第八章 简单机械 功和能【速记清单】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（沪科版（五四学制）2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元知识梳理（沪科版 五·四学制） 第八章 简单机械 功和能 01 思维导图 02 考点速记 【考点1 杠杆 】 一、杠杆 1.定义：图 8-1-2 中的工具在使用时，可以看作为一根在力的作用下绕固定点转动的硬棒，我们把它叫做杠杆。 2.杠杆的要素 在图 8-1-3中，①硬棒绕着转动的固定点 O叫做支点，②促使杠杆转动的力 F1叫做动力（通常将人对杠杆的作用力视为动力），③阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力，④支点到动力作用线（通过力的作用点沿力的方向所引的直线）的距离 l1叫做动力臂，⑤支点到阻力作用线的距离l2叫做阻力臂。 二、探究杠杆平衡的状态 如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 大量实验表明，杠杆的平衡条件为：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即 F1 l1 = F2 l2。 三、杠杆的应用 　　根据杠杆的平衡条件，可知杠杆的应用有三种情况。 （1）动力臂大于阻力臂：这种杠杆用较小的动力就可以克服较大的阻力， 由于使用起来省力，常被称为省力杠杆。这类杠杆虽然省力，但会费距离。 （2）动力臂小于阻力臂：这种杠杆要使用比阻力大的动力才能克服阻力， 由于使用起来费力，常被称为费力杠杆。这类杠杆虽然费力，但能省距离。 （3）动力臂等于阻力臂：这种杠杆只要动力与阻力大小相等，就能保持平 衡了。这类杠杆既不省力，也不费力，常被称为等臂杠杆。 　　列表如下： 杠杆种类 构造 特点 应用举例 优点 缺点 省力杠杆 L1＞L2 省力 费距离 钳子、起子 费力杠杆 L1＜L2 省距离 费力 钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆 L1=L2 改变力的方向 天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 【考点2 滑轮】 一、滑轮 1.滑轮：滑轮是周边有槽，能绕着中心轴转动的轮子。将绳嵌在槽内，拉动绳子，滑轮便可绕轴转动。 2.定滑轮与动滑轮：使用时，轴固定，不随物体一起移动的滑轮叫做定滑轮（图 8-2-2）；轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮（图8-2-3）。 3.定滑轮与动滑轮的特点： 大量实验表明： 用定滑轮匀速提升物体时，可以改变用力的方向，但不能省力，物体和绳子提拉端移动的距离相等。 用动滑轮匀速提升物体时，若忽略动滑轮自重和摩擦，且滑轮两侧绳子都沿竖直方向，则可以省一半力，绳子提拉端移动的距离是物体移动距离的 2倍，但不能改变用力的方向。 4.定滑轮与动滑轮的实质 ①如图 8-2-5（a）所示，定滑轮可以看作为一个等臂杠杆，滑轮的轴就是杠杆的支点 O，杠杆的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。如图 8-2-5（b）所示，即使改变施力方向，动力臂和阻力臂仍然等于滑轮的半径。 ②如图 8-2-6 所示，动滑轮可以看作为一个省力杠杆，O 为杠杆的支点，滑轮的轴为阻力的作用点，被提升的物体对滑轮轴的作用力是阻力，绳子提拉端对滑轮的作用力是动力。若两侧绳子都沿竖直方向，则阻力臂等于滑轮的半径，动力臂等于滑轮的直径。 二、滑轮的应用 滑轮在日常生活中有着广泛的应用。升国旗时，人只需站在地面不断向下拉绳子，国旗就能随着另一侧的绳子上升，这是利用旗杆顶部的定滑轮可改变用力方向实现的。建筑工人利用动滑轮可以较省力地将建筑材料提升至高处（图 8-2-7 ）。 【考点3 功与功率】 一、功 1.物理学中规定，如果一个力作用在物体上，并使物体在这个力的方向上移动了一段距离，就称这个力对物体做了机械功， 简称做功。做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。这两个因素中，缺少任何一个都不能说力对物体做了功。 2.不做功的三种典型情况 F≠0,S＝0 有力无距离（劳而无功） F＝0,S≠0 无力有距离（不劳无功） F≠0,S≠0 有力有距离，但力和距离垂直（垂直无功） 二、功的计算 如图 8-3-4 所示，如果用 F 表示力，s表示物体在力 F的方向上移动的距离，那么这一过程中力F所做的功 W等于F与s的乘积。 要点： 1、公式 W＝Fs， W：功；F：力；s:距离。 　　2、单位 焦耳(J)， 3、注意事项 　　（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。 　　（2）F与s的方向应在同一直线上。 （3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。 三、功的估算 在日常生活中，我们可估计一些力做功的大概值。例如，将两个鸡蛋举高 1 m ，做功约 1 J；将一瓶 500 mL 的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约10 J；将一袋10 kg 的大米从地面扛到肩上，做功约150 J。 4、 描述做功的快慢 描述做功的快慢：①在相同时间内，比较做功的多少；②做相同的功，比较所用时间的多少。 运动的快慢用速度描述。与之类似，我们可以用做功的“速度”—功率表示做功的快慢。 功率的定义：物理学中，将功与做功所用时间之比叫做功率，用P表示，功率在数值上等于单位时间内所做的功。 5、 功率的计算 1、定义式： 。 　 2、国际单位：瓦特，简称瓦，符号W；常用单位还有千瓦（KW）、毫瓦（mW）等等。 1KW=1000W，1W=1000mW，1W=1J/s。 注：为了纪念英国发明家、工程师瓦特在改进蒸汽机方面所作的重要贡献， 我们把焦/ 秒（J/s）叫做瓦特，简称瓦，符号是W。 3、推导公式：。 要点：功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的功快；否则做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是说：功率与功和时间两个因素有关。 4、生活中一些常见的功率如图 8-3-7 所示。 