3.4简单机械导学案（教师版＋学生版）

3.4简单机械导学案
学科
科学
学生姓名
年级
九
任课 老师
授课时间
教
学
目
标
教学内容：3.4简单机械
考 点：（一）1.理解简单机械——杠杆的概念；2.通过跷跷板、硬棒撬动石头实例的分析，理解杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、动力臂五个要素；3.学会对简单的杠杆进行分析并通过作图法标出或画出杠杆的五要素；4.学会使用杠杆的定义及其五要素对人体中的手臂伸曲、抬起头部、踮起脚跟等动作和结构及其他生活实例进行杠杆分析；（二）1.了解什么是杠杆的平衡及杠杆的平衡应满足哪些条件；2.通过对“研究杠杆的平衡”的实验探究，提高实验操作技能和实验分析能力；3.通过实验探究总结杠杆的平衡条件，学会利用杠杆平衡条件分析相关问题；（三）1.进一步理解杠杆平衡公式，并能根据动力臂与阻力臂长短判断杠杆的省力、费力、等臂三种类型；2.掌握利用杠杆平衡公式对生活中的杠杆实例进行分析和计算的方法；（四）1.了解定滑轮和动滑轮的结构及其工作特点；2.学会利用杠杆原理分析定滑轮不省力、动滑轮省一半力的原因；3.通过实验总结出滑轮组在不同的绕绳情况下的工作特点的区别，理解并分析滑轮组省力情况与绕绳情况的关系；（五）1.理解简单机械在工作过程中的有用功、额外功、总功、机械效率的概念；2.学会分析杠杆、滑轮、斜面等简单机械工作时的机械效率并进行简单的计算。
课
堂
教
学
过
程
课前检查
作业完成情况：优□ 良□ 中□ 差□
建议:
过程
课前交流，了解学生上次课的复习情况
知识梳理
A组
（一）、杠杆
1、杠杆定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。
（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。
2、杠杆的七要素
（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。
（2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。
（4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点。
（5）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。
（6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。
（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2 ”表示。
注意：①无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
②力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。
杠杆示意图的画法：


图甲 图乙 图丙
（二）、杠杆的平衡条件
1、杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止(或匀速转动)时，我们就说杠杆平衡了。
2、杠杆的平衡条件实验
（图甲）（图乙）
（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂l1和l2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂长度大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3、杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。
杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
（三）、杠杆的应用
1、省力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2，则平衡时F1＜F2，
2、费力杠杆：动力臂l1＜阻力臂l2，则平衡时F1＞F2，
3、等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2，既省力又省距离的杠杆时不存在的。
B组
（一）定滑轮
1、实质：等臂杠杆
2、好处：可以改变力的方向
3、不足：不省力
4、公式：Ｆ＝G s＝h（不计绳重和轮与轴间的摩擦）
（二）动滑轮
1、实质：动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆
2、好处：省力
3、不足：不能改变力的方向
4、公式：F＝ s＝2h（不计绳重和轮与轴间的摩擦）
（三）滑轮组
1、好处：既可省力又可改变力的方向
2、不足：费距离
3、公式：竖直放置：F＝ （不计绳重和轮与轴间摩擦）
S拉＝nS物 v绳＝nv物

水平放置：F＝（不计绳重和轮与轴间的摩擦）S拉＝nS物 v绳＝nv物
（四）绕绳法
1、定绳子段数：n≥
2、定个数：动、定滑轮个数；
3、n为奇数时从动滑轮绕起、n为偶数时从定滑轮绕起；
4、绕绳子时要顺绕，且每个滑轮只绕一次绳子，不能重复
（五）轮轴
①定义：由轮和轴组成、绕同一个轴线转动的机械。实质是杠杆
②特点：动力作用在轮上省力，动力作用在轴上费力。
C组
（一）、杠杆
（二）、滑轮
1.定滑轮是 等臂 杠杆，不省 力 ，但可以改变力的 方向 。
2.动滑轮是动力臂等于阻力臂 2 倍的杠杆，使用动滑轮可以省 一半 的力：F=1/2G
3.滑轮组既能省力又能改变力的方向。重物和动滑轮的总重力由n段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的n分之一,即F= 1/n G，拉力所通过的距离为物体上升距离的 n 倍。
（三）、机械效率
1.有用功：必须要做的这部分功。 额外功或无用功：不需要，但又不得不做的那部分功。
3.总功： 有用功 与 额外功 的总和。符号公式： W总=W有用+W额外 。
4.机械效率： 有用功 跟 总功 的比值。
符号公式：η=W有用/W总=Gh/FL×100﹪ ， W有用＜W总　， η＜1
（四）、研究杠杆的平衡
（1）、把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的 螺母 ，使杠杆在水平位置处于平衡状态，目的是便于直接在杠杆上测出力臂的大小。
（2）、在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置，处于平衡状态。
（3）、用直尺量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。
（4）、动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积
、测量斜面的机械效率
光滑斜面：FL=Gh ， W额外=0 ，η=100﹪
（2）有摩擦的斜面：W总=FL ，W有用=Gh ， W额外=FL η=Gh/FL
（3）斜面的机械效率与斜的面的粗糙程度和倾角有关。
例题精讲
【例1】简单机械在我们的生活中应用很广泛，下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），其中不省力的是（C）。

