3.4 简单机械(1)
同步训练A组
(第1题)
1．人体内也存在着杠杆，如图所示，当人踮足时，足可以视为杠杆，此杠杆的支点是(C)
A. A点 B. B点
C. O点 D. 脚尖
2．如图是一个瓶盖起子，请标出支点O和阻力F2。
(第2题)
3．下列图示中，所画F1的力臂正确的是(D)
4．如图所示是一个Z形杠杆，请在图中画出力F的力臂l。
(第4题)
5．2008年5月12日，四川汶川发生8.0级地震。地震发生后，救援队员利用各种器材展开抢险救灾。
(1)利用如图甲所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳__是__(填“是”或“不是”)杠杆。
(第5题)
(2)使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图乙所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，则撬棒的支点是__A__点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，则撬棒的支点是__C__点。
6．如图是两种杠杆的示意图。其中O为支点，F1是动力，A是动力作用点；F2是阻力，B是阻力作用点。请在图中画出动力臂l1和阻力臂l2。
(第6题)
同步训练B组
7．如图所示，墙后面的人要通过绳子拉起吊桥，已知吊桥的重心在桥的中点，请找出转轴P，画出动力、动力臂、阻力和阻力臂。
(第7题)
【解析】 动力F1不是经过定滑轮后的拉力，而是直接作用在吊桥上的拉力；重心是重力的作用点，杠杆所受的阻力F2就是吊桥的重力。
(第8题)
8．如图所示，人体前臂可以看作杠杆，当曲肘将手中的重物举起时，阻力臂大小将减小(填“增大”或“减小”)。
【解析】 曲肘将手中的重物举起时，支点到阻力作用线的距离减小，阻力臂将减小。
9．如图所示是渔民在小河捕鱼的一种方式，请画出此渔民扳渔网的杠杆示意图，画出支点、动力及动力臂、阻力及阻力臂。
,(第9题)) ,(第9题解))
【解析】 如解图：OA是杠杆，在动力F1的作用下绕O点转动，所以O是支点，阻碍杠杆转动的力是渔网的重力F2，根据支点到力的作用线的距离作出力臂。
10．如图甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴，乙图为单侧钳柄及相连部分示意图，请在乙图中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。
(第10题)
【解析】 本题中的杠杆是钢丝钳，O为支点。动力F1作用在B点，方向向下，阻力F2作用在A点，方向向下。力臂的画法是过支点向力的作用线作垂线段。答案如解图。
(第10题解)
课件6张PPT。3.4 简单机械(1)按时完成课后同步训练，全面提升自我！单击此处进入课后同步训练3.4 简单机械(2)
同步训练A组
(第1题)
1．如图所示，杠杆处于平衡状态，若将左右各拿掉一个钩码，则杠杆会(C)
A. 仍然平衡 B. 向左端倾斜
C. 向右端倾斜 D. 无法判断
(第2题)
2．如图所示，为使杠杆平衡，可在A端加不同方向的力F1、F2、F3，其中最小的力是(B)
A. F1 B. F2
C. F3 D. 无法判断
3．如图甲所示，小明在探究“杠杆平衡条件”实验中所用的实验器材有：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。
(第3题)
(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左(填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接读出力臂。
(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码。杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2。他这样得出的结论是否合理？不合理。为什么？实验次数太少，结论存在偶然性，不具普遍性。
(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，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，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是杠杆自重影响实验结果。
(第4题)
4．如图所示，某人用一根轻质木棒挑起重为120牛的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2米，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8米，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为240牛。当AO距离变小时，手在A端对木棒竖直向下的作用力将变大。
(第5题)
