2020版中考物理课堂基础复习全国版 第十二章 简单机械（课件）102张PPT
文档属性
| 名称 | 2020版中考物理课堂基础复习全国版 第十二章 简单机械（课件）102张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-08 22:39:33 | ||
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文档简介
课件102张PPT。考点1.知道简单机械.
考点2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件. 中考导航 课程标准第1课时 杠杆 滑轮 近几年中考对本章知识的考查主要集中在杠杆的五要素，杠杆的平衡条件及应用，滑轮的应用等方面. 考查难度适中，复习过程中应该注重知识在物理现象中的灵活运用以及实验能力方面的训练. 主要以填空题、选择题、计算题、实验题、综合题为主. 考情分析 知识结构考点梳理1.定义：在力的作用下能绕着 转动的 棒.
2.杠杆的五要素：
（1）使杠杆绕着转动的固定点
叫 ，用符号 表示.
（2）使杠杆转动的力叫 ，
用符号 表示. 一、杠杆（10年8考，2019、2018、2017、2016、2015、2014、2013、2012年考） 固定点 硬 支点 O 动力 F1（3）阻碍杠杆转动的力叫 ， 用符号 表示.
（4）从支点到动力作用线的距离叫 ， 用符号 表示.
（5）从支点到阻力作用线的距离叫 ， 用符号 表示.
3. 杠杆的平衡条件：
，即 .阻力F2动力臂 l1阻力臂l2 动力×动力臂=阻力×阻力臂F1 l1＝F2 l24.杠杆的分类大于 省 费 小于 费 省 等于 省 省二、定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点（10年7考，２０１９、2018、2016、2015、2013、2011、2010年考）不改变等臂杠杆省力杠杆1.轮轴：是由一个轴和一个大轮组成能绕共同轴线转动的杠杆. 使用轮轴可以 力. 如：门把手、方向盘、扳手. F1R=F2r.
2.斜面：是一种费了距离但能 力的简单机械. 如：盘山公路. Fs=Gh，F= . 斜面高度一定时，斜面越 ，越 . 三、其他简单机械（10年1考，2012年考斜面）省省Gh/s缓省力例题（2018·枣庄改编）如图4所示是小李和小王、小东利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置.剖析重点实验 杠杆的平衡条件（1）实验前将杠杆的中点置于支架上，没挂钩码时，杠杆静止的位置如图4甲所示，此时应将螺母向_______调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便读出 ，此时杠杆自身重力的力臂为 .
（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图4乙所示，杠杆的_______端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将 .
即可. 右 力臂 零 左 左侧的钩码去掉一个 （3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图4丙所示，小王的方案如图丁所示. 你认为 的实验方案更好，请说明你的理由： .
.
（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由 . .小李 图丙中，弹簧测力计的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量 不影响，这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零（5）如图5戊所示，若用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将________.变大（6）小王在实验中，发现用如图5己装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学们不宜采用这种方式，主要是因为________（填字母）.
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
C（7）改变钩码数量和位置获得三次测量数据（如表），目的是____________________，根据表中数据你得出杠杆的平衡条件是 ，并完成表中的空格.
（8）小东用如图5庚装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小王同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是 . 使实验结论具有普遍性F1l1＝F2l215.00杠杆自身重力的影响重难点突破一、杠杆的分类例1（2019·北京）如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）A 【点拨1】先确定各个图的动力臂与阻力臂的关系再进行比较. 变式拓展1：杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了________；有时却要使用费力杠杆，那又是为了___________. 下列工具中：①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、
⑤定滑轮、⑥船桨、⑦筷子、⑧钓鱼竿等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是________，属于费力杠杆的是________（填序号）. 省力 省距离 ②④ ③⑥⑦⑧ 二、杠杆的力臂作图例2（2019·广东）如图6所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L. 如图所示： 【点拨2】
（1）找出支点O；
（2）画力的作用线（即沿力方向所在的直线，用虚线画）注意：动力和阻力都是作用在杠杆上的；
（3）画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）；
（4）标出力臂. 变式拓展2：（2018·广东）如图7所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L. 如图所示：三、解决杠杆平衡时动力最小问题例3（2017·广东）如图8所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂L2. 如图所示：【点拨3】此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：
（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；（2）动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向. 变式拓展3：（2019·眉山）如图9所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图. 如图所示：例4（2016·聊城）搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G=1400N. 独轮车有关尺寸如图10所示. 该独轮车是一个 杠杆，动力F的大小至少是 N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是 . （写一条即可）. 四、杠杆的平衡条件及其应用省力420手向后移动（砖往前移动） 【点拨4】
（1）此图的关键是找出动力臂和阻力臂；
（2）根据杠杆平衡的条件可得：FL1=GL2.变式拓展4：（2019·绥化）如图11所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动（AB＝2AO）. 将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，在B点施加竖直向上的力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0，则合金块的质量是 kg.
