第十一章　简单机械和功 2022-2023学年上期九年级苏科版物理作业课件(共191张PPT)

(共191张PPT)
第十一章　简单机械和功
一、 杠　杆
第1课时　认识杠杆
如图所示的杠杆,固定点O叫作　　　　,　　　　　　的力F1叫作动力,
　　　__　　　的力F2叫作阻力.作用在杠杆上的两个力的方向　　　　(一定/不一定)相反,它们使杠杆转动的方向　　　　(一定/不一定)相反.

2. 如图所示,如果把正在铲土的铁锹看成杠杆,那么图中A、B、C三点中,支点是　　　　点,动力作用点是　　　　点,阻力作用点是　　　　点.
支点
使杠杆转动
阻碍杠杆转动
不一定
一定
C
B
A
3. 如图所示,有一杠杆可绕O点转动,在其上某点挂一重物,现在A端施加动力FA.
(1) 若动力FA沿F1的方向,则其动力臂是　　　　,阻力臂是　　　　.
(2) 若动力FA沿F2的方向,则其动力臂是　　　　.
(3) 若动力FA沿F3的方向,则其动力臂是　　　　.
(4) 若动力FA沿F4的方向,则其动力臂是　　　　.
OC
OD
OA
OB
0
4. 疫情高发期各地实施封村封路时用到一种移动指示牌,其结构示意图如图所示,其中AB为指示牌牌面,CD和BE为支架(支架重力不计).指示牌被风吹动时可看成杠杆,根据图示风向,则支点是　　　　(填图中字母)点.把风力看成动力,那阻力是指示牌所受的　　　　力.
C
重
5. 下列关于杠杆的说法正确的是(　　)
A. 杠杆不一定是硬棒　 B. 力臂一定在杠杆上
C. 杠杆可以是直的,也可以是弯曲的　 D. 力臂不一定和力的作用线垂直
6. 如图所示为人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景.这也是一个杠杆,那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是(　　)
A. A、B、C B. A、C、B C. B、C、A D. C、A、B
C
B
7. (2021·成都锦江模拟)如图所示为一轻质硬棒,在A点悬挂重物G,在C点作用一拉力F,使硬棒水平静止,则硬棒的支点可能在 (　　)
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
D
8. (2020·益阳)如图所示为指甲剪的示意图,若F是剪指甲时施加的一个力,则下列关于指甲剪的说法正确的是 (　　)
A. 指甲剪只由一个杠杆组成
B. 指甲剪由两个杠杆组成
C. 对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是l
D. 对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是BC
C
9. 如图所示,用力F将球形重物滚上台阶时,可以把它看成一个杠杆,那么 (　　)
A. 它的两个力臂相等
B. 这杠杆的支点是球心O点
C. 这杠杆的支点是球与地面的接触点
D. 这杠杆的支点是球与台阶的接触点
D
10. 如图所示为钢丝钳处于工作时的状态.选项中给出的四名同学在钢丝钳单侧钳柄及其相连部分上所画出的动力F1、动力臂l1、阻力F2的示意图,其中正确的是 (　　)
C
11. 如图所示,用羊角锤拔钉子,请在图中标出支点O的位置并画出动力F1的力臂l1.
12. 请画出图中力F1的力臂l1,以及杠杆受到的阻力F2.
13. 如图所示,一个可绕O点转动的杠杆处于静止状态,已知阻力F2的方向以及动力F1的力臂l1,请在图中补全阻力F2的力臂l2以及动力F1.
第2课时　杠杆的平衡条件
1. 如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍,当杠杆平衡时,动力是阻力的　　　　.如果作用在杠杆上的动力是80N,动力臂是40cm,阻力臂是10cm,当杠杆平衡时,阻力是　　　　N.
2. (2021·大连)工人使用独轮车搬运石头,相关信息如图所示,车厢和石头所受的总重力G=1200N,推车时,双手向上的力F=　　　　N;若将这些石头偏向车厢前部装载,推车时,双手向上的力为F',则F'　　　　(>/=/<)F.
320
300
<
3. 如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3 m,OB=0.2 m.A点处挂一个质量为2 kg的物体G,B点处施加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则物体G的重力大小为　　　　N,力F的大小为　　　　N.若保持力F的方向不变,将B点向A点移动一些,则力F的大小将　　　　(变大/不变/变小).
19.6
29.4
变小
4. 一根1m长的轻质杠杆,左端挂80N的物体,右端挂20N的物体,杠杆水平平衡.
(1) 支点应离左端　　　　m.
(2) 若两端各加挂10N的物体,要使杠杆平衡,则支点应往　　　　(左/右)端移动　　　　m.
(3) 若将两端物体同时向靠近支点的方向移动相同的距离,则杠杆_________
(左端下沉/仍能平衡/右端下沉).
5. 如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来.当A端挂重物G1,B端挂重物G2时,杠杆平衡,此时OA恰好处于水平位置,AO=BO,杠杆重力不计,则(　　)
A. G1G2 C. G1=G2 D. 以上都有可能
0.2
右
0.05
右端下沉
A
6. (2021·泰州)如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡.下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同) (　　)
A. 两侧钩码同时向支点移动一格
B. 两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C. 左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码
D. 左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格
D
7. (2021·镇江)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下 (　　)
A. 拉力F的大小为物重的2倍
B. 当悬挂点左移时,F将减小
C. 若F改为沿图中虚线方向施力,则F将增大
D. 若物重增加2N,则F的大小也增加2N
第7题
C
8. (2020·淮安)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1) 实验前杠杆的位置如图甲所示,若要使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向　　　　调节.

(2) 杠杆调节平衡后,在A点悬挂3个钩码(每个钩码受到的重力为0.5 N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,如图乙所示,此时弹簧测力计的示数F1=　　　　N.多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件.
左
1
(3) 某小组的实验数据如表所示,得到与其他组不一样的结论:动力F1与阻力F2成正比关系.你认为该结论可靠吗 　　　　.并说明理由:　___________
__________________________________________________________________.
实验次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 15 1.5 10
2 2 15 3 10
3 3 15 4.5 10
不可靠
没有同时改变
力与力臂的大小
9. 如图所示,轻质均匀杆OB长70 cm,能绕O点转动,B端用细绳BC悬于C点,有一重49 N的铁块挂在A点,OA长20 cm.
(1) 求此时绳BC的拉力.
(2) 若绳BC能承受的最大拉力为42 N,移动铁块到某一位置,细绳BC 恰好断裂,求铁块悬挂点到支点O 的距离.
第9题
(1) 14N　
(2) 60cm
第3课时　杠杆的应用
1. 杠杆的平衡条件若用比例表示,可以写成=　　　　,该式表示的物理意义是动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的　　　　　　.
2. 如果使用杠杆是为了省力,那么动力臂应当　　　　阻力臂;如果使用杠杆是为了省距离,那么动力臂应当　　　　阻力臂;无论使用哪类杠杆,都
　______(能/不能)既省力又省距离.
几分之一
大于
小于
不能
3. 夹子是生活中常见的器具,对此小韩进行了探究:
(1) 如图甲所示,小韩用力将夹子张开,此时夹子属于　　　　(省力/费力)杠杆,使用这种杠杆的缺点是　　　　.
(2) 如图乙所示,用夹子夹住物体时,夹子属于　　　　(省力/费力)杠杆,使用这种杠杆的优点是　　　　.