B. C. D.
【例2】图1、图2是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（ B ）
（图1） （图2）
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍
B．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D．如果考虑滑轮质量，图1装置的机械效率比图2的小
【例3】小明用如图所示的健身装置来锻炼腿部和手臂的肌肉.使用时,当绳A端固定不动,手在B端用力FB拉绳,使总重为G的物体匀速上升,若每个滑轮重G/2,则FB=_____;当绳B端固定不动,腿在A端用力FA拉绳,仍使该重物匀速上升,则FA=______。(不考虑绳重和摩擦)
答案：2.5G,G
【例4】如图所示,质量为2kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端(形状及尺寸在图中标出),导轨AB及支架只可以绕着过D点的转动轴在图中竖直平面内转动.现用一个沿导轨的拉力F通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度沿导轨匀速运动,此时拉力F为10N。(导轨及支架ABCD的质量忽略不计,g=10N/kg）。则从铁块运动时起,导轨及支架能保持静止的最长时间是(?B?)
A.7s B.3s C.11s D.6s
【例5】“暴走”是一种快速的徒步运动方式.观察分析人走路情形,可以将人的脚视为一根杠杆,如图所示,行走时人的脚掌前端是支点,人体受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力.已知某人的质量为80kg,g=10N/kg。
(1)请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂L1.(2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力是_____N。(3)人向前走一步的过程中,重心升高约4cm,人克服自身重力约做了______J的功。(4)通过查阅资料:人以不同方式徒步运动半小时,消耗人体内的能量如上表所示。请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因:_________________________________。
当堂检测：
A组（认识杠杆）
1.如图所示，OA是一重为G的杠杆，O是支点，F是动力，G是阻力，则动力臂和阻力臂分别是(?)?
A. OC，OD B. OC，BD C. AC，OD D. AC，BD
2.如图，这款图钉来自一位初中生的创意，翘起部分为我们预留出施力空间，图钉作为杠杆，其支点是（?）。
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，该图钉的工作过程是这样的：用力向上撬杠杆的A点，设备绕着C点顺时针转动，使图钉被拔出．由此可知作用在A点使杠杆顺时针转动的力是动力；作用在B点，阻碍图钉拔出的力是阻力；C点是支点．
3.在如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（?）。
A. B.
C. D.
4.如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（??）。
5.下列四个图中,所作力F的力臂L,正确的是( )


6.如图所示,在推油桶上台阶时,油桶(?)
A.是杠杆,支点在A点 B.不是杠杆 C.是杠杆,支点在B点 D.无法判断
7.如图甲所示为市民在公园锻炼上肢力量的画面。该器材相当于一根杠杆(杠杆自重不计),乙图为其简化图,锻炼时手在B点用力向上举手柄将A点的配重抬高,达到锻炼上肢的目的。请在乙图中画出动力臂L1、阻力F2及力臂L2。

8.1m长的杠杆OB可绕O点转动，在杠杆中点A处施一水平力F1，B端挂一重物，在如图所示的位置杠杆保持静止，动力臂L1=_______cm，阻力臂L2=______cm。
9.下图是筷子夹菜时的杠杆示意图，其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是（ ）
10.如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心。以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图。
11.一个新型的气压杆床，被掀开的床板在气压杆的作用下，静止在如图甲所示的位置。此时质地均匀的床板可视为如图乙所示的一个简化杠杆，其中O为支点，A为动力和阻力的共同作用点。两气压杆对床板的支撑力等效为动力F1，请在图乙中画出动力臂L1，阻力F2和阻力臂L2。
12.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分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。
13.如图甲所示，当用指甲剪剪指甲时，指甲剪可以看成是多个杠杆的组合，请在图乙中画出剪指甲时其中一个杠杆DBE的动力臂L1和阻力F2。
14.如图甲所示的钢丝钳,A为剪钢丝处,B为手的用力点,0为转动轴,乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
B组（杠杆的平衡条件）
1.在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（?）。
A.减小摩擦 B.获取多组实验数据归纳出物理规律
C.使每组数据更准确 D.多次测量取平均值减小误差
2.下列图中杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)( )


3.如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在物体A和B下端同时挂一个质量相同的钩码，下列判断正确的是（??）。
A.杠杆不能平衡，左端下沉 B.杠杆不能平衡，右端下沉
C.杠杆仍能平衡 D.无法判断
4.如下图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一个弹簧测力计依次在A、B、C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是（??）。

A. F1F2>F3>G C. F1=F2=F3=G D. F1>F2=F3=G
5.如图所示,作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F(??)

A.不变 B.变大 C.变小 D.先变大后变小
6.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（ ）
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
7.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8，如图所示。则（）。
A.以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N
B.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
D.以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N
8.如图所示,杠杆AB可绕O转动,绳AD连在以A为圆心的弧形槽MN上,D可以在MN上自由滑动,在绳的D端从N向M滑动过程中杠杆仍保持平衡,则绳对杠杆的拉力变化情况是(?)
A.变大 B.变小 C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
9.如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一个拉力—距离传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡，该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示，据图可知金属杆重（??）。
A.5N B.10N C.20N D.40N
根据杠杆平衡条件，可知拉力和拉力的力臂乘积是8，阻力是均匀的金属杆的重心，阻力臂是0.8m，所以金属杆重是10N。选B。
10.渔民大明借助湖中礁石，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示，效果最好的是（）。
A. B.
C. D.
11.如图所示，质地均匀的圆柱体，在拉力F的作用下，由实线位置匀速转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直（OA为圆柱体横截面的直径），圆柱体在转动过程中不打滑，则下列分析正确的是（??）。
A.拉力F逐渐变小 B.由于拉力F的力臂始终保持最长，拉力F始终保持最小值不变
C.拉力F逐渐变大 D.条件不足，无法判断
12.AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO′线,棒在如图所示位置处于静止状态,则(?)
A．F1 < F2　　　B．C．F1力臂小于s1　　D．F2方向沿OO’线向下


13.如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下：选择一根长1m的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80ml的容器。右侧用细线悬挂一质量为50克的钩码（细线的质量忽略不计）。测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。（1）该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O cm处。（2）该“密度天平”的量程为 。（3）若将钩码的质量适当增大，该“密度天平”的量程将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
14.甲、乙两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验，以杠杆中点为支点，如图甲、乙所示。

（1）若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止，应将左端的平衡螺母向_____调节。
（2）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：____________________________________。
（3）如图乙所示，乙同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。第_____（填“一”或“二”）种实验方案更方便。在同等条件下，两次弹簧测力计读数F1_____F2（填“＜”、“=”或“＞”）。
（4）乙同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：__________________________。
15.图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为5:4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为? ?N，人要不被拉起，则人重至少为? ? ?N。与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将? ? ?（选填“变大”“变小”或“不变”）。
16.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子时箱子对人的拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。