若撤去F1，在B点施加力F2时，
合金块对地面的压强为1.2×103
Pa，则力F2的大小是 N.9 52例5 （2019·东营）如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时， 最省力的是（ ）五、滑轮组的作用力分析A 【点拨5】
（1）判断滑轮组省力情况时先判断承受绳子的段数n，直接与动滑轮连接的绳子的根数为n，则有n根绳子承担动滑轮及重物.
（2）F =G物/n 可判断F的大小.
（3）F的方向向上不可以改变力的方向，F的方向向下就可改变力的方向.
（4）对于动滑轮，如果动力作用在轴上，阻力作用在轮上，则要多费一倍的力. 变式拓展5：（1）（2019·江西）如图１2所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F４的大小关系是（ ）
A.F2C.F４=F2
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3D例6 按要求完成图中滑轮组的绕法.
（1）（2016·广东）用如图14所示的滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法.
六、滑轮组的绕线如图所示： （2）要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图15中画出最省力的绕绳方法. 如图所示： 【点拨6】根据“奇动偶定”的原则，n为奇数时，绳子先从动滑轮开始；n为偶数时，绳子先从定滑轮开始. 变式拓展6：如图16甲和乙中，都各有两个定滑轮和两个动滑轮. 请按下列要求画图并回答问题：
（1）在图甲中画绕线，使得绳端往下拉时，重物往上升. 它将有 段绳子承担物重.4如图所示： （2）在图乙中画绕线，使得绳端向上拉时，重物往上升. 它将有 段绳子承担物重. 如图所示： 5例7（2019·郴州）利用如图17所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A. 70N
B. 100N
C. 105N
D. 110N七、有关滑轮组的计算C 【点拨7】
先确定绳子的段数n，根据绳端移动距离和物体上升高度之间的关系s=nh来计算绳子末端移动的距离s，根据F＝1/n（G物+G动）求得拉力F；用公式W＝Fs求出功，用P＝W/t求得功率. 变式拓展7：（原创）利用如图18所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N，边长为10cm的正方体物体. 拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N. 求：
（1）A处拉力大小.
（2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是多少？解：
（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则A处拉力：F=f=4.5N.
（2）由v=s/t可得，绳端移动的距离：
s绳=vt=0.5m/s×4s=2m，
由图可知，n=2，由s绳=ns物可得，
物体运动的距离：s物=s绳/n=2m/2=1m，
则A处拉力所做的功：W=Fs物=4.5N×1m=4.5J． 回归课本1.（2017·宜宾）指甲刀是生活中常用的小工具，如图19所示，它包含三个杠杆. 下列关于
这三个杠杆的说法正确的是（ ）
A.一个省力杠杆，两个费力杠杆
B.一个费力杠杆，两个省力杠杆
C.三个都是省力杠杆
D.三个都是费力杠杆A2.（2018·宜昌）如图20甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆. 用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在A处还是B处更省力呢？请在图乙中在你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂.如图所示： 课堂精练B2.（2019·宜昌）如图21所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支 杠杆，手移动的距离 （选填“大于”或“小于”）桨在水中移动的距离. 费力 小于3.（2019·威海）如图22是一种活塞式抽水机的示意图. 其中手柄AOB是一个杠杆，杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂. 如图所示：考点二 力臂及其作图4.（2015·广东）如图23，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. 如图所示：5.（2019·南充）如图24，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（ ）
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不能确定A考点三 杠杆平衡条件及应用6.（2019·湘西）一根原木放在水平地面上，粗略估计它的质量时，我们视其粗细相同，质量分布均匀，现抬起一端使它稍离地面需要500N的力（g=10N/kg），则原木的质量大约为（ ）
A. 50kg B. 100kg
C. 250kg D. 500kgB7.（2019·凉山）如图25所示，轻质杠杆OB的重力忽略不计，LOB＝3LOA，物体G的重力为150N. 若要使物体G对水平地面的压力为零，则需要在B端施加的拉力F＝ N. 508.（2019·安徽）如图26所示，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡. 若重物质量m=3kg，BO=3AO，g取10N/kg. 则力F的大小为 N. 20 9.（2019·咸宁）如图27所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB，左端重物G=12N. 当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕 （选填“C”或“D”）点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1= N，最大值F2= N.（杠杆、细
绳的质量及摩擦均忽略不计） D624 10.（2014·广东）如图28所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件.
（1）实验前杠杆如图28所示，为使杠杆处在 .