省力
费距离
费力
省距离
4. 如图所示,分别作用在A点的四个力中,不能使杠杆处于平衡状态的力是　　　　,能使杠杆处于平衡状态的最小力是　　　　;若作用力F始终沿水平方向,则将杠杆抬到接近水平位置的过程中,拉力F将　　　　(增大/不变/减小).
F1
F3
增大
5. 物理知识在生活中有着广泛的应用,园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴口处靠近,这样做是通过　　　　　　的方式来达到省力的目的.这种剪刀无论怎么使用都能省力,这种说法是__________
(正确/错误)的.
减小阻力臂
错误
6. (2021·德州)下列工具中,属于费力杠杆的是 (　　)
A
7. 如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆 (　　)
A. 一定是省力杠杆 B. 一定是费力杠杆
C. 一定是等臂杠杆 D. 以上情况都有可能
第7题
D
8. 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桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨.下列说法正确的是 (　　)
A. 为省力,可将用力划桨的手靠近支点
B. 为省力,可将用力划桨的手远离支点
C. 为省距离,可将用力划桨的手远离支点
D. 将用力划桨的手靠近支点,既省力又省距离
B
9. 如图所示为小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图.小华若要更省力,下列做法可行的是 (　　)
A. 支点不动,脚在杆上的位置前移
B. 将支点靠近人,脚在杆上的位置不动
C. 将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移
D. 将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移
D
10. 如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆自重不计,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1;当OB段在水平位置时,为保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2,则 (　　)
A. F1F2 C. F1=F2 D. 无法比较
B
11. 如图所示,举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆,画出动力F1的示意图及阻力F2的力臂l2.
12. (2021·丹东)如图所示,O是轻质杠杆的支点,杠杆在图中所示位置静止,请画出阻力F2和所要施加的最小动力F1的示意图.
13. 如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中作出:
(1) 杠杆的支点O.(2) 最省力的力臂l.(3) 最小力F的方向.
14. (2020·常州)为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开.
(1) 请在图中作出动力F1的示意图.
(2) 该杠杆属于哪种类型 (直接回答)
(3) 求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2有多大
第14题
(1)如图所示　
(2) 费力杠杆　
(3) 根据杠杆平衡条件得,F1×OC=F2×OD,按钮对木杆的压力水平向左,所以OD=AB,所以,20N×15cm=F2×80cm,解得F2=3.75N
专题训练(一)　杠杆类作图题
类型一　作动力臂和阻力臂
1. 请在下面图中画出杠杆的动力F1和阻力F2的力臂.
2. 如图所示为铡刀铡草时的示意图,请在图中画出作用在铡刀上的动力F1、阻力F2的力臂.
类型二　找支点、动力或阻力并画力臂
3. 如图所示为列车上卖食品的手推车.当前轮遇到障碍物时,售货员就会竖直向下压扶手,如图甲所示;当后轮遇到障碍物时,售货员就会竖直向上提扶手,如图乙所示.请分别在图甲和图乙上标出支点O并画出F1、F2对应的力臂.
4. 如图所示为用修枝剪刀修枝的情景,F1为动力,请在图中画出F1对应的力臂l1及阻力F2.
5. 某剧组为拍摄节目需要,设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出:① 杠杆所受拉力的力臂l1;② 杠杆所受阻力F2的示意图.
6. 如图所示,一根质量忽略不计的杠杆,支点为O,在A点悬挂一重为20N的物体,物体对杠杆的拉力为F1.现在杠杆上施加一个大小为10N、方向竖直向上的力F2,杠杆在水平位置保持平衡,请在图中画出拉力F1的力臂l1以及拉力F2的示意图.
类型三　已知力臂画对应的力
7. 如图所示,一轻质杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态.l1是力F1的力臂,请在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图.
8. 如图所示,O为支点,l1为动力F1的力臂,请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图.
类型四　作最小力和力臂
9. (2021·苏州模拟)如图所示为一种活塞式抽水机的示意图,其中手柄AOB是一个杠杆.请在图中画出手柄被扶起过程中作用在A点的动力F1(用力最小)及其力臂l1,以及作用在B点的阻力F2.
10. 如图所示,O为轻质杠杆的支点,左端挂一重物,杠杆在图示位置平衡,请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂l2.
11. 如图所示为一种常见的晾衣夹,使用时O点为支点,A点为动力作用点,F2为弹性钢圈对夹子的阻力,请在图中画出F2的力臂l2以及作用在A点的最小动力F1.
12. 画出使杠杆AB在如图所示的位置静止时,所用的最小力F.
13. 如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出最小作用力F及其力臂l的示意图.
14. (2021·凉山)用一根钢棒撬动地面上的一块大石头,如图所示,请你在图中作出最省力时的动力F并标出相应支点O的位置.
二、 滑　轮
第1课时　定滑轮和动滑轮
1. 如图所示为某学校升旗的情景,旗杆顶装的滑轮是　　　　滑轮,它的作用是　　　　　　　　.当红旗缓缓上升10m时,旗手向下的拉力移动的距离为　　　　m.
定
改变力的方向
10
2. 如图所示,动滑轮是变形杠杆,其支点是　　　　点,如果物体重100N,动滑轮重20N,绳子摩擦不计,物体G匀速上升时,拉力F=　　　　N.如果绳子的自由端移动距离是4m,那么物体上升的高度是　　　　m.
A
60
2
3. 一辆汽车陷进了泥潭,司机按如图甲、乙所示的两种方式安装滑轮,均能将汽车从泥潭中拉出.图甲中的滑轮是　　　滑轮;图乙中滑轮的作用是　　　.如果按图乙方式,人拉绳头移动了0.5m,那么汽车被拉动了　　　　m.
定
省力
0.25
4. 关于定滑轮和动滑轮,下列说法不正确的是 (　　)
A. 使用定滑轮不省力,但能改变动力方向
B. 使用动滑轮能省一半力,还能改变动力的方向
C. 定滑轮的实质是个等臂杠杆
D. 动滑轮的实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
5. (2021·盐城)旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起.下列说法正确的是(　　)
A. 旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
B. 旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C. 国旗上升的高度等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D. 国旗上升的高度等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
B
C
6. 如图所示,分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物,若不计滑轮本身的重力及摩擦,则(　　)
A. F1F2>F3>F4 C. F1=F2=F3F4
D
7. 使用一个动滑轮匀速提升一个物体时,若分别沿如图所示的方向用力F1、F2和F3,则这三个力的大小关系是 (　　)
A. F1=F2=F3 B. F1>F2>F3 C. F3>F2>F1 D. F2>F3>F1
C
8. 一名体重为500N的举重运动员,可举起1200N的物体,这个人站在地面上,用如图所示的装置提升物体,滑轮重和摩擦均忽略不计,在下列四个不同重力的物体中,他能提起的最重物体的重力是 (　　)
A. 500N B. 2400N
C. 1200N D. 1000N
第8题
A
9. 在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
(1) 在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,使用弹簧测力计的操作方法是　　　　______(填序号).
① 随意拉动钩码② 拉着钩码保持静止③ 匀速向下拉动
实验次序
1
2
3
③
钩码和动滑轮的总重力G/N
弹簧测力计的
示数F/N
(2) 在探究定滑轮工作的特点时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计的示数会　　　　(变大/不变/变小),其理由是 　______________________
_________________________________________________________________.
(3) 在探究动滑轮工作的特点时,先测出　　　　　　的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时,　　 　　拉弹簧测力计,使钩码　　　　上升,读出弹簧测力计的示数.请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不要求填入实验记录数据).该实验至少要测量三组数据的目的是______________
______________________.此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论 答:　　　　.
变小
忽略了弹簧测力计的重力
钩码和动滑轮
竖直向上
匀速
寻找普遍性规律
,避免实验结论的偶然性
不能
10. 如图所示,利用动滑轮将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上.
