§11章 简单机械和功复习学案
主备人：任冠彬 审核人：高留标
活动二：知识点梳理
一、杠杆：
1.在物理学中，将一根在力的作用下可绕 转动的硬棒（可以是弯曲的）叫做杠杆。
2.杠杆的五要素：支点_______________________动力________________________；阻力_____________________________；动力臂______________________________；阻力臂____________________________。
3.杠杆的平衡条件是： ，用公式可表示 。动力臂L1是阻力臂L2的几倍，动力F1，就是阻力F2_____________。
4.三种杠杆：
（1）省力杠杆：动力臂____阻力臂，动力____阻力.这种杠杆的特点是___________。
（2）费力杠杆：动力臂____阻力臂，动力____阻力；这种杠杆的特点是___________。（3）等臂杠杆：动力臂____阻力臂，动力___阻力；这种杠杆的特点是____________。二、滑轮组：
1.定滑轮实质上是______杠杆；它的特点是：不_______,但不能改变____________。 2.动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂___倍的______杠杆；使用动滑轮能省____但不能改变______________。
3.使用滑轮组既可以_____，又可以改变____________；使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的______________，即F=G/n 。
4.奇动偶定原理：使用滑轮组时，直接承担重物的绳子段数为n。若n为偶数时，则绳子的固定端挂在____滑轮上；若n为奇数时，则绳子的固定端挂在____滑轮上。
三、功：
1.一个力作用在物体上，使物体在___________上通过一段_______，这个力就对物体做了功。
2.力学里所说的功包含两个必要的因素：一是____________；二是______________.
3.功的计算公式：__________，式中F表示作用物体上的力，S表示物体在力的方向上通过的距离，W表示力对物体做的功。功的国际 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )单位是_____，用符号___表示，1J= N·m
4.使用任何机械都不能省______。
四、功率：
1.定义：___________________________________叫做功率，用符号_________表示。
2.功率是表示物体_______________的物理量,功率大表示做功_______。
3.计算功率的公式是：_______________.
4.功率的国际单位是________，用符号_______表示，1W=1J/S。
五、机械效率：
1.有用功是对人们有用的功；额外功是对人们没有用，但又不得不做的功；，总功是动力所做的功，等于有用功与额外功之和（通常W总=FS）。
2.机械效率是__________跟_________的比值，用字母_______表示。机械效率的公式是：____________。任何机械的机械效率都_______1。
活动三：基础题型
1. 如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
2．下列说法中正确的是( )
A．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功
B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功
C．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功
D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功
3． 中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ）
A. 0. 5 W B. 5 W C. 50W D. 500 W
4．下列说法正确的是 ( )
A．机械效率高的机械，功率一定大
B．做功时间长的机械，功率一定大
C．所有机械的机械效率都小于l
D．功率大的机械．做功-一定多
5．如图所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体
匀速提升2m所用的时间为40s，人所用的拉力是400N，则
A．此滑轮组的机械效率为75％ B．物体上升的过程中机械能总量不变
C．拉力所做的总功为2800J D．此人的功率为40W
6．2008年北京奥运会的宗旨是“绿色”和“人文”。在所有的比赛场馆都为残疾人（特别是乘坐轮椅的）建立了专用通道，为残疾人上下台阶提供了方便。它实际上也就是一种我们所学过的简单机械——斜面；使用它的好处是 。
7．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 滑轮，它能_______，但 (选填“能”或“不能”)省力。
8．功率为50kW的汽车在平直公路上以36 km/h的速度行驶时，它受到的阻力为__N。
如图所示，杠杆在力
F1、F2作用下处于平衡状态，
L1为F1的力臂。请在图中作
出F2的力臂L2及力F1。
图16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．
提高题：
11．护城河上安装的吊桥可以看成一个
以B为支点的杠杆，一个人通过定滑轮
将吊桥拉起，请在图丙中画出绳对吊桥
的拉力及拉力的力臂。
在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器
材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，应将杠
杆右侧的平衡螺母向____调，杠杆左侧的平衡螺母向
_________调，直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为
F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据
能否得出探究结论 ____。理由是：__________________________________。
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，
你认为哪种实验方案好并说明理由：______________。
如图12所示，杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下
再各挂一个相同的钩码，则杠杆_________端将下沉。
13．在“测定滑轮组机械效率”的实验中，如图所示：
（1）画出滑轮组最省力的绕法
为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧秤沿
竖直方向作_____运动。
（3）若增加钩码，滑轮组的机械效率将__________。
（4）将空格填满：
钩码重 弹簧秤读数 钩 码移动距离 弹簧秤移动距离 总 功 有用功 机 械效 率
4.9牛 1.96牛 0.1米 0.3米
14．用如图20所示滑轮组提升重物．人用500N的拉力F，15s内使
重为900N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：
动滑轮的重．
人拉绳子做功的功率．
滑轮组的机械效率．