平衡状态，应将杠杆右端的平衡螺母B向 （选填“左”或“右”）调. 水平位置右（2）记录实验数据的表格如下表，请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整. 动力F1/N阻力臂L2/m0.20.311.（2019·益阳）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图２9所示. 下列有关力的分析正确的是（ ）
A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B.车拉滑轮组的力与滑轮组
对车的拉力是一对平衡力
C.脱困必需2400N的拉力时，
绳索自由端的力F至少为1200N
D.脱困必需2400N的拉力时，
绳索自由端的力F至少为800NC考点四 定滑轮、动滑轮及滑轮组的应用12.（2019·绵阳）用水平力F1拉动如图30所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2. 不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑. 则F1与F2的大小关系是（ ）
A. F1=F2 B. F2＜F1＜2F2
C. F1=2F2 D. F1＞2F2D13.如图31所示，在滑轮组的作用下，重为300N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60N，不计绳重和摩擦. 则绳子自由端的拉力F＝________N，拉力F做功的功率P＝________W. 120 7214.在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图32所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为________N. 若绳子自由端移动速度为0.9m/s，则物体移动速度为________．16 0.3m/s 15.如图33，A物重100N，在力F的作用下，以5m/s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧秤的示数为10N，则A物体受到的摩擦力是 N；拉力F为 N；拉力在10s内所做的功为 J. （忽略绳重、滑轮重和摩擦） 1020 500 16. （2019·湘潭）如图34所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物. 起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC. 重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重. 问：
（1）钢丝绳自由端上作用力
F的大小为 N.5000（2）当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是 力杠杆.
（3）当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？费 解：由图知，承担物重的绳子股数n＝3，
钢丝绳自由端移动速度为：
v＝3×0.4m/s＝1.2m/s，
绳自由端上作用力F的功率：
P=W/t=Fs/t=Fv=5000N×1.2m/s＝6000W.考点1.知道机械效率.了解提高机械效率的途径和意义.
考点2.了解人类使用机械的历程.了解机械的使用对社会发展的作用. 中考导航 课程标准第2课时 机械效率近年来广东省试题主要考查机械效率的计算；探究滑轮组和斜面的机械效率. 功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现，功、功率和机械效率的计算和实验是中考的重点知识，各个题型时常出现，同学们在复习中要对概念的理解、计算和实验多加掌握. 考情分析考点梳理1.有用功：使用机械时，为完成某项任务而 .
的功，用符号 表示.
2.额外功：把不需要但又不得不做的功叫做 .
，用符号 表示.
3.总功： 与 之和. 用公式W总= 表示.一、各种功（10年6考，2018、2016、2015、2014、2012、2011年考）必须做W有额外功W额有用功额外功 W有+W额 1.概念： 跟 的比值，用符号 表示.
2.公式： .
3.特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是 1. 机械效率通常用百分数表示. 二、机械效率（10年5考，2018、2016、2013、2012、2011年考） 有用功 总功 ηη=W有/W总×100% 小于三、常见简单机械的机械效率例题（2017·齐齐哈尔改编）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中，实验装置如图1所示．
（1）实验原理：η= ．
（2）实验器材：两组不同的滑轮组、钩码若干个、
、 、铁架台、细线.剖析重点实验 测定滑轮组的机械效率W有/W总×100% 刻度尺弹簧测力计 （3）实验中要分别记下物体和弹簧测力计的起始位置，是为了 .
.
（4）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，用滑轮组做实验得到的数据如表所示.
（5）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响． 测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功 匀速（或匀速直线） 不正确 摩擦 （6）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整．0.480% （7）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）．
（8）通过比较 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高（填实验次数的序号）．
（9）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：
. ．
．1、22、3不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低）（10）比较 两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关．
（11）有的同学认为，测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离
（选填“可以不测量”或“一定要测量”）.
（12）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”. 分析表中数据，你认为这句话是________（选填“正确”或“错误”）的. 3、5可以不测量 错误重难点突破一、 理解有用功、额外功和总功例1 （2016·广东）质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是 J，有用功是 J，机械效率是 ．（g=10N/kg）1009595%【点拨1】判断是有用功还是额外功，先要明确工作目的是什么. 小明的目的是搬水，所以对水做的功是有用功；对桶做的功的额外功，对水和桶做的功是总功. 变式拓展1：（2018·乐山）图2甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动，距离为s. 图2乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2. 使用动滑轮的过程中（ ）
A. 总功为W总=F2s
B. 有用功为W有=Gs
C. 机械效率为η=Gs/2Fs
D. 额外功为W额=2F2s-F1sD二、理解机械效率例2 （2018·宜昌）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（ ）
A. 有用功越多，机械效率越高
B. 同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C. 额外功越少，机械效率越高
D. 同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高B【点拨2】
使用机械时，机械效率是指有用功在总功中占的比例，机械效率高说明有用功在总功中占的比例大. 但不一定有用功多、额外功少或总功多，是由有用功在总功中占的比值大小来决定的. 机械效率大小与功率没有关系.变式拓展2：（2018·东营）对物理概念的理解是学好物理的关键. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B. 做功多的机械，功率一定大
C. 功率大的机械，做功一定快
D. 做功快的机械，机械效率一定高C三、计算机械效率例3 （2019·云南）如图3所示，工人用滑轮组将重为600N的建筑材料以0.3m/s的速度匀速竖直提升. 人对绳子自由端的拉力F=375N，滑轮组的机械效率为 ，拉力F的功率为 . 80% 225W【点拨3】
1. 机械效率基本公式：η=W有用/W总×100%.