(1) 在图中画出正确使用动滑轮提升重物的绕线方法.
(2) 求绳子自由端向上移动的距离.
(3) 若实际拉力为110N,不计绳重及摩擦,则动滑轮重是多少
第10题
(1)如图所示　
(2) 绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m　
(3) 不计绳重及摩擦,根据F=(G物+G动)得,G动=2F-G物=2×110N-200N=20N
第2课时　滑 轮 组
1. 如图所示,甲、乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不同点.
(1) 　　　　滑轮组能改变动力的方向,而　　　　滑轮组不能改变动力的方向.(甲/乙)
(2) 甲滑轮组有　　　　段绳子承担物重,而乙滑轮组有　　　　段绳子承担物重,　　　　滑轮组更省力些.
(3) 如果都使物体上升h高度,那么甲滑轮组的绳端必须向下移动　　　　,乙滑轮组的绳端必须向上移动　　　　.
甲
乙
2
3
乙
2h
3h
2. 小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后按如图所示的方式依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图中A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们.
(1) 两根木棍和绳子组成的机械相当于　　　　.
(2) 若小华所用的拉力为20N,则小明和小杰受到的拉力分别为　　　　N、　　　　________N.(摩擦忽略不计)
滑轮组
120
140
3. 用如图所示的滑轮或滑轮组,将同一物体匀速提高h,最省力的是(滑轮重和摩擦不计) (　　)
D
4. (2020·长沙模拟)有若干个质量相等的钩码,如图所示,若要使滑轮组处于静止状态,则图中的虚线框内悬挂钩码有(不计摩擦、滑轮和绳的重力) (　　)
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
B
5. 如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图.它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降.假设在升降过程中衣架横梁保持水平,若衣服和晾衣架的总重为30 N,每个滑轮重10 N(各种摩擦力及绳重忽略不计),则静止时绳子的拉力为 (　　)
A. 25N B. 12.5N C. 22.5N D. 20N
B
6. 用某滑轮组提升重物,已知重物和动滑轮的总重由5段绳子承担,绳重和摩擦不计,动滑轮共重20 N.若在匀速提升重物时,绳端的拉力是100 N,则被提升的重物的重力为 (　　)
A. 400N B. 480N C. 500N D. 520N
B
7. 在水平桌面上放一个重300 N的物体,物体与桌面间的摩擦力为60 N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1 m/s的速度匀速移动时,则水平拉力F和其移动速度的大小为 (　　)
A. 300 N　0.1 m/s B. 150 N　0.1 m/s
C. 60 N　0.2 m/s D. 30 N　0.2 m/s
D
8. 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止.则每个动滑轮的重力为 (　　)
A. 3N B. 6N C. 11N D. 22N
B
9. 某同学用滑轮组提升物体,若物体升高1m时,绳子自由端移动的距离是3m,则该滑轮组至少由 (　　)
A. 1个定滑轮,1个动滑轮组成 B. 1个定滑轮,2个动滑轮组成
C. 2个定滑轮,1个动滑轮组成 D. 2个定滑轮,2个动滑轮组成
A
10. 用如图所示的滑轮组将一个重G=30N的物体用最省力的方法匀速提升10m.
(1) 请在图中画出最省力的滑轮组的绕线.
(2) 求绳端移动的距离.
(3) 不计摩擦、绳重,实际拉力F1=12N,求动滑轮的重G动.
(4) 不计摩擦、绳重,用此滑轮组提起G'=114N的物体,求实际拉力F2.
第10题
(1)如图所示　
(2) 30m　
(3) 6N　
(4) 40N
三、 功
1. 把水桶从水井里提到地面上,提水桶的力　　　　功;用力提着水桶沿水平路面向前走,提水桶的力　　　　功;小孩用力提水桶时,桶没被提起来,小孩的提力　　　　功.(做/不做)
2. (2021·泸州)如图所示,一个箱子静止在水平地面上,小红用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m,小红的拉力做的功为　　　　J.待箱子静止后,小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动,小明的推力做的功为　　　　J,此时箱子受到地面的摩擦力为　　　　N.
做
不做
不做
60
0
80
3. 一箱子重200N,小红把它从地面沿着18m长的楼梯搬到10m高的楼上,小红对箱子做了　　　　J的功;接着她又提着箱子沿水平方向移动了20m,小红对箱子又做了　　　　J的功.
4. 如图所示为小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程是(　　)

A. ①和② B. ①和③ C. ②和④ D. ③和④
2000
0
B
5. 春季运动会上,李明同学在中学男子5kg级铅球项目中创造了15.0m的新纪录.若他投掷时所用的力是500N,则他对铅球做的功是 (　　)
A. 0 B. 7400J C. 7500J D. 条件不足,无法计算
6. 用大小不同的两个力F甲、F乙分别拉同一物体,两个力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图所示,由图可知,两个力的大小关系是(　　)
A. F甲>F乙 B. F甲D
A
7. 如图所示,用F=100N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为400N的物体A水平向右匀速移动了2m,在这个过程中 (　　)
A. 拉力F做了200J的功　 B. 拉力F做了400J的功
C. 重力做了800J的功　 D. 重力做了1000J的功
B
8. 中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg 级冠军,挺举成绩是176kg,如图所示为他比赛时的照片.他在挺举过程中对杠铃做的功最接近 (　　)
A. 600J B. 1200J C. 1800J D. 3400J
D
9. 如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是 (　　)
A. Wa=Wb=Wc B. WaWc
C
10. 在“测量提升物体所做的功”的实验中,小李所在的实验小组利用长木板、小车和弹簧测力计等进行如图所示的实验,并将实验数据填入表中.
斜面长度 s/m 沿斜面的拉力 F/N 小车重力 G/N 斜面高度
h/m
0.8 0.6 2.0 0.20
(1) 该实验的主要目的是 __________________________________________
__________________________________________________________________.
(2) 根据实验目的,分析测量结果,你认为最合理的结论是　　　　.
A. 利用斜面提升物体可以省力
B. 利用斜面提升物体既可以省力,也可以省功
C. 利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功
D. 斜面越陡越不省力,斜面越陡,可以省距离
(3) 生活中常见的斜面有　　　　　　　　　　　　. (写出一个)
探究利用斜面提升物体是否省功
C
盘山公路(合理即可)
11. 如图所示,一工人用滑轮组提升重500N的物体,所用的拉力F为200N,物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s.(不计绳重、绳与滑轮间的摩擦)
(1) 求物体上升的高度.
(2) 求拉力所做的功.
(3) 若物重为800N时,提升相同的高度,则拉力所做的功是多少
第11题
h=vt=0.2m/s×10s=2m　
(2) s=3h=3×2m=6m,W=Fs=200N×6m=1 200J　
(3) 由F=(G+G动)可得,G动=3F-G=3×200N-500N=100N,若物重为800N时,F'=(G'+G动)=×(800N+100N)=300N,W'=F's=300N×6m=1 800J
四、 功　率
第1课时　认识功率
1. (2021·昆明)采用功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫作　　　　.这种方法,实质上还是用　　　 　　　(时间相同比较功/功相同比较时间)的方法来比较做功快慢的.