【考点4 机械能及其转化】 一、能 如果一个物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。 要点： 1、物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多少功，就说它具有多少能。 2、功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。 二、动能 动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。 大量实验和研究表明，物体的动能大小与它的速度和质量都有关系。质量相同的物体，速度越大，动能越大；速度相同的物体，质量越大， 动能越大。 要点： 1、物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 2、动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 三、势能 1. 重力势能：物理学中把物体由于受重力作用而具有的与高度有关的能量叫做重力势能。 大量实验和研究表明，物体的重力势能与其质量和所处位置的高度有关。高度相同的物体，质量越大，重力势能越大；质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。 2. 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。 3. 重力势能、弹性势能这类能统称为势能。 4. 物理学中将动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能 动能、势能等各种能的单位与功的单位相同。在国际单位制中，功的单位是焦（J ）， 能的单位也是焦（J ）。 要点： 1、重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 四、动能和势能之间的相互转化 1、如图8-4-8 所示，小滑块自光滑斜面由静止下滑至水平面的过程中，高度降低，速度增大。小滑块的重力势能转化为动能。 2、运动员持竿助跑、撑竿起跳过程中，运动员的动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能（图 8-4-9）。 3、在物体自由下落时，重力对物体做功，物体的重力势能减少，动能增加，部分势能转化为动能。人举高物体，物体的重力势能增加，在这个过程中人对物体做功，而人自身消耗一定的能量，我们也将这一过程称为克服重力做功，人体的能量转化为重力势能。 要点： 1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势能转化为动能。 2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 *3、机械能守恒。如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。这个规律叫做机械能守恒。 【考点5 机械效率】 一、使用机械不能省功 迄今为止，人类所有的实践表明，为了达到同一效果，使用机械所做的功都不会少于不用机械所做的功，也就是使用任何机械都不能省功。这是一个普遍的结论，对任何机械都适用。 二、有用功、额外功、总功 在图 8-5-2中，使用动滑轮提升重物时， 除了要克服重物的重力做功，同时也需要克服动滑轮本身所受的重力而多做一些功。 其中，使重物上升所做的功是有用的，是必须做的功，这部分功叫做有用功W有用；除了有用功以外，其他的功叫做额外功 W额外 ，额外功通常来自克服机械部件间的摩擦以及克服机械自重所做的功；最终拉力所做的功是有用功与额外功的总和，叫做总功W总，即 W总 = W有用 + W额外 三、机械效率 我们把有用功和总功之比叫做机械效率，符号为η。机械效率通常用百分率表示。 要点： 1、公式为，式中η表示机械效率，它是一个百分数。η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。 2、η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。 3、知道增大机械效率的方法： 　　根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。 03 素养提升 【例题1】．竖直上抛一个苹果，苹果在上升过程中，变大的是（　　） A．动能 B．势能 C．质量 D．惯性 【答案】B 【详解】质量是物质的一种属性，因此苹果在上抛过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大；惯性的唯一衡量标准是质量，因此惯性不变。 故选B。 【例题2】．下列关于机械效率的说法正确的是（   ） A．机械效率可以小于1，等于1，也可以大于1 B．做功快的机械，机械效率一定高 C．功率大的机械，机械效率高 D．有用功占总功的比例越大，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．因为使用任何机械工作时，机械自重和摩擦总是存在，所以机械效率小于1，故A错误； B．机械效率与做功快慢没有关系，故B错误； C．功率大的机械，说明在单位时间内做功多，与机械效率无关，故C错误； D．机械效率等于有用功与总功的比值，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，故D正确。 故选D。 【例题3】．如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（   ） A．②和③ B．①和④ C．①和③ D．②和④ 【答案】C 【详解】对物体做功的条件：对物体施加了力且在力的方向上移动了距离； ①捡起球的过程，手对实心球球施加了一个竖直向上的力，且在力的方向上移动了一段距离，则手对实心球做了功，①符合题意； ②停在空中时，手虽然对实心球施加了力，但并没有在力的方向上移动距离，故手没有对实心球做功，②不符合题意； ③挥动球的过程，手对实心球施加了一个水平方向的力，且在力的方向上移动了一段距离，则手对实心球做了功，③符合题意； ④球飞出去，脱离了手，手没有对实心球施加力，故手没有对实心球做功，④不符合题意； 综上所述，①和③符合题意。 故选C。 【例题4】．如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡，弹簧测力计竖直向上的拉力作用在杠杆的j点，若测力计示数为2牛，则一个重为1牛的钩码一定挂在杠杆的（    ） A．