2. 滑轮组可分为竖直方向拉物体和水平方向拉物体两种情况：
（1）竖直方向拉物体时：η=W有用/W总×100%
=Gh/Fs×100%；
（2）水平方向拉物体前进时：η=W有用/W总×100%
=fl/Fs×100%.（f指物体水平方向所受的阻力，l指物体移动的距离，F指绳子自由端所受的拉力，s指绳子自由端移动的距离）.
3. 由功率公式P=W/t或P=Fv，求出拉力的功率.变式拓展3：（2019·龙东）如图4所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 . 30075％ 回归课本1. 有没有机械效率为100%的机械？为什么？没有；因为我们使用机械时，会有各种摩擦，克服这些摩擦，必须要做额外功，所以机械效率不能达到100%.2.在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，如图5所示，斜面长s=1.2m、高h=0.3m，则人对物体做的有用功是 .
J，斜面的机械效率是 . 1.3562.5% 课堂精练额外有用 有用 额外 2.（2019·广州）如图6所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点. 在此过程中绳的拉力对乙做的功为WCD . 斜面的机械效率为（ ）A3.（2019·咸宁）用如图7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-GhG/3F4.（2018·宜昌）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法正确的是（ ）
A. 有用功越多，机械效率越高
B. 同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C. 额外功越少，机械效率越高
D. 同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高B考点二 机械效率大小的比较5.（2017·孝感）用四个完全相同的滑轮，组装成甲、乙两套滑轮组，用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为F1、F２，滑轮组的机械效率分别为η1、η２，如图８所示，不计绳重和摩擦． 下列选项正确的是（ ）
A. F1>F２，η1>η２
B. F1＝F２，η1＝η２
C. F1η２
D. F1A. 该滑轮组绳自由端拉力F的大小
一定等于所提物体重力的三分之一
B. 用该滑轮组提升不同的物体，物
体越重，其机械效率越大
C. 用该滑轮组分别提升水面下和水
面上的同一物体，其机械效率相等
D. 其他条件不变，仅将滑轮组中的
动滑轮重力变大，其机械效率变大B 7.（2017·黑龙江）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项正确的是（ ）
A. η组＜η动＜η定
B. η动＜η定＜η组
C. η定＜η动＜η组
D. η定＜η组＜η动A8.（2019·鄂州）如图10所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体移动的速度为0.4m/s
B. 所做的有用功为200J
C. 动滑轮的机械效率为60%
D. 拉力F的功率为24WD考点三 重力9.（2019·荆州）湖北省第二届园林博览会将于 2019年9月28日在荆州开幕. 在某场馆建设中，采用了如图11所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J.下列说法正确的是（ ）
A. 拉力 F做功为5×103J
B. 缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800N
C. 动滑轮重为300N
D. 滑轮组的机械效率为75%C10.（2019·济宁）两个滑轮按下图12所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N. 下列选项正确的是（ ）
A. A是定滑轮，B是动滑轮
B. 拉力F做的功为5J
C. 拉力F的功率为1.8W
D. 滑轮组的机械效率为90%D11.（2019·聊城）如图13所示，用滑轮组提升重100N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m. 已知拉绳子的力F为60N，不计绳重
和摩擦，则在此过程中（ ）
A. 物体被提升了2m
B. 所做的有用功是300J
C. 拉力F的功率是30W
D. 滑轮组的机械效率是55.6%B12.（2019·眉山）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图14所示的滑轮组. 为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场. 若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍. 拉力F在30s内所做的功为 J，整个装置的机械效率为 . （g=9.8N/kg） 2.25×105 78.4% 13.（2019·荆州）为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明. 园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h＝2m，长L＝10m的斜面顶端. 如图15所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为80W. 求：（1）拉力F的大小.
（2）该斜面的机械效率是多少？
（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大？解：
（1）由P＝W/t得，拉力所做的功：
W总=Pt=80W×50s=4×103J，
由W＝FL得，拉力F的大小：
F＝W总/L=4×103/10m=400N.（2）克服物重做功：
W有＝Gh＝1200N×2m＝2.4×103J，
则斜面的机械效率：
η＝W有/W总×100％
=（2.4×103J）/（4×103J）×100%＝60%.
（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦力做功：
W额＝W总-W有＝4×103J-2.4×103J＝1.6×103J，
由W额＝fL得，木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力：f=W额/L=1.6×103/10m=160N.4.（2019·淄博）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义. 提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法. 考点四 机械效率的测量（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图16甲和图16乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中. ①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码________，机械效率越高.
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关.
③比较_____两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关. 重力越大动滑轮的重力2、3④第5次实验利用了图_____的装置完成的，判断依据是 .
⑤利用图16甲的装置，把重4N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为________. 可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率. 乙 绳子的有效段数为180% （2）小明利用图16丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关. 保持斜面倾斜程度不变，可以采用 .