(1)当α角增大时,F1___(变大/不变/变小)。
(2)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以下分析可得,___(甲/乙)图中的姿势比较正确。
17.如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为___N。
(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2应该移动到____。
A.B′点处?? B.①点处????C.②点处????D.③点处
18.如图所示，是一种常见的夹子，使用时O为支点，A为动力作用点，F2为弹性钢圈对夹子的阻力，请在答卷纸上画出作用在A点的最小动力F1，并作出阻力臂L2。
19.如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab 的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc 的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h （h ＜ab ＜bc ），则在上述过程中F1??F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功_______F2所做的功（选填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功???第二次克服重力所做的功（选镇“大于”、“小于”或“等于”）。

20.郝强同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑：不吊物体它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移动仍能平衡!后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m,放在一个宽度为40cm的凳子上,当在棒的A端固定一个铅块(忽略大小)m铅=2kg时,棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1=30cm)。

(1)求棒的质量m棒；
(2)当在P处挂一重物时(PB=10cm),棒刚好绕O2点有转动的趋势。求重物质量m物及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg)；
(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时,可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力。回答：随着重物左移,E点将“左移”或“右移”还不“不动”?棒对E点的压力FE是“变大”或“变小”还是“不变”?(不必说明理由)
21.如图所示,质量不计的木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N,木板水平平衡。(1)在图上作出绳拉木板的力臂；(2)求重物G的大小为多少?(3)然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零?(取g=10N/kg,绳的重力不计)
C组
1.使用如图所示的装置来提升重物时，既能省力又能改变力的方向的装置是（ ）

2.某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如表，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ??）。
A.与同学分析可能原因 B.实验失败，停止实验
C.改进实验条件，重新实验 D.查阅资料，了解结论的适用条件
3.如图所示,滑轮的重力和绳子摩擦不计。物体的重力是100牛,在20牛的力F的作用下在水平地面上作匀速直线运动,则物体与地面之间的滑动摩擦力是(??)
A.10牛 B.100牛 C.40牛 D.60牛
4.如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么有（ ）
A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F2＞F1＞F3 D.F2＜F1＜F3
5.如图,用5N的力F向下拉绳子,使物体在6s内匀速上升0.3m。这一过程中( )
A. 物体上升速度为0.1m/s B. 拉力所做的功为1.5JC. 拉力做功的功率为0.5W D. 物体的机械能守恒
6.小明用如图所示的轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（　）
A.小于0.75N B.等于0.75N C.大于0.75N D.等于0.5N
7.小柯用图中装置提升重为400牛的物体,不计摩擦和滑动自重,下列说法正确的是( )
A. 两个滑轮均为定滑轮 B. 人将绳子拉过1米，物体也上升1米C. 物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛 D. 使用该装置不能省力，但能改变力的方向
8.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景。已知重物G所受的重力为700N,当他沿水平方向用400N的力拉重物G时,重物G恰好做匀速直线运动。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(?)
A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100N
B.若工人拉动绳子的速度为0.5m/s,则4s后,绳子的拉力所做的功为1400J
C.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动,且绳端运动相同的距离时,工人所做的功大小不同
D.若将重物G换为质量更大的物体,则在不改变其它条件的情况下,工人将更省力
9.在物理课上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”,如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)(?)



10.如图所示，物体A在拉力F作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为_____N，物体A与地面间的摩擦力为______N，若拉力F端移动了2m，则物体A移动了______m。
11.用一个动滑轮来提升重物,若动滑轮重为10N,物重为40N。摩擦不计,则当物体匀速上升时,作用在绳端的动力F是____N;若动力移动20cm,则物体上升_____cm。
12.如图所示，用F=60N的拉力使重物A在水平地面上做匀速直线运动，若物体在2s内移动了3m，则重物A受到的摩擦力是多少？绳子自由端通过的距离是多少？（不计绳重和滑轮的重）
13.如图所示,不计摩擦及滑轮重,重为G1、G2的两个物体现在处于静止,则(??)

A．G1=2G2 B．G1=G2 C．2G1=G2 D．G1=3G2
14.如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（??）。

A. F甲F乙、P甲>P乙
C. F甲>F乙、P甲=P乙 D. F甲15.（1）如图1所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为?????N。
（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N。
a．小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图2）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图3所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的?????，不改变力的?????（均选填“大小”或“方向”）。所以，小明认为图1中b绳对乙的拉力为3N。
b．图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对?????（选填“相互作用力”或“平衡力”）。为了探究这两个力的大小关系，再做如图4的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出，b绳对乙的拉力?????乙对b绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）。由此可知，图1中b绳对乙的拉力为?????N。
（3）再通过受力分析可得，图1中地面对乙有???N的支持力。
16.如图所示，物体A的质量m=12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求：
（1）物体A与水平面间摩擦力f的大小；
（2）拉力F的大小；
（3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。
17.某同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动了4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做功(??)
A.200J B.300J C.400J D.500J
18.如图,绳子的一端固定,另一端绕过一个重为G的油桶,在绳子的自由端用大小不变的水平拉力F,使油桶沿水平地面匀速滚动了一段距离s,在此过程中拉力F所做的功为(??)
A.2Fs B.Gs C.Fs D.(G十F）s
19.如图所示,整个装置处于静止状态,弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC,如果FC=2N,则FA、FB示数是(?)
A.FA=6N、FB=6N? B.FA=4N、FB=4N? C.FA=4N、FB=6N D.FA=6N、FB=4N
D组
1.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功(? )
A.杠杆最多 B.斜面最多 C.滑轮组最多 D.一样多
2.通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各项措施中能提高机械效率的是（）。
A.增加动滑轮，减小拉力 B.减少提升重物重力，减小拉力
C.减少提升高度，减少做功 D.增加提升重物重力，增大有用功
3.机械效率不可能大于1的原因是（ ）
A.动力总大于阻力 B.动力所做的功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C.阻力所做的功总是大于动力所做的功 D.使用任何机械时，总是无法避免额外功
4.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（?）。
A.重力做的功是有用功 B.拉F1做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力F做的功是总功 D.该滑轮的机械效率可能等于100%
5.如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动,此时弹簧秤B的读数为8牛顿,如果动滑轮,绳子,弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力以及拉力F的功率分别为(???)
A.8N，16W B.16N，32W C.8N，32W D.16N，64W
6.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中,额外功和机械效率分别是(??)

