【期末复习】第十二章 简单机械 复习学案（含答案）

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第十二章
简单机械
复习学案
一、知识网络
（一）杠杆：
1、概念：在力的作用下，能绕某一固定点转动的____________，叫做杠杆。
2、杠杆的五要素:______________
______________
___________
____________
__________
3杠杆的平衡条件：_______________________________________________
4分类:
省力杠杆：动力臂_______阻力臂
等臂杠杆：动力臂_______阻力臂
费力杠杆：动力臂_______阻力臂
（二）滑轮
1、定滑轮
特点：可以改变力的
______________，但不___________力。
实质：_________________
2动滑轮
特点：________力,但不能改变________________
实质：_________________
3、滑轮组
使用优点：既可__________，又可改变_________________
（三）机械效率
1、定义：有用功跟
总功的________
2公式
3有用功总小于总功，所以机械效率总_______1
提高机械效率的方法;
①减小机械自重
②减小机械间的摩擦力
③提高物重
二、精讲精练
（一）杠杆
知识点1：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(　　)
例2：如图所示，使用时属于费力杠杆的是(
)
A.镊子夹石块
B．起子开瓶盖
C.羊角锤拔铁钉
D．天平称物体质量
知识点2：杠杆平衡条件的应用
例:3：小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，这样三次实验后得出结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。下列能帮助他得出正确结论的操作是(?
)
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉
B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉???
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉
D．增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
例4：（聊城中考）人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（　　）
A．大于5kg
B．大于49N
C．小于49N
D．等于49N
例5：(2019衢州)如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是(　　)
知识点3：探究杠杆平衡条件实验
例6：圆梦小组的小明和他的同学们在探究杠杆的平衡条件实验中所用到的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、质量相同的钩码若干个。
(1)杠杆两端平衡螺母的作用是_______________________．
(2)在挂钩码前，小明发现杠杆左端高右端低(如图所示)，接下来应将杠杆左端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在_______位置平衡，这样做的目的是避免__________对实验的影响和便于测量______.
(3)在杠杆两端挂上不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到的数据如下表：
这四次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是____，错误的原因可能是_____________________，由正确的实验数据总结得出杠杆平衡条件：_________________．
(4)此实验多次改变挂在支点O两侧钩码的数量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂和阻力、阻力臂的数据，其目的是_______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)．
(5)如右图所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡.
(6)得到实验结论后，同组的小华利用弹簧测力计代替钩码，设计了如右图所示实验．
①这样做的好处是_____________________，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是_______________．
②借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物．若弹簧测力计的量程是0～2.5
N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达________N.
③杠杆平衡后，小华将弹簧测力计向右转过一定角度，如图丙所示沿虚线方向拉动，杠杆重新平衡后，弹簧测力计的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(7)小华在完成规定实验后，他们想进一步研究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如右图所示的结果，根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1＝___________．(F1、F2、F3的力臂分别为l1、l2、l3)
(8)实验中小华发现：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：_________________________．
(9)接着，小华提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”利用如图所示的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，图中拉力F1＝_____N．多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是大于F2l2，其原因是________________________．
知识点4：画力臂
例7：（大连中考）如图所示的撬棒，O为支点，P为石头的重心。请画出动力F的力臂l和石头所受重力G的示意图。
例8：（广东中考）如题图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锌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。
（二）滑轮
知识点1：定滑轮和动滑轮
例1：如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　
　）
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
例2：（济宁中考）小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为________N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为_______N．
例3：使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时(
)
A.A方向拉力最小;
B.B方向拉力最小;
C.C方向拉力最小;
D.三个方向拉力都一样.
知识点2：滑轮组
例4：（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
例5：小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，试在图中画出绕线的方法。
（三）机械效率
知识点1：机械效率的计算
例1：如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为______N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为________%，使用该杠杆做额外功的一个原因是　_______________
例2：：
(2019扬州）如图所示，用
100N
的拉力F匀速提升重为
240N
的物体，在
10s
内物体上升
lm，则有用功是_____________J，拉力的功率是_________W，机械效率是_________。
例3：用如图的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N物体移动了4m时，有用功为___________J、总功为_________J，滑轮组的机械效率是_______________
4、（2019绵阳）如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中（
）
A.
斜面的机械效率是66.7%
B.
斜面的机械效率是75%
C.
该同学对物体做功的功率是10W
D.
该同学对物体做功的功率是30W
知识点2：测机械效率的实验
例5：.牛顿小组在“测滑轮组机械效率的实验”中，实验装置如图所示.
(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是________．
(2)实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计.
(3)分析表中数据可知第4次实验是用________(选填“丙”或“丁”)图所示装置做的实验，请将表中的两个数据填写完整.