5．建筑工地搬运泥土的独轮车结构示意如图所示，从图中可以看出，此独轮车的动力臂大于(填“大于”“小于”或“等于”)阻力臂。独轮车车身和泥土的总重G＝800牛，要在A点用最小的力抬起独轮车，此力的方向应是竖直向上，大小为200牛。
(第6题)
6．如图所示的杠杆处于平衡状态，如果弹簧测力计的示数变为原来的1/2，那么要使杠杆仍然保持平衡状态，可以采取的措施是(D)
A. 把弹簧测力计向左移动一个小格
B. 减少三个钩码
C. 把钩码向左移动一个小格
D. 把钩码向右移动一个小格
7．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.5千克，秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为8厘米，挂上重物后，秤砣移至距O点32厘米的B处时，秤杆正好水平。求：
(第7题)
(1)被称物体的质量；
(2)刻度为3千克的秤星与秤纽O点间的距离。(秤杆自重可忽略不计)
【解】 (1)G·OA＝G砣·OB
mg·OA＝m砣g·OB
m＝m砣＝×0.5千克＝2千克
(2)设距离为x，G′·OA＝G砣·x
m′g·OA＝m砣g·x
x＝OA＝×8厘米＝48厘米
同步训练B组
8．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了3次实验数据，如下表所示。
实验次数
动力
F1/牛
动力臂l1/米
阻力
F2/牛
阻力臂l2/米
1
2.0
0.04
4.0
0.02
2
1.0
0.02
0.5
0.01
3
2.5
0.03
1.5
0.05
(1)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__2__，由正确的实验结果可得杠杆的平衡条件是F1l1＝F2l2。
(2)如图甲所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在B处挂__4__个钩码(每个钩码的质量相等)。
(第8题)
(3)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的C点，如图乙所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa。若在C点斜向上拉，杠杆在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则Fa小于(填“大于”“小于”或“等于”)Fb。
(4)实验中，用图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能保持水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为(D)
A. 一个人无法独立操作
B. 需要使用太多的钩码
C. 力臂与杠杆不重合
D. 力和力臂数目过多
【解析】 (1)由1、3两次数据可知：F1l1＝F2l2，所以第2次实验有错误。
(2)根据杠杆平衡条件，F1l1＝F2l2
3G·4l＝nG·3l，即n＝4
(3)沿b方向拉，显然力臂较a方向更小，因此所用力更大。
(4)这种方式的力和力臂数量过多，影响因素多，不易得出结论。
9．“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备。 如图所示的“塔吊”，AB是竖直支架，CD是水平臂，其中OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、D两点间移动，滑轮组重力及摩擦忽略不计。OE＝15米时，若用此“塔吊”能起吊重物的最大重力是8000牛，求配重体有多重？当滑轮组移到D点(OD＝25米)时能够安全起吊重物的最大重力是多少？(OC＝10米)
(第9题)
【解】 (1)G配·OC＝G物·OE
G配＝G物·＝8000牛×＝1.2×104牛
(2)G′物·OD＝G配·OC
G′物＝G配·＝1.2×104牛×
＝4.8×103牛
(第10题)
10．如图所示，用作用在A端的力F将木棒从图示位置慢慢地拉到接近水平位置，判断拉力F的大小变化情况。
(1)拉力F始终沿水平方向。
(2)拉力F始终沿竖直方向。
【解析】 (1)拉力F始终沿水平方向时，F的力臂减小；而木棒G的力臂增大，所以F逐渐增大。 (2)拉力F始终沿竖直方向时，F与G同时变大，但它们力臂的比值始终等于F与G的大小的比值，所以F不变。
11．如图所示，某同学正在进行“研究杠杆平衡条件”的实验。
(1)他所列实验步骤如下：
A. 求出每次实验中的“动力×动力臂”和“阻力×阻力臂”的数值，根据计算结果得出杠杆平衡条件。
B. 改变力和力臂的数值，再做几次，将数据填在表格内。
C. 记下动力、动力臂、阻力、阻力臂的数值。
D. 把钩码挂在杠杆的支点两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。