b点 B．e点 C．j点 D．n点 【答案】D 【详解】弹簧测力计竖直向上的拉力作用在杠杆的j点，力的大小为2N，力臂的长度为3l，重为1N的钩码挂在杠杆上，对杠杆的力竖直向下，若要使杠杆保持平衡，则钩码所在的位置为杠杆的右侧，根据可知 解得，因此钩码要挂在n点，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【例题5】．如图所示，若分别用三个力F1、F2、F3拉杠杆的一端，使杠杆在此位置保持平衡。三个力中，最小的力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．三个力都一样 【答案】C 【详解】如图，三个方向施力，阻力和阻力臂相等，F3的力臂最长，根据杠杆的平衡条件可知，F3最小。 故选C。 【例题6】．小明在开展“再探动滑轮”的活动中，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动动滑轮，使重为2N的钩码上升高度10cm，测得弹簧测力计示数为1.2N。下列说法中正确的是（　　） A．绳端移动的距离为10cm B．拉力做的功为0.12J C．此过程中，该动滑轮的机械效率为83.3% D．若增加钩码的个数，该动滑轮的机械效率不变 【答案】C 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n＝2，绳端移动的距离为 故A错误； B．拉力做的功，即总功 故B错误； C．克服钩码重力做的有用功 该动滑轮的机械效率 故C正确； D．增加钩码的个数，即增大物重，有用功会增大，额外功几乎不变，则机械效率会增大，故D错误。 故选C。 【例题7】．如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A．W1=W2=W3 B．W1=W2<W3 C．W2<W1=W3 D．W1<W2<W3 【答案】B 【详解】由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W1=F1s 第二幅图中，拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W2=F2s 第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为 W3=F3×2s=2F3s 又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以 W1=W2<W3 故B正确，ACD错误。 故选B。 【例题8】．P、Q为同一水平直线上相距12米的两点，质量相等的甲、乙两辆小车先后从P、Q出发相向运动，它们出发的时间间隔为2秒、运动的s-t图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A．甲车的动能等于小车的动能 B．乙车的势能小于甲车的势能 C．甲车运动8秒时一定距乙车1米 D．甲车运动8秒时可能距乙车2米 【答案】C 【详解】A．由甲车的s-t图像可知，甲做匀速直线运动，当时间为6s时，甲车通过的路程为6m，则甲的速度为 由乙车的s-t图像可知，乙做匀速直线运动，当时间为8s时，乙车通过的路程为4m，则乙的速度为 因为甲乙的质量相同，甲的速度大于乙的速度，所以甲车的动能大于乙车的动能，故A错误； B．P、Q为同一水平直线上的两点，质量相等的甲、乙两辆小车先后从P、Q出发相向运动，高度相同，则两车的重力势能相同，故B错误； CD．由题知，它们出发的时间间隔为2秒，且最初两车的距离s0=12m，①若甲先出发，即甲运动8s，乙运动6s，甲、乙通过的路程分别为 8秒后甲、乙两车的距离为 ②若乙先出发，即甲运动8s，乙运动10s，甲、乙通过的路程分别为 8秒后甲、乙两车的距离为 所以，甲车运动8秒时一定距乙车1米，故C正确，D错误。 故选C。 【例题9】．重为450N的物体在大小为150N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用时间为10s，摩擦力的大小为 N，拉力做的功是 J，拉力的功率为 W，重力做功为 焦。 【答案】 150 1500 150 0 【详解】[1]物体在大小为150N的水平拉力F作用下在水平方向上做匀速直线运动，拉力与摩擦力是一对平衡力，故 f=F=150N [2]拉力做的功 W=Fs=150N×10m=1500J [3]拉力做功的功率 [4]物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。 【例题10】．如图所示，运动员从高处下落时 能转化为动能；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的 势能。 【答案】 重力势 弹性 【详解】[1]如图所示，运动员从高处下落时质量不变，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故重力势能转化为动能。 [2]与蹦床接触后，运动员速度减小，床面发生弹性形变，蹦床的弹性势能增加，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。 【例题11】．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体，其中使用的甲滑轮是 滑轮（选填“定”或“动”），使用它可以 ；使用乙滑轮用20牛的拉力FC匀速提起物体，不计滑轮重力及摩擦，物体的重力为 牛，若物体在10秒内上升4米，此过程中拉力FC做的功为 焦，功率为 瓦；若滑轮重力和摩擦均不计，分别用力FA、FB和FC匀速提起同一重物时，FA、FB、FC三力的大小关系是 （用“>”、“=”或“＜”表示）。 【答案】 定 改变用力的方向 40 160 16 【详解】[1][2]由图示知道，甲装置中的滑轮的轴固定不动，是定滑轮，使用动滑轮可以改变用力的方向。 [3] 乙滑轮是动滑轮，不计摩擦和滑轮重，所以 F=G 物体A的重力 G=2F=2×20N=40N [4] 拉力FC做的功 [5]拉力的功率 [6]滑轮重力和摩擦均不计，使用甲装置的定滑轮时，拉力 使用乙装置的动滑轮时，拉力 FC=G 所以 【例题12】．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小，拉力移动的距离为0.25m，杠杆的机械效率为 %。 