的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率. 减小接触面的粗糙程度（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都________. 下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是_______.
A. 焦耳定律 B. 牛顿第一定律
C. 阿基米德原理 D. 欧姆定律不能省功B
考点2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件. 中考导航 课程标准第1课时 杠杆 滑轮 近几年中考对本章知识的考查主要集中在杠杆的五要素，杠杆的平衡条件及应用，滑轮的应用等方面. 考查难度适中，复习过程中应该注重知识在物理现象中的灵活运用以及实验能力方面的训练. 主要以填空题、选择题、计算题、实验题、综合题为主. 考情分析 知识结构考点梳理1.定义：在力的作用下能绕着 转动的 棒.
2.杠杆的五要素：
（1）使杠杆绕着转动的固定点
叫 ，用符号 表示.
（2）使杠杆转动的力叫 ，
用符号 表示. 一、杠杆（10年8考，2019、2018、2017、2016、2015、2014、2013、2012年考） 固定点 硬 支点 O 动力 F1（3）阻碍杠杆转动的力叫 ， 用符号 表示.
（4）从支点到动力作用线的距离叫 ， 用符号 表示.
（5）从支点到阻力作用线的距离叫 ， 用符号 表示.
3. 杠杆的平衡条件：
，即 .阻力F2动力臂 l1阻力臂l2 动力×动力臂=阻力×阻力臂F1 l1＝F2 l24.杠杆的分类大于 省 费 小于 费 省 等于 省 省二、定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点（10年7考，２０１９、2018、2016、2015、2013、2011、2010年考）不改变等臂杠杆省力杠杆1.轮轴：是由一个轴和一个大轮组成能绕共同轴线转动的杠杆. 使用轮轴可以 力. 如：门把手、方向盘、扳手. F1R=F2r.
2.斜面：是一种费了距离但能 力的简单机械. 如：盘山公路. Fs=Gh，F= . 斜面高度一定时，斜面越 ，越 . 三、其他简单机械（10年1考，2012年考斜面）省省Gh/s缓省力例题（2018·枣庄改编）如图4所示是小李和小王、小东利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置.剖析重点实验 杠杆的平衡条件（1）实验前将杠杆的中点置于支架上，没挂钩码时，杠杆静止的位置如图4甲所示，此时应将螺母向_______调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便读出 ，此时杠杆自身重力的力臂为 .
（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图4乙所示，杠杆的_______端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将 .
即可. 右 力臂 零 左 左侧的钩码去掉一个 （3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图4丙所示，小王的方案如图丁所示. 你认为 的实验方案更好，请说明你的理由： .
.
（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由 . .小李 图丙中，弹簧测力计的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量 不影响，这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零（5）如图5戊所示，若用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将________.变大（6）小王在实验中，发现用如图5己装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学们不宜采用这种方式，主要是因为________（填字母）.
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
C（7）改变钩码数量和位置获得三次测量数据（如表），目的是____________________，根据表中数据你得出杠杆的平衡条件是 ，并完成表中的空格.
（8）小东用如图5庚装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小王同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是 . 使实验结论具有普遍性F1l1＝F2l215.00杠杆自身重力的影响重难点突破一、杠杆的分类例1（2019·北京）如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）A 【点拨1】先确定各个图的动力臂与阻力臂的关系再进行比较. 变式拓展1：杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了________；有时却要使用费力杠杆，那又是为了___________. 下列工具中：①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、
⑤定滑轮、⑥船桨、⑦筷子、⑧钓鱼竿等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是________，属于费力杠杆的是________（填序号）. 省力 省距离 ②④ ③⑥⑦⑧ 二、杠杆的力臂作图例2（2019·广东）如图6所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L. 如图所示： 【点拨2】
（1）找出支点O；
（2）画力的作用线（即沿力方向所在的直线，用虚线画）注意：动力和阻力都是作用在杠杆上的；
（3）画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）；
（4）标出力臂. 变式拓展2：（2018·广东）如图7所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L. 如图所示：三、解决杠杆平衡时动力最小问题例3（2017·广东）如图8所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂L2. 如图所示：【点拨3】此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：
（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；（2）动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向. 变式拓展3：（2019·眉山）如图9所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图. 如图所示：例4（2016·聊城）搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G=1400N. 独轮车有关尺寸如图10所示. 该独轮车是一个 杠杆，动力F的大小至少是 N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是 . （写一条即可）. 四、杠杆的平衡条件及其应用省力420手向后移动（砖往前移动） 【点拨4】
（1）此图的关键是找出动力臂和阻力臂；
（2）根据杠杆平衡的条件可得：FL1=GL2.变式拓展4：（2019·绥化）如图11所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动（AB＝2AO）. 将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，在B点施加竖直向上的力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0，则合金块的质量是 kg.