综合题：
15．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：
（1）人做的有用功为多大？
（2）人的拉力为多大？
（3）人拉力的功率为多大？
16．如图所示，用一杠杆撬一块石头，杠杆上的A点是动力的作用点，动力可以向上，也可以向下，还可以朝其它方向。（a）当动力方向向下时，在图上标出杠杆的支点O；（b）在杠杆上画出撬动石块的最小动力F。
17. 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，力F在这个过程中（ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
18.如图3所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T（棒和悬线足够长）
A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．先逐渐变大，后又逐渐变小 D．先逐渐变小，后又逐渐变大
19. 小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计)，其照片如图所示．秤砣的质量m0为1kg，根据照片估算此杆秤最大测量值为__________kg；若要增大该杆秤的测量范围，可采用的方法________________________________(写一种方法)；已知秤杆上0．5kg和2．5kg的两根刻度线相距10cm，则秤钩连接点A与提钮O点的距离是_______cm．
20．学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：A.跟斜面的倾斜程度有关；B.跟斜面的粗糙程度有关；C.跟斜面的长度有关；D.跟物体的重力有关。小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程。
实验次数 斜面倾角 斜面粗糙程度 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长S/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η（%）
① 30° 粗糙 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7
② 30° 稍光滑 1 0.5 0.6 1 0.5 83
③ 45° 粗糙 1 0.7 0.9 1 0.9 78
（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）。
（2）通过对比实验①②数据，可验证猜想____________（填写字母）。
（3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越_______。
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和___________不改变。
21. 在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表
是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息．
通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在右边虚线
框中画出该滑轮组的组装示意图．
用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为多少
(解答要求：写出依据的主要公式或变形公式，有数据代入，答案中必须
明确写出数值和单位)
活动一：建立知识网络
简单机械和功
功
做功的两个必要因素
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的一段距离
公式：W=Fs
单位：J
功率
定义：单位时间里做的功。功率是表示物体做功快慢的物理量
公式：P=W/t=Fv
单位：W (J/s)
简单机械
杠杆
杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
杠杆的平衡条件：F1 l1=F2l2
杠杆分类
动力臂l1>阻力臂l2，省力杠杆
动力臂l1<阻力臂l2，费力杠杆
动力臂l1=阻力臂l2，等臂杠杆
斜面：省力但费距离。例如：盘山公路、供轮椅通行的斜坡
轮轴
实质：可以连续转动的省力杠杆。例如：门把手、扳手、汽车方向盘
公式：F1R=F2r
滑轮
定滑轮
实质：等臂杠杆
作用：不省力但可以改变力的方向
动滑轮
实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
作用：省一半的力
滑轮组
作用：既省力又能改变力的方向
公式
力F=(G+G动)/n
距离s= nh
速度v= nv物
机械效率
定义：有用功与总功的比值。η总小于1
公式：η＝W有用/ W总×100%
竖直方向：
η＝
×100%
G
nF
水平方向：
η＝
×100%
f
nF
滑轮组
A.用鱼竿钓鱼
B.用羊角锤拔钉子
C.用筷子夹取食物
D.用笤帚扫地
第5题图
第12题图
第13题图
F
G
O
G
B
A
16题图
17题图
18题图《简单机械和功》单元检测卷
班级______ _姓名_____ ____学号___ __得分
一、选择题（每题3分，共30分）
1．图1中的工具属于省力杠杆的是 （ ）
2．如图2所示，弹簧测力计分别以不同的方向拉动，都可以使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数和的大小关系是（ ）
A．＞ B．＝ C．＜ D．无法确定
3．下列关于杠杆的说法中，正确的是（ ）
A．支点总位于动力作用点与阻力作用点之间
B．动力臂越长，总是越省力
C．动力臂与阻力臂的比值越大，就越省力
D．动力作用方向总是与阻力作用方向相反
4．一根轻质杠杆，在力的作用下已经平衡，现在对杠杆再施加一个作用力，则可能出现的情况是 （ ）
A．杠杆不可能再保持平衡 B．杠杆有可能再保持平衡
C．杠杆一定能保持平衡 D．要根据力的大小才能做出判断
5．用“一动、一定”组成的滑轮组来匀速提升重物时，所需要的力与不使用滑轮组直接提升重物时相比较，最多可省 （ ）
A．1/3的力 B．1/2的力 C．2/3的力 D．3/4的力
6．如图3所示的四个杠杆，悬挂的重物G和杆长L都相同，各杠杆都处于平衡状态，用力F最大的是（ ）
7．下列各个过程中要做功的是 （ ）
A．人提水桶水平匀速走了10m B．人用力推车，但车未动
C．沿斜面将物体匀速移动5m D．冰块在冰面上自由滑行
8．下列有关说法中正确的是 （ ）
A．功率大的机械做功不一定多 B．做功时间长的机械做功一定多
C．机械效率高的机械有用功一定多 D．做功多的机械功率一定较大
9．功率相同的两辆汽车，各自做匀速直线运动，汽车甲在半小时内行驶15km，汽车乙在2min行驶1200m，则 （ ）
A．两车牵引力之比为5∶6 B．两车发动机做功之比为1∶1
C．两车发动机功率之比为15∶1 D．上述结论都不正确
10．两台机械完成的有用功之比W1∶W2＝4∶7，它们的机械效率分别为η1＝60％，η2＝75％，则两台机械所做总功之比为 （ ）
A．5∶7 B．7∶5 C．16∶35 D．35∶16
二、填空题（每空2分，共36分）
11．AB是一根质量不计的杠杆，支点O，已知：AB长1.2m，两端分别挂上重物GA=300N，GB=180N，如图4所示，则支点O离A的距离为 m .