【答案】90 【详解】有用功为 拉力所做的功为 杠杆的机械效率为 【例题13】．如图所示，当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，所受地面的摩擦力为80N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中拉力F做功的功率为 W；该装置的机械效率为 。 【答案】 12 80% 【详解】[1]由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数，则绳子自由端移动的距离为 绳子自由端移动的速度为 拉力F做功的功率为 [2]该装置的机械效率 举一反三 一、单选题 【强化1】．关于功率，下列说法正确的是（　　） A．力对物体做功越多，功率就越大 B．做功时间越短，功率越大 C．完成相同的功所用时间越长，功率越大 D．功率越大，在单位时间内做的功越多 【答案】D 【详解】A．功率指的是物体做功的快慢，与做功的多少没有直接关系，故A错误； B．由功率的公式可知，当做功多少相等时，做功时间越短，功率越大。本题中未保证做功多少相等，故B错误； C．由功率的公式可知完成相同的功时，时间越长，功率越小，故C错误； D．功率表示物体做功的快慢，故功率越大，单位时间内做的功越多，故D正确，符合题意。 故选D。 【强化2】．如图为一根重力不计的均匀杠杆，一个900N的重物悬挂在O点。已知杠杆长为1.8m，重物悬挂的O点与杠杆左端A点之间的距离，以下操作中有可能使杠杆在水平位置平衡的是（　　） A．以A为支点，在B点施加一个竖直向下的力 B．以A为支点，在B点施加一个500N的力 C．以B为支点，在A点施加一个竖直向下的力 D．以B为支点，在A点施加一个400N的力 【答案】B 【详解】A．以A为支点，在B点施加一个竖直向下的力，该力会使杠杆顺时针转动，而重物对杠杆的拉力也会使杠杆顺时针转动，杠杆不能平衡，故A不符合题意； B．以A为支点，在B点施加的力最小时，拉力垂直于杠杆，力臂为AB，根据杠杆平衡条件有 则最小拉力 在B点施加一个500N的力，大于最小拉力，可以使杠杆平衡，故B符合题意； C．以B为支点，在A点施加一个竖直向下的力，该力会使杠杆逆时针转动，而重物对杠杆的拉力也会使杠杆逆时针转动，杠杆不能平衡，故C不符合题意； D．以B为支点，在A点施加的力最小时，拉力垂直于杠杆，力臂为AB，此时重物对物体拉力的力臂为OB=AB-OA=1.8m-0.8m=1m，根据杠杆平衡条件有 则最小拉力 在A点施加一个400N的力小于最小拉力500N，不能使杠杆平衡，故D不符合题意。 故选B。 【强化3】．如图所示，重为1N的滑轮一端用细绳固定在地面，细绳另一端挂着一个10N重的物体，在拉力F的作用下10s内物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．拉力F＝21N B．滑轮的速度为0.1m/s C．拉力F做功42J D．绳对物体做功20J 【答案】C 【详解】A．对动滑轮进行受力分析，受到上端绳子向上的拉力，竖直向下的重力，重物的重力和下端绳子向下的拉力，且重物的重力和下端绳子向下的拉力相等。物体匀速上升，处于平衡状态，故向上的拉力等于向下的力，为 故A正确，不符合题意。 B．由动滑轮知识可知，此时物体上升的距离是滑轮的2倍，即滑轮上升1m，则滑轮的速度为 故B正确，不符合题意。 C．拉力F的距离与动滑轮运动的距离相等，为1m，则拉力做功为 故C错误，符合题意。 D．绳对物体拉力等于物体的重力，则绳对物体做功为 故D正确，不符合题意。 故选C。 【强化4】．如图所示，一把均匀直尺可以绕中点自由转动，尺上垂直放有A、B、C三支蜡烛，并处于平衡。如三支蜡烛的材料和粗细都相同，而长度LA=LC=0.5LB，现同时点燃这三支蜡烛，且设它们在单位时间内燃烧的质量相等，则在蜡烛燃烧的过程中（　　） A．直尺将失去平衡，且B、C端下沉 B．直尺将失去平衡，且A端下沉 C．直尺始终保持平衡 D．无法判断 【答案】A 【详解】设由题意可知，三蜡烛的质量之比应等于长度之比，设A的质量为m，则B的质量为2m，C的质量为m；开始时直尺平衡，则由杠杆的平衡条件可知 则 当蜡烛燃烧掉质量为时，左侧力及力臂的乘积为 右侧力及力臂的乘积为 则用左侧的乘积减去右侧，可得 因 则 故左侧力及力臂的乘积大于右侧乘积，故杠杆会向左倾斜，B、C端下沉；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【强化5】．小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，杠杆的机械效率为，不计摩擦，则（　　） A．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则 B．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η3，则 C．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则 D．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，则 【答案】A 【详解】A．将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由知道，机械效率不变，即 故A正确； B．将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由知道，机械效率变大，即 故B错误； C．将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由知道，动力变大，即 故C错误； D．将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由知道，动力变大，即 故D错误。 故选A。 二、实验题 【强化6】．在“探究动滑轮特点的实验”中，实验过程如下： （1）如图甲所示，测量前，保持弹簧测力计竖直并调节指针对准 。随后在其挂钩上悬挂物体，待示数稳定后可得出物体的重力 N； （2）将细线的一端固定于天花板，另一端绕过滑轮与测力计挂钩相连，如图乙所示，要使物体上升，则测力计的移动方向为 ，对比定滑轮的特点可说明使用动滑轮 ； （3）当物体匀速向上运动时，测力计的示数图乙所示，对比两图中测力计的示数可知，使用动滑轮的优点是 。 【答案】 零刻度线 3 竖直向上 不能改变力的方向 使用动滑轮时省力 【详解】（1）[1]测量物体重力前，使弹簧测力计竖直并调节指针对准零刻度线。 [2]测量物体重力时，当物体静止时，物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等；测力计的最小刻度的分度值为0.2N，示数为3N，所以物体的重力G=3N。 （2）[3][4]如图乙所示，要使物体上升，则测力计的移动方向为竖直向上，由于物体移动方向与拉力的方向相同，所以可说明使用动滑轮不能改变力的方向。 （3）[5]在图乙中，拉力 F=2N＜G=3N 故使用动滑轮时省力。 【强化7】．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小明设计的实验报告（部分）如下，请填写空格处内容。 (1) ：探究杠杆平衡的条件; (2)实验器材：带有刻度的杠杆、铁架台、 、钩码、线; (3)实验步骤： ①把杠杆的中点支在铁架台上，杠杆的位置如图所示，应调节杠杆两端的 ; ②将钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的 ，使杠杆在 位置保持平衡，以便于 ; ③改变力和力臂的数值，再做三次实验，并记录实验数据。 ④把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用测力计竖直 拉杠杆。 【答案】(1)实验目的 (2)弹簧测力计 (3) 平衡螺母 位置 水平 直接在杠杆上读出力臂的值 向上 【详解】（1）根据题意知道，此实验的目的是探究杠杆平衡的条件。 （2）探究杠杆平衡条件的实验中，一定要有带有刻度的杠杆、支架、弹簧测力计、线（弹簧夹）和钩码，其中的钩码可以代替杠杆的阻力和动力。 （3）[1]探究杠杆平衡条件时，为了使力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 [2][3][4]将钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置保持平衡，在该位置平衡的目的是直接在杠杆上读出力臂的值。 [5]把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用测力计竖直向上拉杠杆才能使杠杆在水平位置平衡。 【强化8】．某小组同学研究发动机做功快慢与哪些因素有关，他们分别观察了做匀速直线运动的轿车、卡车和大客车发动机的做功快慢，发现每组的做功快慢不同，且第一组做功最慢，第二组其次，第三组最快。实验中有关数据分别如表一、表二、表三所示。 表一        轿车                      表二         卡车                     表三     大客车 序号 发动机牵引力（×103） 速度 千米/时 序号 发动机牵引力（×103） 速度 千米/时 序号 发动机牵引力（×103） 速度 千米/时 1 5.4 60 4 7.2 54 7 7.2 60 2 3.6 90 5 4.8 81 8 4.8 90 3 2.7 120 6 3.6 108 9 3.6 120 （1）分析比较实验序号1和7或2和8或3和9的数据和相关条件，可得出初步的结论是： （2）分析比较实验序号 的数据和相关条件，可得出的初步结论是：当发动机的牵引力相同时，汽车的速度越大，则发动机做功越快； （3）请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据和相关条件，并归纳得出结论： （a）分析比较表一或表二或表三中的数据和观察到的现象，可初步得出： （b）分析比较表一和表二和表三中的数据和观察到的现象，可初步得出： 【答案】 当汽车的运动速度相同时，发动机牵引力越大，则发动机做功越快 4、7或5、8或2、6、9 当发动机牵引力和汽车运动速度的乘积相同时，发动机做功快慢相同 当发动机牵引力和汽车运动速度的乘积越大，发动机做功越快 【详解】（1）[1]分析表中数据，比较实验序号1和7两次的速度都是60km/h，2和8两次的速度都是90km/h，3和9两次的速度都是120km/h；7、8、9这三次发动机牵引力分别比1、2、3的三次大；所以可得出初步的结论是：当汽车的运动速度相同时，发动机牵引力越大，则发动机做功越快。 （2）[2] 分析表中数据，比较实验4、7或者5、8或者2、6、9的数据，可得出的初步结论是：当发动机的牵引力相同时，汽车的速度越大，则发动机做功越快。 （3）[3] 根据表一、表二、表三中的数据，把牵引力和速度的乘积算出来，通过对比发现，乘积相等的做功快慢相同；所以可初步得出结论：当发动机牵引力和汽车运动速度的乘积相同时，发动机做功快慢相同。 [4] 根据表一、表二、表三中的数据，通过对比牵引力和速度的乘积大小，发现这个乘积越大的，做功是越快的，所以可初步得出结论：当发动机牵引力和汽车运动速度的乘积越大，发动机做功越快。 04 单元小结 考点内容 考点分析与常见题型 杠杆分类 省力、费力杠杆的判断 杠杆平衡条件 利用杠杆平衡条件进行分析判断 杠杆简单计算 利用杠杆平衡条件进行简单计算 滑轮相关计算 与其他内容结合考查滑轮的应用与计算 机械效率的计算 常见于选择题和填空题，以简单计算为主 杠杆作图 画出动力臂或阻力臂，与其他考题结合 有关机械效率大型计算题 考查学生的计算能力和对机械效率的理解 对机械效率概念的认识 考查机械效率概念 功的计算 主要考查对功的计算与理解 功率的计算 主要考查对功率的计算与理解 动能与势能大小判断、是否具有动能或势能 主要考查动能或势能的基本概念以及影响它们大小的因素 弹性势能 考查影响弹性势能的因素或物体是否具有弹性势能 动能与势能的转化 主要考查动能或势能如何转化 机械能守恒及应用 利用机械能守恒解决问题 学科网（北京）股份有限公司1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元知识梳理（沪科版 五·四学制） 第八章 简单机械 功和能 01 思维导图 02 考点速记 【考点1 杠杆 】 一、杠杆 1.定义：图 8-1-2 中的工具在使用时，可以看作为一根在力的作用下绕固定点转动的硬棒，我们把它叫做杠杆。 2.杠杆的要素 在图 8-1-3中，①硬棒绕着转动的固定点 O叫做支点，②促使杠杆转动的力 F1叫做动力（通常将人对杠杆的作用力视为动力），③阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力，④支点到动力作用线（通过力的作用点沿力的方向所引的直线）的距离 l1叫做动力臂，⑤支点到阻力作用线的距离l2叫做阻力臂。 