2. 甲机器的功率比乙机器的功率大,表示甲机器做功比乙机器　　　　.某机器的功率是1.5kW,合　　　　W,表示的物理意义是　_________________
__________________________________________________________________.
功率
时间相同比较功
快
1500
该机器在1s内所做的
功是1500J
3. 完成下列单位换算:
(1) 100W=　　　　J/s. (2) 2.5MW=　　　　kW=　　　　W.
4. 甲、乙两台机器的功率之比为3∶2,它们做同样的功所需的时间之比为　　　　;在相同时间内,甲、乙两台机器所做功之比为　　　　.
100
2500
2.5×106
2∶3
3∶2
5. (2021·内江)如图所示,用20N的水平推力,经过2s时间,使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m.在这个过程中,重力做的功为　　　　J,推力F的功率为　　　　W.
0
5
6. 体重相同的小明和小军同学进行爬杆比赛,小明比小军先爬到杆顶,则小明克服重力做的功W1与小军克服重力做的功W2相比,W1　　　　W2;小明爬杆的功率P1与小军爬杆的功率P2相比,P1　　　　P2.(>/=/<)
7. 如图所示为四旋翼无人机,质量为1.2kg,下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机.在10s内无人机从地面竖直上升了20m,然后一边摄像一边斜向上飞行了30s,仪表盘上显示离地高度为36m.无人机前10s内对摄像机做功　　　　J,整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为　　　　W.(g取10N/kg)
=
>
20
0.9
8. 如图所示,用力将绳子的B端向上匀速提起,不考虑摩擦及滑轮重力,当拉力为20N时,物体A的重力为　　　　N.若10s内物体A向上匀速移动2m,则拉力做功　　　　J,功率为　　　　W.
40
80
8
9. 下列关于功率的几种说法中,正确的是 (　　)
A. 做功所用的时间越多,功率越小 B. 功率越大,做功就越多
C. 在相同的时间里,做功越多,功率越大 D. 做功所用的时间越少,功率越小
10. 四名同学在公园进行登山比赛,如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是(　　)
A. 体重最大的一个 B. 时间最短的一个
C. 速度最大的一个 D. 做功最快的一个
C
D
11. 如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系图像,由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙的关系是 (　　)
A. P甲>P乙 B. P甲B
12. 甲、乙两台机器,甲做的功是乙做的功的2倍,而乙所用时间是甲所用时间的2倍,则甲、乙两台机器的功率之比是 (　　)
A. 4∶1 B. 1∶4 C. 2∶1 D. 1∶1
13. 小明同学为了提高自己的弹跳力,进行“蹦楼梯”训练,若他在1min内跳了80个台阶,则他“蹦楼梯”训练时的功率大约是(　　)
A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W
14. 甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2∶1,那么(　　)
A. 它们的牵引力之比为1∶2 B. 它们的牵引力之比为2∶1
C. 它们做的功之比为1∶2 D. 它们做的功之比为2∶1
A
C
A
15. (2021·邵阳)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为8N(不计滑轮和绳子之间的摩擦),拉力F做功的功率为 (　　)
A. 1.6W B. 8W C. 3.2W D. 16W
C
16. 某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了60km,用时半小时,车的总质量为3×103kg,受到的阻力为车重的,求:(g取10N/kg)
(1) 该房车牵引力所做的功.
(2) 此时该房车发动机的功率.
(1) 因房车在一段平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,所以F=f=0.1G=0.1mg
=0.1×3×103 kg×10 N/kg=3×103 N,W=Fs=3×103 N×60×103 m=1.8×108 J　
(2) P===1×105 W　
17. 一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,则:
(1) 该成年人一昼夜(24h)心脏对血液做了多少功
(2) 这些功可以把多少千克的水送到10m高处 (g取10N/kg)
(1) 因为P=1.5W,t=24 h=24×3 600s=86 400s,所以一昼夜(24 h)心脏对血液做的功W=Pt=1.5W×86 400s=1.296×105J　
(2) 因为h=10m,所以运送水的重力G===12 960N,则运送水的质量m===1 296kg
第2课时　功率的测量与应用
1. 学习了功率的知识后,小明和几名同学准备做“估测上楼时的功率”的活动.
(1) 测得小明的质量是50kg,他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则小明登楼的功率是　　　　W.(g取10N/kg)
(2) 活动中,他还想比一比谁的功率大.小明设计的方案是:测量出各自的质量、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较.你还可以设计其他方案吗 请写出一种____________________________________________________
________________________________________________________________.
2. 小明同学用10N的水平推力推着超市购物车在水平地面上以0.5m/s的速度前进,则小明对车做功的功率为　　　_　W,在0.5min内,小明对车所做的功为　　　　J.
150
控制爬楼高度一定,测出各自的质量m和爬楼时间t,则的
值越大,功率就越大
5
150
3. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①②.两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2.则F1______F2,
P1　 　P2.(>/=/<)
=
>
4. 如图所示,用100N的拉力F使重180N的物体A以0.1m/s的速度匀速上升,不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为　　　　N,拉力F的功率为　　　　W.
20
20
5. 学校举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法.如图所示,质量为50kg的小明同学1min内摇绳200圈,每次起跳高度大约为12cm,则他跳一次做的功是　　　　J,他在整个跳绳过程中的平均功率为　　　　W.(g取10N/kg)
60
100
6. 在学习了功率的知识后,三名同学想比较爬杆时谁的功率大.下列是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是 (　　)
① 用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小.
② 都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小.
③ 爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.
A. ①　 B. ①② C. ①③　 D. ①②③
7. 健身教练通过改变音乐的节奏来控制健身操的运动量,他改变节奏时是在改变健身运动员的(　　)
A. 质量 B. 效率 C. 功率 D. 做功的多少
D
C
8. 三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,甲沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,都行驶相同的时间,下列说法正确的是 (　　)
A. 甲车的功率最大 B. 乙车的功率最大
C. 丙车的功率最大 D. 三辆车的功率一样大
9. 一辆汽车的功率为100kW,上坡时的速度是1m/s,则此过程中该汽车的牵引力是(　　)
A. 100N B. 10N C. 105N D. 103N
D
C
10. 如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下,从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1,PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2,则 (　　)

A. W1∶W2=1∶1　P1∶P2=1∶1 B. W1∶W2=3∶2　P1∶P2=3∶2
C. W1∶W2=2∶3　P1∶P2=3∶2 D. W1∶W2=1∶1　P1∶P2=3∶2
D
11. (1) 如图甲所示为小强同学引体向上的示意图,如果要粗略地测算他的功率,需要的测量工具有体重计(或磅秤)、秒表和　　　　.需要测量的物理量是小强的质量m、小强做8个引体向上所用的时间t和　　　　　　　　,则计算他的功率的表达式P=　　　　.
(2) 如图乙所示,某同学在做俯卧撑运动,可将他视为一个杠杆,他的重心在A点,重力为500 N,那么他将身体撑起,双手对地面的压力至少为　　　　N.若他在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则在此过程中他做的功为　　　　J,做功的功率为　　　　W.
刻度尺
小强上升的高度h
300
3 600
60
12. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的10%,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104 N.
(1) 求货车空载行驶时所受的阻力.
(2) 求货车以36 km/h的速度空载匀速行驶时,10 s内货车牵引力做的功.
(3) 当货车装载1.1×104 N重的货物,以90 kW的额定功率匀速行驶时,求货车行驶的速度.