A．0.4J　83.3%? B．0.8J　91.7%? C．0.8J　83.3%? D．0.4J　91.7%
7.如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是（）

A.甲的拉力大B.乙的额外功少 C.甲的拉力功率大?D.乙的机械效率低
8.如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f。下列说法正确的是（　　）
A.有用功的功率为fs B.拉力的功率为3Fv
C.装置的机械效率为 D.额外功为（3F-f）s
9.如图所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线，已知升降机的箱子重900N，用升降机将重600N的王师傅匀速提升8m，升降机做的有用功_____J，升降机的机械效率是_____。（伸缩杆和所携带的工具质量不计）
答案为4800；40%
10.如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量15kg,某次提升材料质量240kg,材料在空中静止时,摩擦影响很小,绳很轻,可以不考虑,则竖着向上的拉力F=____N;竖着向上匀速提升材料,摩擦影响较大,实际所用的拉力大小是1000N,并将材料提升了10m高。则滑轮组的机械效率是_______。(取g=10N/kg）

11.如图所示，小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m，滑轮的机械效率是_____，拉力的功率是_____W。
12.斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上。在这过程中工人做的有用功是_____J,总功是_____J,机械效率是________。
13.工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800N，人对绳的拉力为500N。求此过程中：

（1）做的总功；（2）做的有用功；（3）滑轮组的机械效率。
14.甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是(?)
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同B.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1=G2,拉力做的总功相同D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
15.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的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率与物体重力G的关系可能符合下列图中的()
D.
16.如图所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是????J，拉力F是???N。（g取10N/kg）
17.如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端,在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)求：
(1)绳子自由端拉力F的大小；(2)拉力所做的功W；(3)拉力的功率P；
(4)整个过程中机械效率η。
18.如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。（动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10牛/千克）

（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越___．（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是_______。若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？（3）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？（4）若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104牛的货物提升到30米的高度，用时50秒，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？
19.如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）。
A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W
B.物体在水中受到的浮力为320N
C.物体的体积为8×10-3m3
D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%
20.安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA：AB=1:2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂_____N的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向_____（选填“左”或“右”）移动。


五．课堂小结：
课堂检测
听课及知识掌握情况反馈
测试题（累计不超过20分钟） 道 成绩
教学需： 加快□ 保持□ 放慢□ 增加内容□
课后巩固
作业 题 巩固复习 预习布置
老师
课后
赏识
评价
老师最欣赏的地方：
老师想知道的事情：
老师的建议：

3.4简单机械导学案
学科
科学
学生姓名
年级
九
任课 老师
授课时间
教
学
目
标
教学内容：3.4简单机械
考 点：（一）1.理解简单机械——杠杆的概念；2.通过跷跷板、硬棒撬动石头实例的分析，理解杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、动力臂五个要素；3.学会对简单的杠杆进行分析并通过作图法标出或画出杠杆的五要素；4.学会使用杠杆的定义及其五要素对人体中的手臂伸曲、抬起头部、踮起脚跟等动作和结构及其他生活实例进行杠杆分析；（二）1.了解什么是杠杆的平衡及杠杆的平衡应满足哪些条件；2.通过对“研究杠杆的平衡”的实验探究，提高实验操作技能和实验分析能力；3.通过实验探究总结杠杆的平衡条件，学会利用杠杆平衡条件分析相关问题；（三）1.进一步理解杠杆平衡公式，并能根据动力臂与阻力臂长短判断杠杆的省力、费力、等臂三种类型；2.掌握利用杠杆平衡公式对生活中的杠杆实例进行分析和计算的方法；（四）1.了解定滑轮和动滑轮的结构及其工作特点；2.学会利用杠杆原理分析定滑轮不省力、动滑轮省一半力的原因；3.通过实验总结出滑轮组在不同的绕绳情况下的工作特点的区别，理解并分析滑轮组省力情况与绕绳情况的关系；（五）1.理解简单机械在工作过程中的有用功、额外功、总功、机械效率的概念；2.学会分析杠杆、滑轮、斜面等简单机械工作时的机械效率并进行简单的计算。
课
堂
教
学
过
程
课前检查
作业完成情况：优□ 良□ 中□ 差□
建议:
过程
课前交流，了解学生上次课的复习情况
知识梳理
A组
（一）、杠杆
1、杠杆定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。
（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。
2、杠杆的七要素
（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。
（2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。
（4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点。
（5）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。
（6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。
（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2 ”表示。
注意：①无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
②力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。
杠杆示意图的画法：


图甲 图乙 图丙
（二）、杠杆的平衡条件
1、杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止(或匀速转动)时，我们就说杠杆平衡了。
2、杠杆的平衡条件实验
（图甲）（图乙）
（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂l1和l2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂长度大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3、杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。
杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
（三）、杠杆的应用
1、省力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2，则平衡时F1＜F2，
2、费力杠杆：动力臂l1＜阻力臂l2，则平衡时F1＞F2，
3、等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2，既省力又省距离的杠杆时不存在的。
B组
（一）定滑轮
1、实质：等臂杠杆
2、好处：可以改变力的方向
3、不足：不省力
4、公式：Ｆ＝G s＝h（不计绳重和轮与轴间的摩擦）
（二）动滑轮
1、实质：动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆
2、好处：省力
3、不足：不能改变力的方向
4、公式：F＝ s＝2h（不计绳重和轮与轴间的摩擦）
（三）滑轮组
1、好处：既可省力又可改变力的方向
2、不足：费距离
3、公式：竖直放置：F＝ （不计绳重和轮与轴间摩擦）
S拉＝nS物 v绳＝nv物