二、探究杠杆平衡的状态 如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 大量实验表明，杠杆的平衡条件为：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即 F1 l1 = F2 l2。 三、杠杆的应用 　　根据杠杆的平衡条件，可知杠杆的应用有三种情况。 （1）动力臂大于阻力臂：这种杠杆用较小的动力就可以克服较大的阻力， 由于使用起来省力，常被称为省力杠杆。这类杠杆虽然省力，但会费距离。 （2）动力臂小于阻力臂：这种杠杆要使用比阻力大的动力才能克服阻力， 由于使用起来费力，常被称为费力杠杆。这类杠杆虽然费力，但能省距离。 （3）动力臂等于阻力臂：这种杠杆只要动力与阻力大小相等，就能保持平 衡了。这类杠杆既不省力，也不费力，常被称为等臂杠杆。 　　列表如下： 杠杆种类 构造 特点 应用举例 优点 缺点 省力杠杆 L1＞L2 省力 费距离 钳子、起子 费力杠杆 L1＜L2 省距离 费力 钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆 L1=L2 改变力的方向 天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 【考点2 滑轮】 一、滑轮 1.滑轮：滑轮是周边有槽，能绕着中心轴转动的轮子。将绳嵌在槽内，拉动绳子，滑轮便可绕轴转动。 2.定滑轮与动滑轮：使用时，轴固定，不随物体一起移动的滑轮叫做定滑轮（图 8-2-2）；轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮（图8-2-3）。 3.定滑轮与动滑轮的特点： 大量实验表明： 用定滑轮匀速提升物体时，可以改变用力的方向，但不能省力，物体和绳子提拉端移动的距离相等。 用动滑轮匀速提升物体时，若忽略动滑轮自重和摩擦，且滑轮两侧绳子都沿竖直方向，则可以省一半力，绳子提拉端移动的距离是物体移动距离的 2倍，但不能改变用力的方向。 4.定滑轮与动滑轮的实质 ①如图 8-2-5（a）所示，定滑轮可以看作为一个等臂杠杆，滑轮的轴就是杠杆的支点 O，杠杆的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。如图 8-2-5（b）所示，即使改变施力方向，动力臂和阻力臂仍然等于滑轮的半径。 ②如图 8-2-6 所示，动滑轮可以看作为一个省力杠杆，O 为杠杆的支点，滑轮的轴为阻力的作用点，被提升的物体对滑轮轴的作用力是阻力，绳子提拉端对滑轮的作用力是动力。若两侧绳子都沿竖直方向，则阻力臂等于滑轮的半径，动力臂等于滑轮的直径。 二、滑轮的应用 滑轮在日常生活中有着广泛的应用。升国旗时，人只需站在地面不断向下拉绳子，国旗就能随着另一侧的绳子上升，这是利用旗杆顶部的定滑轮可改变用力方向实现的。建筑工人利用动滑轮可以较省力地将建筑材料提升至高处（图 8-2-7 ）。 【考点3 功与功率】 一、功 1.物理学中规定，如果一个力作用在物体上，并使物体在这个力的方向上移动了一段距离，就称这个力对物体做了机械功， 简称做功。做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。这两个因素中，缺少任何一个都不能说力对物体做了功。 2.不做功的三种典型情况 F≠0,S＝0 有力无距离（劳而无功） F＝0,S≠0 无力有距离（不劳无功） F≠0,S≠0 有力有距离，但力和距离垂直（垂直无功） 二、功的计算 如图 8-3-4 所示，如果用 F 表示力，s表示物体在力 F的方向上移动的距离，那么这一过程中力F所做的功 W等于F与s的乘积。 要点： 1、公式 W＝Fs， W：功；F：力；s:距离。 　　2、单位 焦耳(J)， 3、注意事项 　　（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。 　　（2）F与s的方向应在同一直线上。 （3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。 三、功的估算 在日常生活中，我们可估计一些力做功的大概值。例如，将两个鸡蛋举高 1 m ，做功约 1 J；将一瓶 500 mL 的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约10 J；将一袋10 kg 的大米从地面扛到肩上，做功约150 J。 4、 描述做功的快慢 描述做功的快慢：①在相同时间内，比较做功的多少；②做相同的功，比较所用时间的多少。 运动的快慢用速度描述。与之类似，我们可以用做功的“速度”—功率表示做功的快慢。 功率的定义：物理学中，将功与做功所用时间之比叫做功率，用P表示，功率在数值上等于单位时间内所做的功。 5、 功率的计算 1、定义式： 。 　 2、国际单位：瓦特，简称瓦，符号W；常用单位还有千瓦（KW）、毫瓦（mW）等等。 1KW=1000W，1W=1000mW，1W=1J/s。 注：为了纪念英国发明家、工程师瓦特在改进蒸汽机方面所作的重要贡献， 我们把焦/ 秒（J/s）叫做瓦特，简称瓦，符号是W。 3、推导公式：。 要点：功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的功快；否则做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是说：功率与功和时间两个因素有关。 4、生活中一些常见的功率如图 8-3-7 所示。 【考点4 机械能及其转化】 一、能 如果一个物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。 要点： 1、物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多少功，就说它具有多少能。 2、功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。 二、动能 动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。 大量实验和研究表明，物体的动能大小与它的速度和质量都有关系。质量相同的物体，速度越大，动能越大；速度相同的物体，质量越大， 动能越大。 要点： 1、物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 2、动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 三、势能 1. 