货车空载行驶时所受的阻力f=10%G=10%×2.5×104N=2.5×103 N　
(2) v=36 km/h=10 m/s,10 s内货车行驶的路程s=vt=10 m/s×10 s=100 m,货车匀速行驶,则牵引力F=f=2.5×103 N,10 s内货车牵引力做的功W=Fs=2.5×103 N×100 m=2.5×105 J　
(3) 货车的总重力G'=2.5×104 N+1.1×104 N=3.6×104 N,货车匀速行驶,则此时汽车受到的阻力f'=F'=10%G'=10%×3.6×104 N=3600 N,由P=Fv得,行驶的速度v'===25 m/s
五、 机械效率
第1课时　认识机械效率
1. 升旗过程中,人对绳子拉力做的功是　　　　,克服旗的重力做的功是　　　　,克服摩擦力做的功是　　　　.(有用功/额外功/总功)
2. 某滑轮组的机械效率为80%,当它完成1000J的总功时,所做的有用功为
　_ J,若克服动滑轮的重力所做的功是150J,则克服摩擦和绳重所做的功是
　 J.
总功
有用功
额外功
800
50
3. 用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h,作用在绳上的拉力大小为F,则总功为　　　　,额外功为　　　　,效率为　　 　　.(用题中给出的物理量表示)
3Fh
3Fh-Gh
×100%
4. 如图所示,工人师傅用沿斜面向上、大小为1000N的推力,将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端.已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为　　　　J,斜面的机械效率为　　　　.使用斜面可以　　　　(省力/省功).
3000
75%
省力
5. 分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度,做的有用功 (　　)
A. 杠杆最多 B. 动滑轮最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多
6. 下列关于机械效率的说法错误的是(　　)
A. 当总功一定时,有用功越多,机械效率越高
B. 当有用功一定时,额外功越少,机械效率越高
C. 当额外功一定时,有用功越多,机械效率越高
D. 做有用功越多的机械,机械效率一定越高
D
D
7. (2021·广州)如图所示为甲、乙两机械的参数.甲、乙相比,甲的 (　　)
A. 总功较大 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较低
B
8. 如图所示,物体重150N,挂在杠杆中点,人用100N的拉力竖直向上将物体提高0.5m,手移动的距离为1m.在此过程中,下列说法不正确的是 (　　)
A. 人用的拉力所做的功为 100J
B. 用杠杆提升物体所做的有用功为 50J
C. 额外功为 25J
D. 杠杆的机械效率为 75%
B
9. 两台机械所做的总功之比为2∶1,它们的机械效率之比为3∶4,则它们所做的有用功之比为 (　　)
A. 2∶1 B. 3∶4 C. 8∶3 D. 3∶2
10. 如图所示为四种不同的装置,将同一货物匀速提升到同一高度,若每只滑轮的质量均相同,不计绳重及摩擦,机械效率最高的是(　　)
D
A
11. 在“再探动滑轮”的实验中,小明所在的实验小组,进行了如下实验.
(1) 如图所示,用弹簧测力计沿竖直方向　　　　拉一个动滑轮,使挂在它下面的钩码缓缓上升,测量拉力F、绳端移动的距离s、钩码的重力G及其上升的高度h.
实验次序 拉力F/N 绳端移动的距离 s/cm 钩码的重力 G/N 钩码上升的高度
h/cm
1 0.60 10 1.00 5
2 0.85 10 1.50 5
3 1.10 10 2.00 5
匀速
(2) 为了多测几组数据,我们可以改变　　　　　,也可以改变钩码上升的高度,重复上述步骤.
(3) 将实验数据填入表格中.
① 该实验的目的是探究比较　　　　　　与动滑轮拉钩码所做的功是否相等.
② 根据实验目的分析实验数据可知,使用动滑轮　　　　(能/不能)省功.
钩码的个数
动力做的功
不能
12. 如图所示,用滑轮组将重100 N的沙子匀速提升6 m,已知桶重20 N,动滑轮重10 N,若不计绳重和摩擦,则此过程中:
(1) 有用功是多少
(2) 额外功是多少
(3) 滑轮组的机械效率是多少
第12题
有用功W有用=Gh=100 N×6 m=600 J　
(2) 不计绳重和摩擦,克服桶重、动滑轮重做的功是额外功,额外功W额外=(G桶+G动)h=(20 N+10 N)×6 m=180 J　
(3) 拉力做的总功W总=W有用+W额外=600 J+180 J=780 J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%≈76.9%
第2课时　
测量滑轮组的机械效率
1. 如图所示,在测动滑轮机械效率的实验中,下列要求错误的是 (　　)
A. 弹簧测力计必须先校零
B. 弹簧测力计必须竖直向上拉
C. 弹簧测力计必须在静止时读数
D. 实验时装置旁的直尺必须竖直放置
C
2. 影响滑轮组机械效率大小的主要因素是 (　　)
A. 重物移动距离的大小 B. 动力作用点移动距离的大小
C. 动滑轮的总重与摩擦力的大小 D. 定滑轮的个数与摩擦力的大小
3. 某同学提出了五种提高滑轮组机械效率的方法:① 使用轻质的滑轮;② 用滑轮组提升很轻的物体;③ 在滑轮的轮与轴之间注些润滑油;④ 多绕上几段绳子;⑤ 增加提升物体的重力.其中可行的是(　　)
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②④ D. ①④
C
B
4. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比 (　　)
A. 有用功减少,总功减少 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功不变 D. 有用功不变,总功减少
5. 用同一滑轮组提升同一重物,第一次将重物提高h,第二次将重物提高2h,不考虑绳重和摩擦,机械效率分别为η1和η2,比较两次实验滑轮组的机械效率,则(　　)
A. η1=η2 B. η1>η2 C. η1<η2 D. 无法比较
D
A
6. (2021·自贡)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成如图所示的甲、乙滑轮组.使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度.绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦.则下列判断正确的是 (　　)
A. 拉力F1一定大于F2
B. 乙滑轮组的机械效率较高
C. 甲、乙滑轮组的有用功相同
D. 甲的额外功与有用功的比值较小
D
7. 如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,不计绳重与摩擦,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的 (　　)
　　　　
　　　　
　　　　
　　　　
B
8. 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,实验数据记录如表所示.
实验次序 钩码重/N 钩码上升 高度/cm 弹簧测力计 示数/N 弹簧测力计移动 距离/cm 机械效率
① 2 10 0.8 30 83.3%
② 4 10 1.5 30
③ 6 10 30 90.9%
(1) 在实验过程中,应沿竖直方向　　　　拉动弹簧测力计.
(2) 第2次实验中滑轮组的机械效率为　　　　(结果保留一位小数),额外功为　　　　J.
(3) 第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计的示数为　　　　N.
(4) 分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越　　　　(高/低).
(5) 根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升5cm,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%
(6) 若第1次实验中,钩码上升高度变为20cm,则滑轮组的机械效率　　_____　　(大于/等于/小于)83.3%.
匀速向上
88.9%　
0.05
2.2
高
C
等于
9. 用如图所示的滑轮组提升重物.人用200N的拉力F在30s内使重为360N的重物匀速上升了6m,不计绳重和摩擦.
(1) 求人拉绳子做功的功率.
(2) 求此滑轮组的机械效率.
(3) 若用此滑轮组将600N的重物匀速向上提升了10m,求拉力做的功.