该同学漏掉的重要一步是调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。若该步骤的序号为“E”，则正确合理的步骤顺序依次是EDCBA(填字母序号)。在研究过程中，每次杠杆平衡都要求在水平位置，这主要是为了便于读出力臂的长度。
(第11题)
(2)上图所示的三幅图是该同学的实验情况，请据图填写表格，并通过数据分析得出实验结论(杠杆上每小格表示4厘米每个钩码重1牛)。
次数
F1/牛
l1厘米
F2/牛
l2/厘米
F1×l1/(牛·厘米)
F2×l2/(牛·厘米)
1
1
8
2
4
8
8
2
2
8
1
16
16
16
3
2
12
3
8
24
24
(3)该实验得到的结论是动力×动力臂＝阻力×阻力臂(用文字表述)。
【解析】 该题考查的知识点较多，包括了杠杆的安装、调节，研究杠杆平衡条件的一般步骤以及学生对实验过程进行归纳、总结的能力。(1)实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是使杠杆的重心落在支点上，从而消除杠杆的重力对实验的影响，同时便于读数。合理的实验步骤顺序应为：EDCBA。因为杠杆在水平位置平衡时力臂正好是支点到钩码的距离，便于读数，所以要求每次杠杆平衡时都在水平位置。(2)(3)根据题干所给实验数据填空，推出实验结论：杠杆平衡的条件为动力×动力臂＝阻力×阻力臂，数学表达式为F1l1＝F2l2。
课件4张PPT。3.4 简单机械(2)按时完成课后同步训练，全面提升自我！单击此处进入课后同步训练3.4 简单机械(3)
同步训练A组
(第1题)
1．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轴O靠近，这样做的目的是为了(D)
A. 增大阻力臂，减小动力移动的距离
B. 减小动力臂，减小动力移动的距离
C. 增大动力臂，省力
D. 减小阻力臂，省力
(第2题)
2．筷子是我国人民常用的用餐工具，一般使用筷子的方法如图所示，则筷子属于(A)
A. 费力杠杆，但省距离
B. 省力杠杆，且省距离
C. 省力杠杆，但费距离
D. 等臂杠杆，既不省力也不费力
(第3题)
3．为了避免垃圾散发异味，室内垃圾桶的盖子平时是关闭的，使用时用脚踩踏板，开启桶盖。根据室内垃圾桶的结构示意图判断，下列说法正确的是(D)
A. 桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B. 桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C. 桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D. 桶中有两个杠杆在起作用，且一个为省力杠杆，一个为费力杠杆
(第4题)
4．如图所示是安置在公路收费站的栏杆的示意图。当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，它是一根(B)
A. 省力杠杆 B. 费力杠杆
C. 等臂杠杆 D. 无法确定
5．根据具体工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能，要剪开较硬的物体，图中的四种剪刀，应选择(D)
6．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个__省__(填“省”“费”或“等臂”)力杠杆；若旅行箱和物品共重100牛，动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力至少为__20__牛。
,(第6题)) ,(第7题))
7．如图所示为小明自制的风力板，a板为迎风板，其迎风面承受风力，b板为压重板，它水平放置，m为压重板上的铁块(a、b板重力不计)。当压重板上铁块重力一定时，风力大到一定程度，风力板就会倾倒，在这个过程中，风对迎风板的作用力当做动力，铁块对压重板的压力当做阻力，压重板上的铁块越重，风力板倾倒时记录的风力越大(填“大”或“小”)。
(第8题)
8．如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60牛的物体，在A端施加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是30牛，若用此杠杆将重物由图示位置匀速提升，保持力F的方向始终跟杠杆垂直，那么力F的大小将变小(填“变大”“变小”或“不变”)。
9．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则(D)
(第9题)
A. F甲>F乙，因为甲方法的动力臂长
B. F甲C. F甲>F乙，因为乙方法的阻力臂短
D. F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
10．如图所示，有一足够长的刚性轻板(不易弯曲，且不计本身重量)，A端用绳系住，并将绳的另一端固定在地面上，绳能承受的最大拉力为Fm＝1000牛，用一支架将轻板支撑在O处，板刚好水平。设OA＝0.5米，有一个重为200牛的小孩，从O点开始出发，以v＝0.25米/秒的速度向另一端缓慢行走。求：