重力势能：物理学中把物体由于受重力作用而具有的与高度有关的能量叫做重力势能。 大量实验和研究表明，物体的重力势能与其质量和所处位置的高度有关。高度相同的物体，质量越大，重力势能越大；质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。 2. 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。 3. 重力势能、弹性势能这类能统称为势能。 4. 物理学中将动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能 动能、势能等各种能的单位与功的单位相同。在国际单位制中，功的单位是焦（J ）， 能的单位也是焦（J ）。 要点： 1、重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 四、动能和势能之间的相互转化 1、如图8-4-8 所示，小滑块自光滑斜面由静止下滑至水平面的过程中，高度降低，速度增大。小滑块的重力势能转化为动能。 2、运动员持竿助跑、撑竿起跳过程中，运动员的动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能（图 8-4-9）。 3、在物体自由下落时，重力对物体做功，物体的重力势能减少，动能增加，部分势能转化为动能。人举高物体，物体的重力势能增加，在这个过程中人对物体做功，而人自身消耗一定的能量，我们也将这一过程称为克服重力做功，人体的能量转化为重力势能。 要点： 1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势能转化为动能。 2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 *3、机械能守恒。如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。这个规律叫做机械能守恒。 【考点5 机械效率】 一、使用机械不能省功 迄今为止，人类所有的实践表明，为了达到同一效果，使用机械所做的功都不会少于不用机械所做的功，也就是使用任何机械都不能省功。这是一个普遍的结论，对任何机械都适用。 二、有用功、额外功、总功 在图 8-5-2中，使用动滑轮提升重物时， 除了要克服重物的重力做功，同时也需要克服动滑轮本身所受的重力而多做一些功。 其中，使重物上升所做的功是有用的，是必须做的功，这部分功叫做有用功W有用；除了有用功以外，其他的功叫做额外功 W额外 ，额外功通常来自克服机械部件间的摩擦以及克服机械自重所做的功；最终拉力所做的功是有用功与额外功的总和，叫做总功W总，即 W总 = W有用 + W额外 三、机械效率 我们把有用功和总功之比叫做机械效率，符号为η。机械效率通常用百分率表示。 要点： 1、公式为，式中η表示机械效率，它是一个百分数。η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。 2、η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。 3、知道增大机械效率的方法： 　　根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。 03 素养提升 【例题1】．竖直上抛一个苹果，苹果在上升过程中，变大的是（　　） A．动能 B．势能 C．质量 D．惯性 【例题2】．下列关于机械效率的说法正确的是（   ） A．机械效率可以小于1，等于1，也可以大于1 B．做功快的机械，机械效率一定高 C．功率大的机械，机械效率高 D．有用功占总功的比例越大，机械效率越高 【例题3】．如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（   ） A．②和③ B．①和④ C．①和③ D．②和④ 【例题4】．如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡，弹簧测力计竖直向上的拉力作用在杠杆的j点，若测力计示数为2牛，则一个重为1牛的钩码一定挂在杠杆的（    ） A．b点 B．e点 C．j点 D．n点 【例题5】．如图所示，若分别用三个力F1、F2、F3拉杠杆的一端，使杠杆在此位置保持平衡。三个力中，最小的力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．三个力都一样 【例题6】．小明在开展“再探动滑轮”的活动中，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动动滑轮，使重为2N的钩码上升高度10cm，测得弹簧测力计示数为1.2N。下列说法中正确的是（　　） A．绳端移动的距离为10cm B．拉力做的功为0.12J C．此过程中，该动滑轮的机械效率为83.3% D．若增加钩码的个数，该动滑轮的机械效率不变 【例题7】．如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A．W1=W2=W3 B．W1=W2<W3 C．W2<W1=W3 D．W1<W2<W3 【例题8】．P、Q为同一水平直线上相距12米的两点，质量相等的甲、乙两辆小车先后从P、Q出发相向运动，它们出发的时间间隔为2秒、运动的s-t图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A．甲车的动能等于小车的动能 B．乙车的势能小于甲车的势能 C．甲车运动8秒时一定距乙车1米 D．甲车运动8秒时可能距乙车2米 【例题9】．重为450N的物体在大小为150N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用时间为10s，摩擦力的大小为 N，拉力做的功是 J，拉力的功率为 W，重力做功为 焦。 【例题10】．如图所示，运动员从高处下落时 能转化为动能；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的 势能。 【例题11】．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体，其中使用的甲滑轮是 滑轮（选填“定”或“动”），使用它可以 ；使用乙滑轮用20牛的拉力FC匀速提起物体，不计滑轮重力及摩擦，物体的重力为 牛，若物体在10秒内上升4米，此过程中拉力FC做的功为 焦，功率为 瓦；若滑轮重力和摩擦均不计，分别用力FA、FB和FC匀速提起同一重物时，FA、FB、FC三力的大小关系是 （用“>”、“=”或“＜”表示）。 