第9题
(1) s=2h=2×6m=12m,W总=Fs=200N×12m=2400J,P==
=80W
(2) W有用=Gh=360N×6m=2160J,η=×100%=×100%=90%
(3) 因为不计绳重和摩擦,所以F=(G+G动),G动=2F-G=2×200N-360N=40N;
F'=(G'+G动)=×(600N+40N)=320N,W总'=F's'=320N×2×10m=6400J
专题训练(二)　探究杠杆和斜面机械效率的影响因素
类型一　探究杠杆机械效率的影响因素
1. 某实验小组利用如图所示的装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
实验 次序 钩码 悬挂点 钩码移动 距离h/m 拉力F/N 测力计移动 距离s/m 机械效率η
1 A点 0.10 0.7 0.30 71.4%
2 C点 0.15 1.2 0.30 83.3%
① 用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的两个钩码,弹簧测力计作用于B点,使杠杆保持水平.
② 竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、s1.(不考虑摩擦)
回答下列问题:
(1) 杠杆机械效率的表达式η1=　　　　　　.(用已知或测量的物理量符号表示)
(2) 本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是
__________________________________________________________________.
(3) 将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高相同高度时,该杠杆的机械效率为η2,则η2　　　　(>/=/<)η1.
×100%
杠杆自身的重力
>
(4) 将同一钩码分别悬挂在A、C两点,匀速提高相同高度时的机械效率分别为ηA和ηC,则ηA　　　　(>/=/<)ηC.
(5) 为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一名同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、C两点,测量并计算得到如表所示的两组数据.根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论 答:　　　　.请简要说明两条理由:① 　　　　　　　　　　　　　 　　　　;② 　　　　　　　　 　　　　　　　　　.
<
不能
两次实验时,钩码没有挂在同一位置
根据一次对比实验所得结论是不可靠的
类型二　探究斜面机械效率的影响因素
2. 用如图所示的装置探究“斜面机械效率”,实验记录如表所示.
实验次序 物体种类 物重G/N 斜面高 h/cm 斜面长 s/cm 机械效率η
1 木　块 4 15 90 60.6%
2 小　车 4 15 90
(1) 沿斜面拉动物体时,应使其做　　　　　　运动.
(2) 根据图中测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为　　　　(结果精确到0.1%).由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,　　　　越小,机械效率越大.
(3) 第1次实验中,木块所受摩擦力为　　　　N(结果保留两位小数).
匀速直线
95.2%
摩擦力
0.43
3. 小明用如图甲所示的装置探究“斜面的机械效率”.

实验前他有如下猜想:
A. 斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关.
B. 斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
(1) 如图所示,要测量斜面的机械效率,除了长木板和木块外,还需要的主要测量工具是弹簧测力计和　　　　.
刻度尺
(2) 下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据.

① 第2次实验时斜面的机械效率为　　　　%.
② 进行这两次对比实验是为了研究斜面的机械效率与　　　　的关系.
③ 第1次实验中,木块所受摩擦力为　　　　N.
实验次序 物　体 物重G/N 拉升高度 h/cm 拉力F/N 拉动距离 s/cm 机械效率
η/%
1 木　块 6 8 1.20 80 50
2 小　车 6 10 0.75 100
80
摩擦力
0.6
(3) 小明利用该实验装置进一步研究发现,将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面,用弹簧测力计把5N的物体从斜面底端拉至顶端的过程中,额外功W额外随斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)的变化关系图像如图乙所示.

① 由图像可知:W额外与L成　　　　比.
② 当斜面的水平长度L=0.4m时,拉力做的总功为　　　　J.
③ 若将木板平放在水平桌面上,则水平匀速拉动木板上的物体时,弹簧测力计的示数为　　　　N.
正
2.3
2
第3课时　机械效率的计算
1. (2021·南京)用定滑轮匀速提升质量为10kg的物体,所用的拉力为110N,物体在2s内升高0.5m.此过程中的有用功是　　__　　J,定滑轮的机械效率是　　　　%,拉力的功率是　　　　W.(g取10N/kg)
2. 如图甲所示,虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组,利用该滑轮组提升重为270 N的物体所用的拉力为100 N.物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,则滑轮组中动滑轮重　　　　N,拉力的功率为　　　　___ ___W,该滑轮组的机械效率为　　　　%.
50
90.9
27.5
30
150
90
3. 如图所示,在斜面上将一个质量为0.4kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端,所用时间为4s,斜面长s=1m、高h=0.2m,该斜面的机械效率为80%,则拉力所做的总功是　　　　J,总功率是　　　　W,物体在斜面上受到的摩擦力是
　　 　N.(g取10N/kg)
1
0.25
0.2
4. 如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=OC,B为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m,木棒的机械效率为90%,提升该物体做的有用功是　　　　J,木棒重为　　　　N(不计摩擦).仅将物体的悬挂点从A移到B,若物体被提升的高度相同,则杠杆的机械效率将　　　　(增大/不变/减小).
36
10
增大
5. 小红用如图所示的装置探究滑轮组提升重物时的机械效率,如表所示为她设计的实验数据记录表格及所测的数据.小红在实验中所用动滑轮的重力最有可能是 (　　)


A. 0.9 N B. 1 N C. 1.2 N D. 1.5 N
实验次序 物重 G/N 物体上升高度 h/cm 手的拉力 F/N 绳端移动的距离
s/cm
1 2 10 1.0 30
2 3 10 1.4 30
3 6 10 2.5 30
A
6. 如图所示,在拉力F作用下,一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平面向左匀速直线运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,在此过程中拉力F做了150J的功,则(　　)
A. 有用功的大小为90J
B. 拉力F的大小是150N
C. 绳子自由端移动的距离是1m
D. 物体与地面间的滑动摩擦力是120N
第6题
D
7. 质量为60kg的装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重力为900N的货物,所用的拉力F为500N,货物在10s内被提升1m,在此过程中(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)求:
(1) 动滑轮的重.
(2) 拉力F做的功及功率.
(3) 他利用此滑轮组工作时的最大机械效率.
第7题
(1) 不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮的重力G动=2F-G=2×500N-900N=100N　
(2) 绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m,拉力F做的功W=Fs=500N×2m=1000J,
拉力的功率P===100W　
(3) 工人的重力G人=mg=60kg×10N/kg=600N,工人能提供的最大拉力F最大=G人=600N,当人施加最大拉力时,提升的货物重最大,滑轮组的机械效率最高,由拉力F=(G+G动)得,此时的最大货物重G最大=2F最大-G动=2×600N-100N=1100N,因为η=×100%
=×100%=×100%=×100%,所以滑轮组的最大机械效率η最大=×
100%=×100%≈91.7%　
8. 工人用如图所示的装置在10 s内将质量为45 kg的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为120 W.(g取10N/kg)
(1) 求有用功.
(2) 求滑轮组的机械效率.
(3) 若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300 N,额外功占总功的20%,求工人提升货物的重力.
第8题
(1) 货物的重力G=mg=45 kg×10 N/kg=450 N;有用功W有用=Gh=
450 N×2 m=900 J　
(2) 拉力做的总功W总=Pt=120 W×10 s=1 200 J;滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=75%　
(3) 由图可知n=3,已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率η'=
1-20%=80%;机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%,所以提升货物的重力G'=η'nF=80%×3×300 N=720 N
第十一章总结提升(一)
一固定点
动力(F1)
阻力(F2)
动力臂(l1)
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)
>
<
<
>
=
=
等臂
省力
改变施力的方向
2倍
一半
2倍
省力
改变施力的方向
省
盘山公路(合理即可)
考点一　杠杆的五要素
1. 如图所示,活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆,O为支点,请画出作用在手柄A点的动力F1的动力臂l1和B点所受阻力F2的示意图.
2. (2021·常州)请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F1及其力臂l1的示意图.