水平放置：F＝（不计绳重和轮与轴间的摩擦）S拉＝nS物 v绳＝nv物
（四）绕绳法
1、定绳子段数：n≥
2、定个数：动、定滑轮个数；
3、n为奇数时从动滑轮绕起、n为偶数时从定滑轮绕起；
4、绕绳子时要顺绕，且每个滑轮只绕一次绳子，不能重复
（五）轮轴
①定义：由轮和轴组成、绕同一个轴线转动的机械。实质是杠杆
②特点：动力作用在轮上省力，动力作用在轴上费力。
C组
（一）、杠杆
（二）、滑轮
1.定滑轮是 等臂 杠杆，不省 力 ，但可以改变力的 方向 。
2.动滑轮是动力臂等于阻力臂 2 倍的杠杆，使用动滑轮可以省 一半 的力：F=1/2G
3.滑轮组既能省力又能改变力的方向。重物和动滑轮的总重力由n段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的n分之一,即F= 1/n G，拉力所通过的距离为物体上升距离的 n 倍。
（三）、机械效率
1.有用功：必须要做的这部分功。 额外功或无用功：不需要，但又不得不做的那部分功。
3.总功： 有用功 与 额外功 的总和。符号公式： W总=W有用+W额外 。
4.机械效率： 有用功 跟 总功 的比值。
符号公式：η=W有用/W总=Gh/FL×100﹪ ， W有用＜W总　， η＜1
（四）、研究杠杆的平衡
（1）、把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的 螺母 ，使杠杆在水平位置处于平衡状态，目的是便于直接在杠杆上测出力臂的大小。
（2）、在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置，处于平衡状态。
（3）、用直尺量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。
（4）、动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积
、测量斜面的机械效率
光滑斜面：FL=Gh ， W额外=0 ，η=100﹪
（2）有摩擦的斜面：W总=FL ，W有用=Gh ， W额外=FL η=Gh/FL
（3）斜面的机械效率与斜的面的粗糙程度和倾角有关。
例题精讲
【例1】简单机械在我们的生活中应用很广泛，下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），其中不省力的是（C）。

B. C. D.
【例2】图1、图2是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（ B ）
（图1） （图2）
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍
B．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D．如果考虑滑轮质量，图1装置的机械效率比图2的小
【例3】小明用如图所示的健身装置来锻炼腿部和手臂的肌肉.使用时,当绳A端固定不动,手在B端用力FB拉绳,使总重为G的物体匀速上升,若每个滑轮重G/2,则FB=_____;当绳B端固定不动,腿在A端用力FA拉绳,仍使该重物匀速上升,则FA=______。(不考虑绳重和摩擦)
答案：2.5G,G
【例4】如图所示,质量为2kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端(形状及尺寸在图中标出),导轨AB及支架只可以绕着过D点的转动轴在图中竖直平面内转动.现用一个沿导轨的拉力F通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度沿导轨匀速运动,此时拉力F为10N。(导轨及支架ABCD的质量忽略不计,g=10N/kg）。则从铁块运动时起,导轨及支架能保持静止的最长时间是(?B?)
A.7s B.3s C.11s D.6s
【例5】“暴走”是一种快速的徒步运动方式.观察分析人走路情形,可以将人的脚视为一根杠杆,如图所示,行走时人的脚掌前端是支点,人体受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力.已知某人的质量为80kg,g=10N/kg。
(1)请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂L1.(2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力是_____N。(3)人向前走一步的过程中,重心升高约4cm,人克服自身重力约做了______J的功。(4)通过查阅资料:人以不同方式徒步运动半小时,消耗人体内的能量如上表所示。请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因:_________________________________。
当堂检测：
A组（认识杠杆）
1.如图所示，OA是一重为G的杠杆，O是支点，F是动力，G是阻力，则动力臂和阻力臂分别是(?A )?
A. OC，OD B. OC，BD C. AC，OD D. AC，BD
2.如图，这款图钉来自一位初中生的创意，翘起部分为我们预留出施力空间，图钉作为杠杆，其支点是（?C?）。
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，该图钉的工作过程是这样的：用力向上撬杠杆的A点，设备绕着C点顺时针转动，使图钉被拔出．由此可知作用在A点使杠杆顺时针转动的力是动力；作用在B点，阻碍图钉拔出的力是阻力；C点是支点．
3.在如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ D?）。
A. B.
C. D.
因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段，而A B选项中线段与动力作用线不垂直，所以A、B选项错误；又因为C选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段，故C选项错误，D选项正确．故选D．
4.如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（?D?）。
解析:
本题考查杠杆的示意图。
在使用瓶起时，支点在瓶起最前端与瓶盖上表面的接触点，动力F1作用在人手拿瓶起的接触点，方向竖直向上，而阻力F2作用在瓶起与瓶盖下边沿的接触点，方向竖直向下，故D正确。
故本题答案为D。
5.下列四个图中,所作力F的力臂L,正确的是( A )


A、动力为F，过支点O向动力作用线画垂线即为动力臂L，故A正确；B、力臂L与F的作用线不垂直，故B错误；C、力臂是指O点到F作用线的垂线段，而图中的L是F作用线的一部分，故C错误；D、图中的力臂没有过支点O向动力作用线画垂线，故D错误．故选A．
6.如图所示,在推油桶上台阶时,油桶(C?)
A.是杠杆,支点在A点 B.不是杠杆 C.是杠杆,支点在B点 D.无法判断
由图可知将油桶推上台阶的过程中，在推力（可以看作动力）作用下，油桶绕着与台阶的接触点B转动，油桶的重力可以看作阻力，因此满足杠杆的所有条件，可以看作杠杆．所以选项A、B、D的说法是错误的．故选C．
7.如图甲所示为市民在公园锻炼上肢力量的画面。该器材相当于一根杠杆(杠杆自重不计),乙图为其简化图,锻炼时手在B点用力向上举手柄将A点的配重抬高,达到锻炼上肢的目的。请在乙图中画出动力臂L1、阻力F2及力臂L2。