若撤去F1，在B点施加力F2时，
合金块对地面的压强为1.2×103
Pa，则力F2的大小是 N.9 52例5 （2019·东营）如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时， 最省力的是（ ）五、滑轮组的作用力分析A 【点拨5】
（1）判断滑轮组省力情况时先判断承受绳子的段数n，直接与动滑轮连接的绳子的根数为n，则有n根绳子承担动滑轮及重物.
（2）F =G物/n 可判断F的大小.
（3）F的方向向上不可以改变力的方向，F的方向向下就可改变力的方向.
（4）对于动滑轮，如果动力作用在轴上，阻力作用在轮上，则要多费一倍的力. 变式拓展5：（1）（2019·江西）如图１2所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F４的大小关系是（ ）
A.F2
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3D例6 按要求完成图中滑轮组的绕法.
（1）（2016·广东）用如图14所示的滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法.
六、滑轮组的绕线如图所示： （2）要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图15中画出最省力的绕绳方法. 如图所示： 【点拨6】根据“奇动偶定”的原则，n为奇数时，绳子先从动滑轮开始；n为偶数时，绳子先从定滑轮开始. 变式拓展6：如图16甲和乙中，都各有两个定滑轮和两个动滑轮. 请按下列要求画图并回答问题：
（1）在图甲中画绕线，使得绳端往下拉时，重物往上升. 它将有 段绳子承担物重.4如图所示： （2）在图乙中画绕线，使得绳端向上拉时，重物往上升. 它将有 段绳子承担物重. 如图所示： 5例7（2019·郴州）利用如图17所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A. 70N
B. 100N
C. 105N
D. 110N七、有关滑轮组的计算C 【点拨7】
先确定绳子的段数n，根据绳端移动距离和物体上升高度之间的关系s=nh来计算绳子末端移动的距离s，根据F＝1/n（G物+G动）求得拉力F；用公式W＝Fs求出功，用P＝W/t求得功率. 变式拓展7：（原创）利用如图18所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N，边长为10cm的正方体物体. 拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N. 求：
（1）A处拉力大小.
（2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是多少？解：
（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则A处拉力：F=f=4.5N.
（2）由v=s/t可得，绳端移动的距离：
s绳=vt=0.5m/s×4s=2m，
由图可知，n=2，由s绳=ns物可得，
物体运动的距离：s物=s绳/n=2m/2=1m，
则A处拉力所做的功：W=Fs物=4.5N×1m=4.5J． 回归课本1.（2017·宜宾）指甲刀是生活中常用的小工具，如图19所示，它包含三个杠杆. 下列关于
这三个杠杆的说法正确的是（ ）
A.一个省力杠杆，两个费力杠杆
B.一个费力杠杆，两个省力杠杆
C.三个都是省力杠杆
D.三个都是费力杠杆A2.（2018·宜昌）如图20甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆. 用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在A处还是B处更省力呢？请在图乙中在你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂.如图所示： 课堂精练B2.（2019·宜昌）如图21所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支 杠杆，手移动的距离 （选填“大于”或“小于”）桨在水中移动的距离. 费力 小于3.（2019·威海）如图22是一种活塞式抽水机的示意图. 其中手柄AOB是一个杠杆，杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂. 如图所示：考点二 力臂及其作图4.（2015·广东）如图23，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. 如图所示：5.（2019·南充）如图24，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（ ）
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不能确定A考点三 杠杆平衡条件及应用6.（2019·湘西）一根原木放在水平地面上，粗略估计它的质量时，我们视其粗细相同，质量分布均匀，现抬起一端使它稍离地面需要500N的力（g=10N/kg），则原木的质量大约为（ ）
A. 50kg B. 100kg
C. 250kg D. 500kgB7.（2019·凉山）如图25所示，轻质杠杆OB的重力忽略不计，LOB＝3LOA，物体G的重力为150N. 若要使物体G对水平地面的压力为零，则需要在B端施加的拉力F＝ N. 508.（2019·安徽）如图26所示，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡. 若重物质量m=3kg，BO=3AO，g取10N/kg. 则力F的大小为 N. 20 9.（2019·咸宁）如图27所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB，左端重物G=12N. 当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕 （选填“C”或“D”）点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1= N，最大值F2= N.（杠杆、细
绳的质量及摩擦均忽略不计） D624 10.（2014·广东）如图28所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件.
（1）实验前杠杆如图28所示，为使杠杆处在 .