12．如图5所示，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的力F=10N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G= N，绳固定端拉力为 N，G上升10cm，F向上移动 m .
13．如图6所示的杠杆，不计杠杆质量，在O点左侧4格处已挂有2个相同的钩码，另有足够数量相同的钩码供使用。为使杠杆平衡，
可采用的措施有 _______________或 ______。（写明用几个钩码，挂于何处，只要求写出二种措施）
14．图中的农民拿着一根用来挑东西的扁担，扁担属于__________类
机械，使用扁担挑东西_________（填“能”或“不能”）省力. 扁担
做成“扁”的原因是_____________ __________.
重500N的物体在水平面上受水平作用力50N作用时，恰能以
20cm/s的速度作匀速运动，则在10s内，拉力做功 J，拉力
的功率 W，重力在此过程中做功 J .
16．一台机器正常工作时的功率为40kW，则在5min内共做功 J . 40kW的物理意义是 。若机器工作时的机械效率为80％，其意义是 ___________________________________。
17．滑轮组将重600N的物体，举高80cm的过程中，机械效率为80％，则此过程中有用功为 J，额外功为 J . 若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮总重 N，当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为 。
三、作图题（每题2分，共10分）
18．物体M在杠杆AOB作用下如图7位置静止，试在B点作出使杠杆在如图位置平衡时的最小力F1和力臂l1。
19．在图8中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图．
20．在图9中画出小锤所受阻力F2以及动力F1的力臂．
21．用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图10中画出最省力的绕绳方法。
22．杠杆OA如图11所示，在图中画出拉力F1和F2的力臂l1和l2 .
四、实验与设计题（第22题3分，23题5分，24题3分，共11分）
23．在“研究杠杆平衡条件”实验中，实验时先调节杠杆
在__________位置平衡，当在A处挂三个钩码如图12
所示，要使杠杆平衡应在B处挂______个钩码（每个
钩码质量均为100g）。拿去B处钩码，改在C处用弹
簧测力计竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧测力计上的示数
为_________ N．（g＝10N/kg）
24．在“测滑轮组机械效率”的实验中，
用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm
1 2 5 0.6 25
2 4 8 1.1
在表格的空格处，填上合适的数据．
在图13中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________．
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在_____________________范围内．
五、计算题（25、26每题4分，27题5分，共13分）
25．一根1m长的杠杆，左端挂60N的物体，右端挂20N的物体，要使杠杆平衡，支点应离左端多远（杠杆自重不计）？
26．一辆汽车，在沪宁高速公路上以30m/s的速度匀速行驶，如果汽车受到的阻力是2.0×103N，这辆汽车行驶5min，汽车牵引力做了多少功？汽车发动机的功率是多大？
27．工人师傅利用如图14所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。
若工人师傅用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升，求该滑轮组此时的机械效率。
若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中所做的功。
答案
一．选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A C B C D C A D A
二、填空题
11．0.45
12．5； 5； 0.05
13．在O点右侧4格处挂2钩码； 在O点右侧2格处挂4个钩码
14．杠杆； 不能； 在压力一定时增大受力面积，减小压强
15．100； 10； 0
16．1.2×106； 该机器1s做4×104 J的功； 机器工作时有用功占总功的80％
17．480； 120； 150； 72.7%
三、作图题
18 ～22 略
四、实验与设计题
23．水平； 4； 2
24．（1）40； （2）图略，n=5； （3）66.7% （4）66.7% ～ 72.7%
五、计算题
25．0.25m
26．1.8×107J； 6×104W
27．80%； 2000J
图1
图2
图3
A
BBB
C
D
D
C
B
图4
图5
图6
图9
O
A
B
M
图7
图8
图11
图10
图12
图13
图14