8.1m长的杠杆OB可绕O点转动，在杠杆中点A处施一水平力F1，B端挂一重物，在如图所示的位置杠杆保持静止，动力臂L1=_______cm，阻力臂L2=______cm。
答案：25；87
9.下图是筷子夹菜时的杠杆示意图，其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是（ B ）
手的作用力为动力，其方向与筷子垂直向上；食物对筷子的阻碍力为阻力，其阻力的作用点为筷子与食物的接触点，并且方向垂直筷子向上．故选 B．
10.如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心。以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图。
11.一个新型的气压杆床，被掀开的床板在气压杆的作用下，静止在如图甲所示的位置。此时质地均匀的床板可视为如图乙所示的一个简化杠杆，其中O为支点，A为动力和阻力的共同作用点。两气压杆对床板的支撑力等效为动力F1，请在图乙中画出动力臂L1，阻力F2和阻力臂L2。
分析：本题考查力臂的画法。
解答：
床板受到的阻力是床板的重力，方向竖直向下，从支点O分别向F1和F2的作用线引垂线，垂线段的长度即为动力臂L1和阻力臂L2。
12.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分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。
13.如图甲所示，当用指甲剪剪指甲时，指甲剪可以看成是多个杠杆的组合，请在图乙中画出剪指甲时其中一个杠杆DBE的动力臂L1和阻力F2。
14.如图甲所示的钢丝钳,A为剪钢丝处,B为手的用力点,0为转动轴,乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
解:找出支点,从O做F1的垂线段就是F1的力臂,从O做F2的垂线段就是F2的力臂,如下图所示。
B组（杠杆的平衡条件）
1.在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（B ?）。
A.减小摩擦 B.获取多组实验数据归纳出物理规律
C.使每组数据更准确 D.多次测量取平均值减小误差
在探究杠杆平衡条件的实验中，需要多次改变悬挂的钩码个数和位置，也就是改变力和力臂的大小，总结杠杆平衡满足的条件．故选B．
2.下列图中杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)( B )


3.如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在物体A和B下端同时挂一个质量相同的钩码，下列判断正确的是（?B?）。
A.杠杆不能平衡，左端下沉 B.杠杆不能平衡，右端下沉
C.杠杆仍能平衡 D.无法判断
解：原来杠杆平衡，则GA×L=GB×2L若在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码，则左边=（GA+G）×L=GA×L+G×L；右边=（GB+G）×2L=GB×2L+2G×L，又GA×L=GB×2L，GL＜2GL，所以：
（GA+G）×L＜（GB+G）×2L，杠杆将向右倾斜，ACD错误，B正确．故选B．
4.如下图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一个弹簧测力计依次在A、B、C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是（?C?）。

A. F1F2>F3>G C. F1=F2=F3=G D. F1>F2=F3=G
5.如图所示,作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F(?A?)

A.不变 B.变大 C.变小 D.先变大后变小
6.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（C ）
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
在杠杆缓慢由A到B的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F?OA=G?L，当OA、G不变时，L越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐渐变大。C正确为答案。选项A、B、D不符合题意。
7.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8，如图所示。则（ A?）。
A.以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N
B.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
D.以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N
8.如图所示,杠杆AB可绕O转动,绳AD连在以A为圆心的弧形槽MN上,D可以在MN上自由滑动,在绳的D端从N向M滑动过程中杠杆仍保持平衡,则绳对杠杆的拉力变化情况是(?D?)
A.变大 B.变小 C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
在杠杆AB中，当杠杆在水平位置平衡，A端的拉力竖直向下时，OB和OA分别是两侧力臂的长，此时A端力臂最长，而当力的方向发生转动时，力臂都会减小，要想使杠杆继续平衡，就必须施加更大的力才行．因此，当拉力的D端从N向M滑动过程中，拉力应先变小，后变大，选项D符合题意．故选D．
9.如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一个拉力—距离传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡，该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示，据图可知金属杆重（?B?）。
A.5N B.10N C.20N D.40N
根据杠杆平衡条件，可知拉力和拉力的力臂乘积是8，阻力是均匀的金属杆的重心，阻力臂是0.8m，所以金属杆重是10N。选B。
10.渔民大明借助湖中礁石，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示，效果最好的是（ D）。
A. B.
C. D.
11.如图所示，质地均匀的圆柱体，在拉力F的作用下，由实线位置匀速转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直（OA为圆柱体横截面的直径），圆柱体在转动过程中不打滑，则下列分析正确的是（?A?）。
A.拉力F逐渐变小 B.由于拉力F的力臂始终保持最长，拉力F始终保持最小值不变
C.拉力F逐渐变大 D.条件不足，无法判断
由图可知，动力F的力臂L始终保持不变，阻力为圆柱体的重力G始终大小不变，由实线位置转到虚线位置时，重力的力臂逐渐减小，又因为FL=GL′，所以动力F逐渐变小．
12.AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO′线,棒在如图所示位置处于静止状态,则(?C?)
A．F1 < F2　　　B．C．F1力臂小于s1　　D．F2方向沿OO’线向下


13.如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下：选择一根长1m的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80ml的容器。右侧用细线悬挂一质量为50克的钩码（细线的质量忽略不计）。测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。（1）该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O cm处。（2）该“密度天平”的量程为 。（3）若将钩码的质量适当增大，该“密度天平”的量程将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
答案为：20；0～3g/cm3；增大．
14.甲、乙两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验，以杠杆中点为支点，如图甲、乙所示。

（1）若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止，应将左端的平衡螺母向_____调节。
（2）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：____________________________________。
（3）如图乙所示，乙同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。第_____（填“一”或“二”）种实验方案更方便。在同等条件下，两次弹簧测力计读数F1_____F2（填“＜”、“=”或“＞”）。
（4）乙同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：__________________________。
解：（1）右端低左端高，应将平衡螺母向较高的一端调节，即将左边或右边的平衡螺母向左端调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；
（3）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F1＜F2；
（4）图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
故答案为（1）左；（2）实验次数太少，结论具有偶然性；（3）一；＜；（4）杠杆存在自重．
15.图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为5:4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为? ?N，人要不被拉起，则人重至少为? ? ?N。与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将? ? ?（选填“变大”“变小”或“不变”）。
答案：375；375；不变
16.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子时箱子对人的拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。