平衡状态，应将杠杆右端的平衡螺母B向 （选填“左”或“右”）调. 水平位置右（2）记录实验数据的表格如下表，请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整. 动力F1/N阻力臂L2/m0.20.311.（2019·益阳）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图２9所示. 下列有关力的分析正确的是（ ）
A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B.车拉滑轮组的力与滑轮组
对车的拉力是一对平衡力
C.脱困必需2400N的拉力时，
绳索自由端的力F至少为1200N
D.脱困必需2400N的拉力时，
绳索自由端的力F至少为800NC考点四 定滑轮、动滑轮及滑轮组的应用12.（2019·绵阳）用水平力F1拉动如图30所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2. 不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑. 则F1与F2的大小关系是（ ）
A. F1=F2 B. F2＜F1＜2F2
C. F1=2F2 D. F1＞2F2D13.如图31所示，在滑轮组的作用下，重为300N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60N，不计绳重和摩擦. 则绳子自由端的拉力F＝________N，拉力F做功的功率P＝________W. 120 7214.在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图32所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为________N. 若绳子自由端移动速度为0.9m/s，则物体移动速度为________．16 0.3m/s 15.如图33，A物重100N，在力F的作用下，以5m/s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧秤的示数为10N，则A物体受到的摩擦力是 N；拉力F为 N；拉力在10s内所做的功为 J. （忽略绳重、滑轮重和摩擦） 1020 500 16. （2019·湘潭）如图34所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物. 起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC. 重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重. 问：
（1）钢丝绳自由端上作用力
F的大小为 N.5000（2）当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是 力杠杆.
（3）当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？费 解：由图知，承担物重的绳子股数n＝3，
钢丝绳自由端移动速度为：
v＝3×0.4m/s＝1.2m/s，
绳自由端上作用力F的功率：
P=W/t=Fs/t=Fv=5000N×1.2m/s＝6000W.考点1.知道机械效率.了解提高机械效率的途径和意义.
考点2.了解人类使用机械的历程.了解机械的使用对社会发展的作用. 中考导航 课程标准第2课时 机械效率近年来广东省试题主要考查机械效率的计算；探究滑轮组和斜面的机械效率. 功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现，功、功率和机械效率的计算和实验是中考的重点知识，各个题型时常出现，同学们在复习中要对概念的理解、计算和实验多加掌握. 考情分析考点梳理1.有用功：使用机械时，为完成某项任务而 .
的功，用符号 表示.
2.额外功：把不需要但又不得不做的功叫做 .
，用符号 表示.
3.总功： 与 之和. 用公式W总= 表示.一、各种功（10年6考，2018、2016、2015、2014、2012、2011年考）必须做W有额外功W额有用功额外功 W有+W额 1.概念： 跟 的比值，用符号 表示.
2.公式： .
3.特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是 1. 机械效率通常用百分数表示. 二、机械效率（10年5考，2018、2016、2013、2012、2011年考） 有用功 总功 ηη=W有/W总×100% 小于三、常见简单机械的机械效率例题（2017·齐齐哈尔改编）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中，实验装置如图1所示．
（1）实验原理：η= ．
（2）实验器材：两组不同的滑轮组、钩码若干个、
、 、铁架台、细线.剖析重点实验 测定滑轮组的机械效率W有/W总×100% 刻度尺弹簧测力计 （3）实验中要分别记下物体和弹簧测力计的起始位置，是为了 .
.
（4）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，用滑轮组做实验得到的数据如表所示.
（5）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响． 测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功 匀速（或匀速直线） 不正确 摩擦 （6）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整．0.480% （7）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）．
（8）通过比较 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高（填实验次数的序号）．
（9）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：
. ．
．1、22、3不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低）（10）比较 两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关．
（11）有的同学认为，测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离
（选填“可以不测量”或“一定要测量”）.
（12）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”. 分析表中数据，你认为这句话是________（选填“正确”或“错误”）的. 3、5可以不测量 错误重难点突破一、 理解有用功、额外功和总功例1 （2016·广东）质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是 J，有用功是 J，机械效率是 ．（g=10N/kg）1009595%【点拨1】判断是有用功还是额外功，先要明确工作目的是什么. 小明的目的是搬水，所以对水做的功是有用功；对桶做的功的额外功，对水和桶做的功是总功. 变式拓展1：（2018·乐山）图2甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动，距离为s. 图2乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2. 使用动滑轮的过程中（ ）
A. 总功为W总=F2s
B. 有用功为W有=Gs
C. 机械效率为η=Gs/2Fs
D. 额外功为W额=2F2s-F1sD二、理解机械效率例2 （2018·宜昌）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（ ）
A. 有用功越多，机械效率越高
B. 同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C. 额外功越少，机械效率越高
D. 同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高B【点拨2】
使用机械时，机械效率是指有用功在总功中占的比例，机械效率高说明有用功在总功中占的比例大. 但不一定有用功多、额外功少或总功多，是由有用功在总功中占的比值大小来决定的. 机械效率大小与功率没有关系.变式拓展2：（2018·东营）对物理概念的理解是学好物理的关键. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B. 做功多的机械，功率一定大
C. 功率大的机械，做功一定快
D. 做功快的机械，机械效率一定高C三、计算机械效率例3 （2019·云南）如图3所示，工人用滑轮组将重为600N的建筑材料以0.3m/s的速度匀速竖直提升. 人对绳子自由端的拉力F=375N，滑轮组的机械效率为 ，拉力F的功率为 . 80% 225W【点拨3】
1. 机械效率基本公式：η=W有用/W总×100%.
