的总功多，有用功占总功的比例就小，机械效率就低。解答：C例25、小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至三楼，所用的拉力为360N.(己知每层楼高3m)求：(1)求该装置的机械效率是多少? (2)若第二次接着提升1500N的重物,机械效率又是多少?通过计算你发现什么规律？（3）这个装置中所用的绳子最大只能承受700N的拉力,机械效率最大是多少?分析：物体从一楼拉上三楼实际上升了两层楼的高度6m，该装置是将物体提高的，所以克服物体重力做的功是有用功，从图中可以看出动滑轮上有三股绳子，小明拉绳子的距离为s=nh=3h=36m=18m；第二次提升
28、不同的物体，但动滑轮的重没有变，可以结合第一次数据由F=（G物+G动）/n算出动滑轮的重力，再求第二次机械效率。第三问是第二问的逆运动算，但还是要抓住动滑轮重不变的条件。解答：(1)83.3 （2）89.3 同一个滑轮组，物体越重，机械效率越高（3）91.4考点十：测定滑轮组的机械效率要点：测定滑轮组机械效率的实验例26、九(1)班的物理小组“滑轮组机械效率与哪些因素有关”的实验，你帮他们完成下列步骤：（1）该实验原理是 ；需要的测量器材有 、 ； （2）在测量拉力时应 拉动弹簧测力计并读数，如果在静止时读数，测得的机械效率将 （偏大/偏小/不变）； （3）将第3次实验的机械效率计算好，并填在
29、表的空格中，你能分析一下机械效率不能是100的原因吗？请你试着写出两条： 、 ； （4）在右图中画出第一次实验的装置图（每个钩码重2N） （5）分析表中的数据，可以得到的结论是： ； （6）为了验证滑轮组的机械效率与动滑轮个数（动滑轮重）有关，请写出有简要的实验步骤： ； 分析：测定滑轮组的机械效率实验需要测量的物理量有物体的重力、绳子的拉力、物体上升的高度、拉绳子的距离等，由此可推知需要的测量工具有：弹簧测力计和刻度尺，如果不测量其上升的高度，只利用其距离上的倍数关系，能测出机械效率，但是误差较大，因为不拉动时，没有摩擦，相拉动相比额外功少，测得的机械效率高；第（3）问中机械效率不能达到10
30、0,是因为动滑轮的重、绳子重、摩擦等造成的额外功；第（5）问中从表中看出的结论是：同一滑轮组，物体越重机械效率越高；第（6）问探究机械效率与动滑轮个数的关系，要用不同个数的动滑轮拉同一个物体同样的高度。解答：（1）W有用/W总 弹簧测力计 刻度尺 （2）匀速竖拉动 偏大 （3）动滑轮重 绳子重 摩擦等 （4）图略 （5）同一滑轮组，物体越重机械效率越高 （6）要体现控制变量法的思想【能力提升】 1、在如图所示的四种情景中，人对物体没有做功的是（ ）2、如右上图所示，杠杆可绕O转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端施加一个作用力F，使其在如图位置平衡，则（ ） A、F一定大于G B、F一定等于G C、F一定小于G D、F可能小于G3、园艺师使用图所示的剪刀修剪树枝时，为了更省力，应尽量（ ）A让树枝远离刀轴O，手握在刀柄的中间 B让树枝远离刀轴O，手握在刀柄的末端C让树枝靠近刀轴O，手握在刀柄的末端 D让树枝靠近刀轴O，手握在刀柄的中间4、如图所示，甲是一把金属剪刀，乙是一双我们中国特有的竹筷子，下列说法正确的是（ ）A.甲是费力杠杆，乙是省力杠杆 B.甲、乙都是省力杠杆.甲是导体，乙是绝缘体 .某人触电，可用甲剪刀剪断电线5、电工师傅上水泥杆时用的脚扣结构如图所示，它由一根钢条做成的约3/