(1)当α角增大时,F1___(变大/不变/变小)。
(2)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以下分析可得,___(甲/乙)图中的姿势比较正确。
解：（1）延长F2作用线，由支点作其作用线的垂线，L2是其力臂．如图：
（2）由图可知：当α角增大时，力臂L2变小；由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°，且OA这段距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F1变小；
（3）如果考虑到人上半身的重力，由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动，根据杠杆平衡条件可知：实际拉力将变大；
（4）比较甲、乙两种姿势可知：甲的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌肉的等效拉力F1要比较长时间的使用较大的力，所以甲姿势不正确，乙姿势比较正确．
故答案为：（1）如上图；（2）变小；变小；（3）大；（4）乙．
17.如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为___N。
(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2应该移动到____。
A.B′点处?? B.①点处????C.②点处????D.③点处
（1）如图甲，杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件得：G1×OA=G2×OB，即：2N×0.2m=G2×0.1m，解得：G2=4N；
（2）保持G1位置不变，即左边的力和力臂不变；G2不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，应该使右边的力臂不变；原来G2的力臂为OB，所以G2应该移动到②点处，故选C．
故答案为：（1）4；（2）C．
18.如图所示，是一种常见的夹子，使用时O为支点，A为动力作用点，F2为弹性钢圈对夹子的阻力，请在答卷纸上画出作用在A点的最小动力F1，并作出阻力臂L2。
19.如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab 的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc 的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h （h ＜ab ＜bc ），则在上述过程中F1??F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功_______F2所做的功（选填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功???第二次克服重力所做的功（选镇“大于”、“小于”或“等于”）。
答案：等于，等于，等于
20.郝强同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑：不吊物体它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移动仍能平衡!后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m,放在一个宽度为40cm的凳子上,当在棒的A端固定一个铅块(忽略大小)m铅=2kg时,棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1=30cm)。

(1)求棒的质量m棒；
(2)当在P处挂一重物时(PB=10cm),棒刚好绕O2点有转动的趋势。求重物质量m物及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg)；
(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时,可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力。回答：随着重物左移,E点将“左移”或“右移”还不“不动”?棒对E点的压力FE是“变大”或“变小”还是“不变”?(不必说明理由)
如图：设棒的中心为O，则AO=90cm，O1O=60cm；
答：（1）棒的质量为1kg；（2）重物质量m物为1.2kg，棒对O2点的压力F为42N；（3）随着重物左移，E点将左移，棒对E点的压力FE是不变．
21.如图所示,质量不计的木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N,木板水平平衡。(1)在图上作出绳拉木板的力臂；(2)求重物G的大小为多少?(3)然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零?(取g=10N/kg,绳的重力不计)
绳子的拉力沿绳子方向，从支点O作绳子拉力的垂线段，即可作出拉力的力臂，如图所示；
重物G的大小为12N；（3）小球至少运动4.8s细绳的拉力减小到零．
C组
1.使用如图所示的装置来提升重物时，既能省力又能改变力的方向的装置是（ D）

2.某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如表，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是（B??）。
A.与同学分析可能原因 B.实验失败，停止实验
C.改进实验条件，重新实验 D.查阅资料，了解结论的适用条件
如果实验结束后发现与结论不符，此时应该小组内探讨分析原因；查阅资料，了解结论条件；然后改进实验条件，重新实验；不能够轻易放弃，这不符合科学探究的精神；故选B
3.如图所示,滑轮的重力和绳子摩擦不计。物体的重力是100牛,在20牛的力F的作用下在水平地面上作匀速直线运动,则物体与地面之间的滑动摩擦力是(?C?)
A.10牛 B.100牛 C.40牛 D.60牛
4.如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么有（ D ）
A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F2＞F1＞F3 D.F2＜F1＜F3
5.如图,用5N的力F向下拉绳子,使物体在6s内匀速上升0.3m。这一过程中(C )
A. 物体上升速度为0.1m/s B. 拉力所做的功为1.5JC. 拉力做功的功率为0.5W D. 物体的机械能守恒
6.小明用如图所示的轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（　C　）
A.小于0.75N B.等于0.75N C.大于0.75N D.等于0.5N
7.小柯用图中装置提升重为400牛的物体,不计摩擦和滑动自重,下列说法正确的是( C )
A. 两个滑轮均为定滑轮 B. 人将绳子拉过1米，物体也上升1米C. 物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛 D. 使用该装置不能省力，但能改变力的方向
A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；B、使用动滑轮时，物体上升1m，则绳子的自由端会通过2m，故B错误；C、不计摩擦和滑动自重，使用动滑轮能省一半的力，物体的重力为400N，则拉力为200N，故C正确；D、使用动滑轮能省力，使用定滑轮能改变力的方向，故D错误．故选C．
8.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景。已知重物G所受的重力为700N,当他沿水平方向用400N的力拉重物G时,重物G恰好做匀速直线运动。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(?A?)
A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100N
B.若工人拉动绳子的速度为0.5m/s,则4s后,绳子的拉力所做的功为1400J
C.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动,且绳端运动相同的距离时,工人所做的功大小不同
D.若将重物G换为质量更大的物体,则在不改变其它条件的情况下,工人将更省力
9.在物理课上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”,如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)( B?)



10.如图所示，物体A在拉力F作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为_____N，物体A与地面间的摩擦力为______N，若拉力F端移动了2m，则物体A移动了______m。
测力计的示数为5N，所以下面一段绳子对物体的拉力也为5N，物体做匀速直线运动，所受拉力与摩擦力平衡，所以物体受到的摩擦力等于5N；因为动滑轮可以省一半的力，所以F=2f=2×5N=10N；动滑轮由2段绳子承担，若拉力F端移动了2m，则物体A移动4m．故答案为：10；5；4
11.用一个动滑轮来提升重物,若动滑轮重为10N,物重为40N。摩擦不计,则当物体匀速上升时,作用在绳端的动力F是____N;若动力移动20cm,则物体上升_____cm。
答案为25；10
12.如图所示，用F=60N的拉力使重物A在水平地面上做匀速直线运动，若物体在2s内移动了3m，则重物A受到的摩擦力是多少？绳子自由端通过的距离是多少？（不计绳重和滑轮的重）
答案为180N;90m
13.如图所示,不计摩擦及滑轮重,重为G1、G2的两个物体现在处于静止,则(?A?)