2. 滑轮组可分为竖直方向拉物体和水平方向拉物体两种情况：
（1）竖直方向拉物体时：η=W有用/W总×100%
=Gh/Fs×100%；
（2）水平方向拉物体前进时：η=W有用/W总×100%
=fl/Fs×100%.（f指物体水平方向所受的阻力，l指物体移动的距离，F指绳子自由端所受的拉力，s指绳子自由端移动的距离）.
3. 由功率公式P=W/t或P=Fv，求出拉力的功率.变式拓展3：（2019·龙东）如图4所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 . 30075％ 回归课本1. 有没有机械效率为100%的机械？为什么？没有；因为我们使用机械时，会有各种摩擦，克服这些摩擦，必须要做额外功，所以机械效率不能达到100%.2.在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，如图5所示，斜面长s=1.2m、高h=0.3m，则人对物体做的有用功是 .
J，斜面的机械效率是 . 1.3562.5% 课堂精练额外有用 有用 额外 2.（2019·广州）如图6所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点. 在此过程中绳的拉力对乙做的功为WCD . 斜面的机械效率为（ ）A3.（2019·咸宁）用如图7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-GhG/3F4.（2018·宜昌）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法正确的是（ ）
A. 有用功越多，机械效率越高
B. 同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C. 额外功越少，机械效率越高
D. 同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高B考点二 机械效率大小的比较5.（2017·孝感）用四个完全相同的滑轮，组装成甲、乙两套滑轮组，用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为F1、F２，滑轮组的机械效率分别为η1、η２，如图８所示，不计绳重和摩擦． 下列选项正确的是（ ）
A. F1>F２，η1>η２
B. F1＝F２，η1＝η２
C. F1
D. F1
一定等于所提物体重力的三分之一
B. 用该滑轮组提升不同的物体，物
体越重，其机械效率越大
C. 用该滑轮组分别提升水面下和水
面上的同一物体，其机械效率相等
D. 其他条件不变，仅将滑轮组中的
动滑轮重力变大，其机械效率变大B 7.（2017·黑龙江）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项正确的是（ ）
A. η组＜η动＜η定
B. η动＜η定＜η组
C. η定＜η动＜η组
D. η定＜η组＜η动A8.（2019·鄂州）如图10所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体移动的速度为0.4m/s
B. 所做的有用功为200J
C. 动滑轮的机械效率为60%
D. 拉力F的功率为24WD考点三 重力9.（2019·荆州）湖北省第二届园林博览会将于 2019年9月28日在荆州开幕. 在某场馆建设中，采用了如图11所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J.下列说法正确的是（ ）
A. 拉力 F做功为5×103J
B. 缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800N
C. 动滑轮重为300N
D. 滑轮组的机械效率为75%C10.（2019·济宁）两个滑轮按下图12所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N. 下列选项正确的是（ ）
A. A是定滑轮，B是动滑轮
B. 拉力F做的功为5J
C. 拉力F的功率为1.8W
D. 滑轮组的机械效率为90%D11.（2019·聊城）如图13所示，用滑轮组提升重100N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m. 已知拉绳子的力F为60N，不计绳重
和摩擦，则在此过程中（ ）
A. 物体被提升了2m
B. 所做的有用功是300J
C. 拉力F的功率是30W
D. 滑轮组的机械效率是55.6%B12.（2019·眉山）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图14所示的滑轮组. 为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场. 若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍. 拉力F在30s内所做的功为 J，整个装置的机械效率为 . （g=9.8N/kg） 2.25×105 78.4% 13.（2019·荆州）为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明. 园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h＝2m，长L＝10m的斜面顶端. 如图15所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为80W. 求：（1）拉力F的大小.
（2）该斜面的机械效率是多少？
（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大？解：
（1）由P＝W/t得，拉力所做的功：
W总=Pt=80W×50s=4×103J，
由W＝FL得，拉力F的大小：
F＝W总/L=4×103/10m=400N.（2）克服物重做功：
W有＝Gh＝1200N×2m＝2.4×103J，
则斜面的机械效率：
η＝W有/W总×100％
=（2.4×103J）/（4×103J）×100%＝60%.
（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦力做功：
W额＝W总-W有＝4×103J-2.4×103J＝1.6×103J，
由W额＝fL得，木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力：f=W额/L=1.6×103/10m=160N.4.（2019·淄博）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义. 提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法. 考点四 机械效率的测量（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图16甲和图16乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中. ①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码________，机械效率越高.
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关.
③比较_____两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关. 重力越大动滑轮的重力2、3④第5次实验利用了图_____的装置完成的，判断依据是 .
⑤利用图16甲的装置，把重4N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为________. 可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率. 乙 绳子的有效段数为180% （2）小明利用图16丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关. 保持斜面倾斜程度不变，可以采用 .
的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率. 减小接触面的粗糙程度（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都________. 下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是_______.
A. 焦耳定律 B. 牛顿第一定律
C. 阿基米德原理 D. 欧姆定律不能省功B
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