【例题12】．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小，拉力移动的距离为0.25m，杠杆的机械效率为 %。 【例题13】．如图所示，当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，所受地面的摩擦力为80N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中拉力F做功的功率为 W；该装置的机械效率为 。 举一反三 一、单选题 【强化1】．关于功率，下列说法正确的是（　　） A．力对物体做功越多，功率就越大 B．做功时间越短，功率越大 C．完成相同的功所用时间越长，功率越大 D．功率越大，在单位时间内做的功越多 【强化2】．如图为一根重力不计的均匀杠杆，一个900N的重物悬挂在O点。已知杠杆长为1.8m，重物悬挂的O点与杠杆左端A点之间的距离，以下操作中有可能使杠杆在水平位置平衡的是（　　） A．以A为支点，在B点施加一个竖直向下的力 B．以A为支点，在B点施加一个500N的力 C．以B为支点，在A点施加一个竖直向下的力 D．以B为支点，在A点施加一个400N的力 【强化3】．如图所示，重为1N的滑轮一端用细绳固定在地面，细绳另一端挂着一个10N重的物体，在拉力F的作用下10s内物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．拉力F＝21N B．滑轮的速度为0.1m/s C．拉力F做功42J D．绳对物体做功20J 【强化4】．如图所示，一把均匀直尺可以绕中点自由转动，尺上垂直放有A、B、C三支蜡烛，并处于平衡。如三支蜡烛的材料和粗细都相同，而长度LA=LC=0.5LB，现同时点燃这三支蜡烛，且设它们在单位时间内燃烧的质量相等，则在蜡烛燃烧的过程中（　　） A．直尺将失去平衡，且B、C端下沉 B．直尺将失去平衡，且A端下沉 C．直尺始终保持平衡 D．无法判断 【强化5】．小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，杠杆的机械效率为，不计摩擦，则（　　） A．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则 B．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η3，则 C．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则 D．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，则 二、实验题 【强化6】．在“探究动滑轮特点的实验”中，实验过程如下： （1）如图甲所示，测量前，保持弹簧测力计竖直并调节指针对准 。随后在其挂钩上悬挂物体，待示数稳定后可得出物体的重力 N； （2）将细线的一端固定于天花板，另一端绕过滑轮与测力计挂钩相连，如图乙所示，要使物体上升，则测力计的移动方向为 ，对比定滑轮的特点可说明使用动滑轮 ； （3）当物体匀速向上运动时，测力计的示数图乙所示，对比两图中测力计的示数可知，使用动滑轮的优点是 。 【强化7】．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小明设计的实验报告（部分）如下，请填写空格处内容。 (1) ：探究杠杆平衡的条件; (2)实验器材：带有刻度的杠杆、铁架台、 、钩码、线; (3)实验步骤： ①把杠杆的中点支在铁架台上，杠杆的位置如图所示，应调节杠杆两端的 ; ②将钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的 ，使杠杆在 位置保持平衡，以便于 ; ③改变力和力臂的数值，再做三次实验，并记录实验数据。 ④把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用测力计竖直 拉杠杆。 【强化8】．某小组同学研究发动机做功快慢与哪些因素有关，他们分别观察了做匀速直线运动的轿车、卡车和大客车发动机的做功快慢，发现每组的做功快慢不同，且第一组做功最慢，第二组其次，第三组最快。实验中有关数据分别如表一、表二、表三所示。 表一        轿车                      表二         卡车                     表三     大客车 序号 发动机牵引力（×103） 速度 千米/时 序号 发动机牵引力（×103） 速度 千米/时 序号 发动机牵引力（×103） 速度 千米/时 1 5.4 60 4 7.2 54 7 7.2 60 2 3.6 90 5 4.8 81 8 4.8 90 3 2.7 120 6 3.6 108 9 3.6 120 （1）分析比较实验序号1和7或2和8或3和9的数据和相关条件，可得出初步的结论是： （2）分析比较实验序号 的数据和相关条件，可得出的初步结论是：当发动机的牵引力相同时，汽车的速度越大，则发动机做功越快； （3）请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据和相关条件，并归纳得出结论： （a）分析比较表一或表二或表三中的数据和观察到的现象，可初步得出： （b）分析比较表一和表二和表三中的数据和观察到的现象，可初步得出： 04 单元小结 考点内容 考点分析与常见题型 杠杆分类 省力、费力杠杆的判断 杠杆平衡条件 利用杠杆平衡条件进行分析判断 杠杆简单计算 利用杠杆平衡条件进行简单计算 滑轮相关计算 与其他内容结合考查滑轮的应用与计算 机械效率的计算 常见于选择题和填空题，以简单计算为主 杠杆作图 画出动力臂或阻力臂，与其他考题结合 有关机械效率大型计算题 考查学生的计算能力和对机械效率的理解 对机械效率概念的认识 考查机械效率概念 功的计算 主要考查对功的计算与理解 功率的计算 主要考查对功率的计算与理解 动能与势能大小判断、是否具有动能或势能 主要考查动能或势能的基本概念以及影响它们大小的因素 弹性势能 考查影响弹性势能的因素或物体是否具有弹性势能 动能与势能的转化 主要考查动能或势能如何转化 机械能守恒及应用 利用机械能守恒解决问题 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 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