A．G1=2G2 B．G1=G2 C．2G1=G2 D．G1=3G2
14.如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（? C?）。

A. F甲F乙、P甲>P乙
C. F甲>F乙、P甲=P乙 D. F甲15.（1）如图1所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为?????N。
（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N。
a．小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图2）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图3所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的?????，不改变力的?????（均选填“大小”或“方向”）。所以，小明认为图1中b绳对乙的拉力为3N。
b．图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对?????（选填“相互作用力”或“平衡力”）。为了探究这两个力的大小关系，再做如图4的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出，b绳对乙的拉力?????乙对b绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）。由此可知，图1中b绳对乙的拉力为?????N。
（3）再通过受力分析可得，图1中地面对乙有???N的支持力。
（1）以甲为研究对象，处于静止状态，所以a绳对甲的拉力F=G甲=3N；
（2）a．使用定滑轮改变了力的方向，但不能改变力的大小；b．图1中，b绳对乙施加拉力，力的作用是相互的，则乙对b绳同时施加拉力，所以b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力；如图4的实验，将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等，说明相互作用力大小相等；于是可以得出，b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力；由此可知，图1中b绳对乙的拉力为3N．
（3）以乙为研究对象，乙受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力，因为乙处于静止状态，所以F+F支=G乙，则地面对乙的支持力：F支=G乙﹣F=10N﹣3N=7N．
故答案为：（1）3；（2）a．方向；大小；b．相互作用力；等于；3；（3）7．
16.如图所示，物体A的质量m=12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求：
（1）物体A与水平面间摩擦力f的大小；
（2）拉力F的大小；
（3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。
答（1）摩擦力f为12N；（2）拉力F为24N；（3）拉力F做的功为12J．
17.某同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动了4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做功(?A?)
A.200J B.300J C.400J D.500J
18.如图,绳子的一端固定,另一端绕过一个重为G的油桶,在绳子的自由端用大小不变的水平拉力F,使油桶沿水平地面匀速滚动了一段距离s,在此过程中拉力F所做的功为(?A?)
A.2Fs B.Gs C.Fs D.(G十F）s
油桶相当于动滑轮，绳子的有效股数为2，绳子自由端移动距离是2s，则拉力做的功：W=F×2s=2Fs．故选A．
19.如图所示,整个装置处于静止状态,弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC,如果FC=2N,则FA、FB示数是(?C?)
A.FA=6N、FB=6N? B.FA=4N、FB=4N? C.FA=4N、FB=6N D.FA=6N、FB=4N
D组
1.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功( D? )
A.杠杆最多 B.斜面最多 C.滑轮组最多 D.一样多
2.通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各项措施中能提高机械效率的是（ D?）。
A.增加动滑轮，减小拉力 B.减少提升重物重力，减小拉力
C.减少提升高度，减少做功 D.增加提升重物重力，增大有用功
3.机械效率不可能大于1的原因是（ D ）
A.动力总大于阻力 B.动力所做的功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C.阻力所做的功总是大于动力所做的功 D.使用任何机械时，总是无法避免额外功
4.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（?C?）。
A.重力做的功是有用功 B.拉F1做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力F做的功是总功 D.该滑轮的机械效率可能等于100%
5.如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动,此时弹簧秤B的读数为8牛顿,如果动滑轮,绳子,弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力以及拉力F的功率分别为(?B??)
A.8N，16W B.16N，32W C.8N，32W D.16N，64W
6.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中,额外功和机械效率分别是(?C?)

A．0.4J　83.3%? B．0.8J　91.7%? C．0.8J　83.3%? D．0.4J　91.7%
7.如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是（A ）

A.甲的拉力大B.乙的额外功少 C.甲的拉力功率大?D.乙的机械效率低
8.如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f。下列说法正确的是（B.D　　）
A.有用功的功率为fs B.拉力的功率为3Fv
C.装置的机械效率为 D.额外功为（3F-f）s
9.如图所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线，已知升降机的箱子重900N，用升降机将重600N的王师傅匀速提升8m，升降机做的有用功_____J，升降机的机械效率是_____。（伸缩杆和所携带的工具质量不计）
答案为4800；40%
10.如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量15kg,某次提升材料质量240kg,材料在空中静止时,摩擦影响很小,绳很轻,可以不考虑,则竖着向上的拉力F=____N;竖着向上匀速提升材料,摩擦影响较大,实际所用的拉力大小是1000N,并将材料提升了10m高。则滑轮组的机械效率是_______。(取g=10N/kg）
答案为850；80%
11.如图所示，小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m，滑轮的机械效率是_____，拉力的功率是_____W。
答案为：80%? ；120
12.斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上。在这过程中工人做的有用功是_____J,总功是_____J,机械效率是________。
答案为：840；1200；70%
13.工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800N，人对绳的拉力为500N。求此过程中：

（1）做的总功；（2）做的有用功；（3）滑轮组的机械效率。
答案为：（1）5000J（2）4000J（3）80%
14.甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( B?)
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同B.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1=G2,拉力做的总功相同D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
15.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的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率与物体重力G的关系可能符合下列图中的( B )
D.
动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大．同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故B正确符合题意．故选B．
16.如图所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是????J，拉力F是???N。（g取10N/kg）
答案为：1250；312.5
17.如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端,在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)求：
(1)绳子自由端拉力F的大小；(2)拉力所做的功W；(3)拉力的功率P；
(4)整个过程中机械效率η。
答案为：(1)绳子自由端拉力F的大小为12.5N(2) 拉力所做的功为25J
(3)拉力的功率为5W (4)整个过程中机械效率为80%
18.如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。（动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10牛/千克）

（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越___．（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是_______。若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？（3）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？（4）若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104牛的货物提升到30米的高度，用时50秒，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？
（1）大（2）改变力的方向
19.如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ C?）。
A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W
B.物体在水中受到的浮力为320N
C.物体的体积为8×10-3m3
D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%
20.安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA：AB=1:2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂_____N的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向_____（选填“左”或“右”）移动。

答案为：96；右
五．课堂小结：
课堂检测
听课及知识掌握情况反馈
测试题（累计不超过20分钟） 道 成绩
教学需： 加快□ 保持□ 放慢□ 增加内容□
课后巩固
作业 题 巩固复习 预习布置
老师
课后
赏识
评价
老师最欣赏的地方：
老师想知道的事情：
老师的建议：