(1)行走1.5秒后绳的拉力。
(2)行走多长时间，刚好绳被拉断？
(第10题)
【解】 (1)s＝vt＝0.25米/秒×1.5秒＝0.375米
F人·s＝Fx·OA
Fx＝F人·＝×200牛＝150牛
(2)F人lx＝Fm·OA
lx＝·OA＝×0.5米＝2.5米
tx＝＝＝10秒
同步训练B组
11．有一把准确的秤， 不慎将秤砣碰掉了一块，那么再称物体时，它的读数将(A)
A. 比实际质量大 B. 与实际质量相同
C. 比实际质量小 D. 以上都有可能
(第11题解)
【解析】 由图可知，秤的支点在提纽O上，物体作用在A点，秤砣因重力产生的拉力作用在B点，平衡时G物·OA＝G砣·OB
因秤砣被碰掉一块，G砣减少，为继续保持平衡，B点须右移，导致所读读数偏大。
(第12题)
12．如图所示，小王用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块，若撬棒C点受到石块的压力是1500牛，且AB＝1.5米，BC＝0.3米，CD＝0.2米，则要撬动该石块所用的最小力为多少牛？
【解析】 当以B点为支点时，
1500牛×BC＝F1×AB
F1＝＝300牛
当以D点为支点时，
1500牛×CD＝F2×AD
F2＝＝150牛
答：要撬动石块所用的最小力为150牛。
(第13题)
13．某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。
(1)此时物体B的重力是多少牛？
【解】 根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得6厘米×GB＝18厘米×8牛
GB＝24牛
(2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在横杆上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。
【解】 刻度均匀。
设待测物体重为G，物体A距离O点长度为L。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，得
G×OC＝GA×L
L＝·G
因为是定值，所以L与G成正比，刻度均匀。
课件7张PPT。3.4 简单机械(3)按时完成课后同步训练，全面提升自我！单击此处进入课后同步训练3.4 简单机械(4)
同步训练A组
1．如图所示的几种简单机械，下列说法中正确的是(D)
(第1题)
A. 图甲所示的装置中AB为动力臂
B. 使用图乙所示的装置可省一半的力
C. 图丙所示的装置是一种等臂杠杆
D. 图丁所示的汽车方向盘也是一种杠杆
(第2题)
2．某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知(C)
A. A是动滑轮
B. B是定滑轮
C. 如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升
D. 电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
3．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置，下列说法正确的是(D)
(第3题)
A. 甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力
B. 甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力
C. 甲安装的是动滑轮，能省力
D. 乙安装的是动滑轮，能省力
4．如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是(D)
(第4题)
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
5．为了搬运一个很重的机器进入车间，某工人设计了下列四种方案(机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面)，其中最省力的方案是(C)
(第6题)
6．如图所示，用动滑轮在4秒内使重为200牛的物体A在水平地面上匀速前进2米，物体A与地面的摩擦力是50牛，不计滑轮重和摩擦，拉力F的大小及拉力F的功率P分别是(A)
A. F＝25牛，P＝25瓦 B. F＝25牛，P＝50瓦
C. F＝50牛，P＝25瓦 D. F＝50牛，P＝50瓦
7．如图甲，物体A在水平拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，此时弹簧秤示数如图乙所示。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮之间的摩擦，则下列说法中正确的是(A)
(第7题)
A. 拉力F为2牛
B. 此滑轮是定滑轮
C. 拉力F的功率为0.4瓦