考点二　杠杆的平衡条件
3. (2021·衡阳)如图所示为我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理,有关它的说法正确的是(　　)
A. “标”“本”表示力,“权”“重”表示力臂
B. 图中的B点为杠杆的支点
C. “权”小于“重”时,A端一定上扬
D. 增大“重”时,应把“权”向A端移
第3题
D
4. (2020·盐城)小明做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1) 实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示.要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向　　　　调节.
实验次序 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1.5 10.0 1.0 15.0
2 3.0 10.0 2.0 15.0
3 1.5 20.0 2.0 15.0
4 1.0 30.0 2.0 15.0
右
(2) 使用弹簧测力计时,首先进行的操作是　　　　　　　　　　.
(3) 如图乙所示,在杠杆左侧挂2个钩码,每个钩码的质量为50g,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,在A点沿　　　　向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在　　　　位置平衡,并将第一次数据记录在表格中,表中F1的大小为弹簧测力计的示数,F2的大小为钩码的重力,l1、l2分别为F1、F2对应的力臂.
(4) 接下来,小明又进行了三次实验,将数据填在表中,最后总结得出规律.每次实验总是在前一次基础上改变F2、l1、l2中的一个量.小华分析数据后发现,第　　　　次实验与前一次改变的量相同,需要调整为　________________
__________________________________________________________________.
将指针调到零刻度线处
竖直
水平
4
保持F2和l1不变,改变
l2的大小
考点三　杠杆的应用
5. 小明用食品夹夹取面包,如图所示,食品夹属于　　　　(省力/等臂/费力)杠杆.要使手指捏食品夹的力小一些,手指捏食品夹的位置A应　　　　(靠近/远离)支点.
费力
远离
6. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点.已知箱重为250 N,OA为120 cm,OC为24 cm.
(1) 图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止,则动力F的力臂为_______　　　　cm,大小为　　　　N.
(2) 使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为　　　　N.
(3) 生活中,常把箱内较重的物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将　　　　(变大/不变/变小).
60
100
变小
50
7. (2021·广州二模)如图所示,重力为G、质量分布均匀的木棒左端与支点O连接,绕O转动时,棒所受的摩擦力可忽略不计.棒重心处受到竖直向上的拉力F1保持静止,则 (　　)
A. F1=G
B. F1·OA=G·OB
C. 若F1为杠杆的动力,G为杠杆的阻力,此杠杆为费力杠杆
D. 若将竖直拉力移到C点棒仍静止,此时拉力记为F2,则F1第7题
A
8. 如图所示,在杠杆OA的B点悬挂一个重物G,A端用细绳吊在小圆环M的下面,且细绳长AM等于圆弧环PMQ的半径,此时杠杆恰处于水平状态,A点与圆弧环PMQ的圆心重合.当M环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中,细绳对A端的作用力大小(　　)
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小
C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
第8题
D
考点四　滑轮
9. 如图所示,滑轮A可以看成是　　　　杠杆,滑轮B可以看成是　　　　杠杆.若甲、乙两物体受到的重力均为15N且处于静止状态,不计绳重、滑轮重与摩擦,力F1的大小为　　　　N.
等臂
省力
15
　
10. 如图所示,工人利用滑轮组将180N的重物匀速向上提升到2m高的平台上,他所用的拉力为100N,则动滑轮重为　　　　N,绳子自由端向下移动的距离为　　　　m.(不计绳重及摩擦)
20
4
11. (2021·兰州模拟)利用如图所示的滑轮组拉着重为10N的物体A沿水平方向做匀速直线运动.请画出滑轮组最省力的绕线情况.
12. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利.
(1) 如图甲所示的滑轮是　　　　滑轮,在探究其工作时的特点的活动中,应在　　　　方向匀速拉动的过程中读出弹簧测力计的示数.大量的实验表明,若不计滑轮重及摩擦,则该滑轮最多可以省　　　　的力.
(2) 如图乙所示为一把开瓶盖的新型起子,要打开瓶盖,用力方向应为______　(F1/F2),从起子的使用情况看,这是一个　　　　(省力/费力)杠杆.
(3) 如图丙所示为一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的　　　　,使用它可以　　　　.
动
竖直向上
一半
F2
省力
斜面
省力
13. (2020·连云港一模)如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机.若A处螺钉松脱,则支架会绕　　　　点倾翻.已知AB长40 cm,AC长30 cm.室外机的重力为300 N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为_____　N(支架重力不计).为了安全,室外机的位置应尽量　　　　(靠近/远离)墙壁.
C
200
靠近
14. 如图所示为一工人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个　　　　(省力/费力)杠杆;若他作用于车把上的动力F始终与车把垂直,则在慢慢抬起的过程中,动力F的大小将　　　　(变大/不变/变小).
省力
变小
　　
15. (2021·济南)爸爸领着小明玩跷跷板.下列四幅图中,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是 (　　)
B
16. (2020·宜昌)如图所示为工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆.关于这个杠杆,下列说法正确的是 (　　)
A. 手握的位置靠近把手末端时更费力
B. 砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C. 轮子的中心是杠杆的支点
D. 图中拉力F大于重力G
C
17. 如图所示为一可绕O点转动的杠杆,在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡,此时AB部分水平,保持重物静止不动,而使绳绕A点从如图所示的位置沿图中的虚线CD转动,则 (　　)
A. 逆时针转,F先变大后变小 B. 逆时针转,F逐渐变大
C. 顺时针转,F先变大后变小 D. 顺时针转,F逐渐变大
B
18. 某同学体重为500 N,他的手能承受的最大拉力为600 N,动滑轮重100 N,该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来,物体A的重力不能超过 (　　)
A. 1 000 N
B. 1 200 N
C. 900 N
D. 1 100 N
第18题
C
19. 如图所示为用螺丝刀撬图钉的示意图,在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图.
20. 如图所示为一根曲杆,可绕O点转动,C点处悬挂着一个物体.若在A点施加一个最小的力使杠杆在图示位置平衡,请画出力F的示意图和F的力臂l.
21. 小明和同学们想通过实验,探究“杠杆平衡条件”.
(1) 实验前,小明将木尺的中间挂在支架上作为杠杆,静止时如图甲所示,此时杠杆处于　　　　(平衡/不平衡)状态,为使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆两端的平衡螺母向　　　　(左/右)调节.
平衡
右
(2) 杠杆水平平衡后,在杠杆B点挂3个相同的钩码,如图乙所示,在杠杆的D点挂　　　　个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡.
(3) 小明继续利用图乙,将已经调零的弹簧测力计系在刻度线“C”处,竖直向上拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,记录弹簧测力计的示数为F1,小明竖直向上拉弹簧测力计的目的是　　　　　　　　_____　　;接着小明将系在“C”处的弹簧测力计斜向右拉,当杠杆仍水平平衡时,记录测力计示数为F2,则F2　　　　(>/=/<)F1.
(4) 保持B点钩码数量和位置不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图像,如图丙所示,根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为　　　　N.
4
可以方便读出力臂
>
0.5
第十一章总结提升(二)
功
力
距离
有力的作用
一定的距离
W=Fs
所用时间
单位时间
P=
P=Fv
106
W有用+W额外
有用功与总功
η=×100%
考点一　功
1. 重60N的物体在20N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m,推力对物体做的功是　　　　J,重力对物体做的功是　　　　J.当推力撤去后,该物体由于惯性又前进了0.5m,在这个过程中推力对物体做的功是　　　　J.