(4)通过比较________两次实验数据可得出结论：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)
(5)通过比较________两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高.
(填实验次数的序号)
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_________________________________________.
(7)根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功________(选填“变小”“变大”或“不变”)，原因是__________________________________________________________________________．
(8)该小组同学利用图甲的滑轮组提升相同的物体时，增加物体匀速上升的速度，滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(9)不计绳重及摩擦阻力，在第1、2次实验中，动滑轮的重力是________N.
(10)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”)，因为他没有考虑到________________对滑轮组机械效率的影响.
(11)小明分析实验数据时，发现通过比较第2、4次实验数据，也能得出滑轮组机械效率与物重的关系．请你对小明同学的观点进行评估：___________________________________________.
三、巩固提高
1.(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，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1
000
N的拉力F向下拉绳，使重1
600
N的重物匀速上升了5
m，此过程中克服绳重和摩擦做功500
J，下列说法中正确的是(　　)
A.
拉力F做功为
5×103
J
B.
缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800
N
C.
动滑轮重为300
N
D.
滑轮组的机械效率为75%
2.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
3.
(2019铁岭)如图所示，工人用160
N的拉力F将重为300
N木箱10
s内匀速拉到长3
m、高1
m的斜面顶端．下列说法正确的是(　　)
A.
拉力F做功的功率是16
W
B.
克服木箱重力做功是900
J
C.
斜面的机械效率是62.5%
D.
若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变
4.用如图所示的滑轮组拉动物体A，使物体A以0.2
m/s的速度水平向左匀速运动10
s．已知物体A重500
N，物体A受到的摩擦力为120
N，拉力F的功率为30
W．下列说法正确的是(　　)
A.
绳子自由端移动的距离为2
m
B.
拉力F的大小为40
N
C.
滑轮组的机械效率为80%
D.
滑轮组对物体A所做的功为1
000
J
5、（潍坊中考）下列工具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是（
）
6、（2019长春）如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）
下列判断正确的是（　　）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等
B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小
D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
7、（贵阳中考）人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（　　）
A．筷子可以省距离
B．所有剪刀都一定省力
C．定滑轮可以省力
D．撬棒越短一定越省力
8、（连云港中考）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，已知每个钩码的质量均为50g，若在A，B两处各加1个钩码，那么杠杆
A．右边向下倾斜
B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡
D．无法确定杠杆是否平衡
9、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
F甲___________F乙。
10、（2019?安顺）如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，BC长50cm。室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为________N（支某重力不计）?为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量　_________（选填“靠近”或“远离”）墙壁。
11、(2019?眉山)如图所示，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
12、在图中画出拉力F对支点O的力臂L
13、如图所示，请画出最省力的绕线方法，并作出重物所受重力的示意图
答
案
1、
知识网络
（一）杠杆
1硬棒
2动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点
3动力×动力臂＝阻力×阻力臂
4大于
等于
小于
（二）滑轮
1方向
省
等臂杠杆
2省
力的方向
动力臂等于二倍的阻力臂的杠杆
3、省力
力的方向
（三）机械效率
1比值
2
3小于
二、精讲精练
（一）杠杆
1、A
2、A
3、B
4、B
5、C
:6、（1）调节杠杆在水平位置平衡
（2）左
水平
杠杆自重
力臂
（3）2
动力臂和阻力臂记反了
动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）寻找普遍规律
（5）6
不能
（6）①能直接读出力臂的大小
垂直杠杆向下
②12.5
③变大
（7）F2L2+F3L3
（8）不会
因为该力的力臂为0
（9）
3.3
实验受杠杆自身重力的影响
7、
8、
（二）滑轮
1、A
2、100
20
3、D
4、A
5、
（三）机械效率
1、2.5
90
2、240
30
80%
3、960
1200
80%
4、B
5、（1）刻度尺
（2）匀速
（3）丁
0.4
80%
（4）1、2
（5）2、3
（6）提升相同的重物时，动滑轮越重，机械效率越低
（7）变大
随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大，克服摩擦力做的额外功增加
（8）不变
（9）1.4
（10）不正确
摩擦力
（11）没有控制动滑轮重力不变
三、巩固提高
1、C
2、D
3、C
4、C
5、D
6、D
7、A
8、A
9、等于
10、200；靠近
11、
12、
13、
D
B
C
3题
4题
6题（2）
6题（5）
6题（6）
6题（7）
6题（9）
8题
7题
1题
3题
2题
5题
1题
2题
3题
例4
A
5题
1题
2题
3题
4题
6题
8题
9题
10题
12题
11题
13题
A
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