D. 以物体A为参照物，弹簧秤是静止的
8．如图所示的动滑轮，在用它把重15牛的物体匀速提升的过程中，弹簧测力计的示数是10牛，则拉力F＝__10__牛，若不计绳重和摩擦，则动滑轮重为__5__牛。若重物上升的速度为1米/秒，则绳子自由端移动的速度为__2__米/秒。
,(第8题))
(第9题)
9．一装置如图所示，已知物体在拉力F作用下处于静止状态，不计滑轮重，若弹簧测力计示数为10牛，则拉力F＝__5__牛。
10．如图所示，把重为200牛的物体匀速提升2米，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，所用拉力F为100牛，拉力所做的功为400焦。
,(第10题)) ,(第11题))
11．如图所示，工人用240牛的拉力，在15秒的时间内，将重600牛的建筑材料从地面提升到6米高的楼顶上，绳子自由端移动了18米，拉力做的功是4320焦，拉力的功率是288瓦。
同步训练B组
12．若要用10牛的拉力提起重40牛的物体，则可以应用(D)
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. 杠杆
【解析】 因为一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力时F动＝F阻，所以只能选择杠杆。
(第13题)
13．如图所示，物重为20牛，当滑轮在力F的作用下以1米/秒的速度匀速上升时，物体的速度是__2__米/秒，滑轮和绳的重力以及摩擦不计，拉力F为__40__牛。若滑轮重2牛，则此时拉力F为__42__牛。
【解析】 若滑轮上升1米，物体将上升2米，所以物体的速度是滑轮速度的2倍，即v＝2米/秒。
再根据受力平衡可知：F＝2G＝40牛
若滑轮重2牛，F′＝2G＋G滑＝42牛。
14．小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装置，实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0牛，每个钩码的重力为0.5牛；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好的记录表中(见下表)。
动滑轮重G0/牛
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/牛
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/牛
0.8
1.0
1.3
1.5
1.8
2.0
2.3
2.5
分析实验数据可以得出，在忽略摩擦，绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为F＝；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力条件下，使用动滑轮不省力。
【解析】 由表格中数据可知，F＝，应注意有些数据有误差，这是实验中允许存在的。由表中前二组数据可得在动滑轮的重力大于或等于物体的重力条件下，使用动滑轮不能省力。
课件5张PPT。3.4 简单机械(4)按时完成课后同步训练，全面提升自我！单击此处进入课后同步训练3.4 简单机械(5)
同步训练A组
1．下列说法正确的是(C)
A. 用水桶从井里打水的时候，对桶做的功是有用功
B. 用水桶从井里打水的时候，对水做的功是总功
C. 桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功
D. 桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功都是有用功
(第2题)
2．如图所示的剪刀剪纸时机械效率为80%，这表示(D)
A. 若作用在剪刀的动力是1牛，则阻力是0.8牛
B. 若作用在剪刀的阻力是1牛，则动力是0.8牛
C. 若作用在剪刀的动力做功1焦，则有0.2焦的功用于剪纸
D. 若作用在剪刀的动力做功1焦，则有0.8焦的功用于剪纸
3．小文同学采用如图所示的两种不同方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的是(D)
(第3题)
A. 甲种方法更省距离
B. 乙种方法更省力
C. 两种方法机械效率相等
D. 两种情况克服重力做功相同
4．质量为56千克的中学生提着一捆质量为8千克的书，从一楼提到4米高的二楼，则他对书做的功为320焦，他做功的效率为12.5%(g取10牛/千克)。
5．某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的装置匀速提起重物，并做了如下的实验记录：
钩码重G/牛
钩码上升高度h/米
测力计的拉力F/牛
测力计移动距离s/米
2
0.1
0.4
0.3
(第5题)
(1)如果你对该同学的实验记录进行分析，就会发现他的实验结果是违背科学规律的，其错误之处在于有用功比总功还大。
(2)图乙是弹簧测力计的放大图，结合图甲，你会发现导致实验结果违背科学规律的原因是弹簧测力计读数读错了，应为0.8牛。