2. 如图所示,已知m1>m2>m3,在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动相同的距离,则力F所做的功(　　)
A. 甲情况下最多 B. 乙情况下最多
C. 丙情况下最多 D. 三种情况下一样多
80
0
0
D
3. 如图所示,某场足球比赛中踢点球时,球踢出后恰好沿水平方向从横梁的下沿擦进球门,则足球飞行过程中克服重力做的功约为 (　　)
A. 10J B. 50J C. 100J D. 1000J
A
考点二　功率
4. 功率是描述物体　　　　快慢的物理量,人骑自行车的功率约为60W,其含义是　　　　　　　　　　　　　　,以5m/s的速度匀速骑行5min,人对自行车做的功是　　　　J,自行车的牵引力是　　　　N.
5. 质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示.根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数为　　　　次,克服重力做功的平均功率为　　　　W.(g取10N/kg)
做功
人每秒对自行车做功约60J
18000
12
180
135
6. 班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大.为此,需要测量一些物理量,下列物理量中必须测量的是 (　　)
① 三楼地面到一楼地面的高度. ② 从一楼到达三楼所用的时间.
③ 每名同学的质量或体重. ④ 一楼到三楼楼梯的长度.
A. ②④　 B. ②③　 C. ③④　 D. ①④
7. 引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动,在做引体向上时,双臂的拉力克服重力做功使身体上升.小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上,在这一过程中,小明消耗的功率最接近(　　)
A. 15W B. 30W C. 60W D. 120W
B
C
8. 随着人民生活水平的不断提高,轿车已经走进了普通家庭,小飞的爸爸最近也购买了一辆轿车.若轿车以96kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则:
(1) 0~3s内,轿车发动机做功多少
(2) 轿车运动过程中受到的阻力多大
第8题
(1) 由题知,轿车以96 kW的恒定功率做直线运动,
0~3s时间内轿车发动机做的功W=Pt=9.6×104W×
3s=2.88×105J　
(2) 由图像可知,轿车匀速直线运动的速度v=30m/s,由P===Fv可得,轿车匀速运动时受到的牵引力F===3.2×103N,轿车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力,所以轿车匀速运动时受到的阻力f=F=3.2×103N;已知运动过程中受到的阻力不变,所以,轿车在运动过程中受到的阻力均为3.2×103N　
考点三　机械效率
9. 如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所用的拉力为F1,做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所用的拉力为F2,所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则(　　)
A. F1>F2,η1=η2 B. F1>F2,η1<η2 C. W1η2 D. W1=W2,η1>η2
C
10. 如图所示,物体在沿斜面向上的拉力的作用下,从倾角为30°的斜面底端匀速运动到斜面的顶端,已知物体所受重力为G,斜面的机械效率为75%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则 (　　)
A. F=G,f=G B. F=G,f=G
C. F=G,f=G D. F=G,f=G
B
11. 小华用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如表所示:
实验次序 1 2 3
物重G/N 2 3 6
物体上升高度h/m 0.10 0.10 0.10
拉力F/N 1.0 1.4 2.5
机械效率η 66.7% 71.4% ▲
(1) 实验中应竖直向上　 　　拉动弹簧测力计,绳端移动距离为　　 　m.
(2) 第3次实验的机械效率为　　　　%.
(3) 分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是　　　　;小华所用动滑轮的重一定小于　　　　N.
匀速
0.3
80
增加物重
1
12. 用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重30N,货物重360N,货物上升3m,上升速度是0.3m/s,拉力F的功率是180W(不计绳重),则:
(1) 有用功为多少
(2) 拉力F做的功为多少
(3) 克服摩擦所做的功为多少
第12题
(1) 有用功W有用=Gh=360 N×3 m=1 080 J　
(2) 由v=得t===10 s,由P=得拉力做的总功W总=Pt=180 W×10 s=
1 800 J　
(3) 克服动滑轮重做的额外功W额外动=G动h=30 N×3 m=90 J,由W总=W有用+W额外动+W额外摩得克服摩擦所做的功W额外摩=W总-W有用-W额外动=1 800 J-1 080 J-90 J=630 J
13. 如图甲所示,小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功W1=　　　　.小莉同学用同样大小的力F沿如图乙所示的斜面拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2,则W2　　　　(>/=/<)W1.
FL
=
14. 生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢.方法①:相同的时间比较做功的多少;方法②:　　　　　　　　　　　　　　　;如图所示为用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是判断方法　　　　(①/②),物理学用功率描述做功的快慢,公式为P=,这种方法与通常方法　　　　(①/②)是相同的.
做相同的功比较所用时间的多少
①
①
15. (2021·邵阳)利用斜面把重60N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面长1.5m,高0.4m,机械效率为80%,则拉力所做的有用功为　　　　J,拉力的大小为　　　　N.
16. 如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙所示,速度随时间变化的规律如图丙所示,则在2~4s内拉力做的功,以及4~6s内拉力的平均功率分别为(　　)
A. 30J;2.5W B. 30J;5W C. 15J;2.5W D. 15J;5W
24
20
A
17. 小明把如图所示的一大桶纯净水(约20L)从一楼扛到四楼的教室,他对纯净水所做的功大约是 (　　)
A. 1 000J B. 1 500J C. 2 000J D. 2 500J
C
18. 小明对四名同学做功情况各测量了一次,把四名同学做功W和所用时间t在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点,这四名同学中做功功率相同的是 (　　)
A. 甲和乙　 B. 丙和乙　 C. 甲和丙　 D. 甲和丁
B
19. 如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为F1和F2,所做的功的功率分别为P1和P2,则 (　　)
A. F1C. F1>F2,P1>P2　 D. F1>F2,P1=P2
A
20. (2021·宜昌)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是 (　　)
A. 效率越高的机械,功率越大
B. 做功越多的机械,功率越大
C. 做有用功越多的机械,效率越高
D. 功率越大的机械,做功越快
D
21. 如图所示,甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若G1=G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为P1和P2,两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦),则下列选项正确的是 (　　)
A. F1>F2,P1=P2,η1=η2　 B. F1>F2,P1C. F1P2,η1>η2
第21题
A
22. 小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计).

第22题
(1) 重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为4N,钩码上升0.3m时,动力作用点C上升0.5m,此时有用功为　　　　J,总功为　　　　J,机械效率η1为_____.　　
(2) 小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m.则人的拉力F与第一次相比　　　　(变大/不变/变小);有用功W有用与第一次相比______
(变大/不变/变小);额外功W额外与第一次相比　　　　(变大/不变/变小);此时的机械效率η2　　　　(大于/等于/小于)η1.
1.5
2
75%
变小
变小
不变
小于
23. 工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力、箱重及绳重忽略不计,g取10N/kg.
(1) 若某次运送建材的质量为40kg,求此时的拉力.
(2) 若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,
作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率.
(3) 当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大
(1) 建材的重力G1=m1g=40kg×10N/kg=400N;由图甲可知,n=2,由图乙可知,当G1=400N时,η1=50%,因为η=×100%=×100%=×100%=×100%可得拉力F1===400N　
(2) 由图可知,n=2,则1min内钢绳自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m,拉力做的功W=Fs=200N×24m=4800J,拉力的功率P===80W　
(3) 由(1)知,当提升400N的建材时,拉力F1=400N;由于滑轮和钢绳的摩擦力、箱重及绳重忽略不计,则根据F=可得动滑轮的重力G动=nF1-G1=2×400N-400N=400N;当η2=60%时,由η=×100%=×100%=
×100%=×100%可得,此时的物重G2===600N