(3)纠正错误后，可计算出该滑轮组的机械效率为83.3%。
6．小明用站在地面上如图所示的滑轮组提升重物。
(1)在图中画出最省力的滑轮组绕线方式。
,(第6题)) ,(第6题解))
【解析】 绕绳方式如解图。既考虑到省力又要考虑到人站在下方，拉力方向向下。
(2)绳重及摩擦不计，小明将重为800牛的货物提至高处，人对绳子的拉力F为500牛，货物在1分钟内匀速上升了5米。
①求滑轮组的机械效率。
②如果货物重600牛，要把货物提升5米，求：拉力做的功、滑轮组的机械效率。
【解】 ①将重为800牛的货物提升5米时，
W有用＝Gh＝800牛×5米＝4000焦
W总＝Fs＝500牛×2×5米＝5000焦
η＝×100%＝×100%＝80%
②在不计绳重与摩擦的情况下，F＝，即G动＝2F－G物＝2×500牛－800牛＝200牛
当提升的货物由800牛变为600牛时，
F′＝＝＝400牛
W′总＝F′s＝400牛×2×5米＝4000焦
η＝×100%＝×100%＝75%
同步训练B组
7．如图所示，“两小儿之辩”是关于机械省力、省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？
(第7题)
【答】 支持乙小孩的说法。
甲方法利用斜面拉物体可以省力，但由于克服斜面的摩擦做功，所以机械效率降低。
8．质量为8吨的某载重汽车，额定功率为240千瓦，车上装有12吨的砂石。汽车先以36千米/时的速度，220千瓦的功率，在平直的路面上匀速行驶了5分钟，然后又以额定功率用了2分钟的时间，把砂石从山坡脚下送到了60米高的坡顶施工场地。求：
(1)汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力。
(2)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。
【解】 (1)W1＝Pt1＝220×103瓦×5×60秒＝6.6×107焦
v＝36千米/时＝10米/秒
f＝F＝＝＝2.2×104牛
(2)W总＝P额t2＝240×103瓦×2×60秒
＝2.88×107焦
G砂＝m砂g＝12×103千克×10牛/千克＝1.2×105牛
W有用＝G砂h＝1.2×105牛×60米＝7.2×106焦
η＝×100%＝×100%＝25%。
9．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
(第9题)
斜面倾斜角θ
小车重G/牛
斜面高h/米
斜面长s/米
拉力
F/牛
有用功
W有用/焦
总功
W总/焦
机械效率η
12°
5
0.2
1
2.1
1.0
2.1
47.6%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
3.6
69.4%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
81.4%
(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。
【解析】 当θ＝12°时，W有用＝G·h＝1.0焦
当θ＝30°时，W总＝F·s＝3.6焦
当θ＝45°时
η＝×100%＝×100%＝81.4%
(2)分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越__小__，斜面越省力，斜面的机械效率越__小__。
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面平行。
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持斜面的倾斜角不变，斜面的光滑程度不变，只改变物重，这种研究问题的方法我们称之为控制变量法。
(第10题)
10．如图所示是某水上打捞船起吊装置的结构。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为50米3，质量是200吨。
(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？
(2)货箱完全出水后，又被匀速吊起1米，已知此时钢缆拉力F为1×106牛，则在此过程中拉力F所做的功是多少？起吊装置的滑轮组机械效率是多少？
(3)若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。(水的密度为1.0×103千克/米3，g取10牛/千克，不考虑风浪、水流等的影响)
【解】 (1)F＝ρ水gV排＝1.0×103千克/米3×10牛/千克×50米3＝5×105牛
(2)W总＝Fs＝1×106牛×4米＝4×106焦
W有用＝G·h＝mgh＝200×103千克×10牛/千克×1米＝2×106焦
η＝×100%＝×100%＝50%
(3)浮力渐渐变小，滑轮组机械效率变大。
课件7张PPT。3.4 简单机械(5)按时完成课后同步训练，全面提升自我！单击此处进入课后同步训练
