内容正文:
第十一章
简单机械和功
一、杠杆
第1课时
杠杆及其平衡条件
新知梳理Q知识建模
2.如图所示,一名同学在做俯
卧撑,如果把人的躯干看成
①杠杆
一个杠杆,该杠杆的支点是
定义:物理学中,将在力的作用下可绕
(填图中字母)点,动力
转动的
棒。
是
(选填“手掌对地面
五要素:①支点:杠杆绕着转动的点(O);
的压力”或“地面对手掌的支持力”),阻力是
②动力:使杠杆
的力(F1);
③阻力:
杠杆转动的力
3.(2023·陕西)如图(a),用铁锹铲土时,铁锹
(F2);④动力臂:从支点到
可视为杠杆,图(b)是其简化图,O为支点,
的距离(1);⑤阻力臂:从支点到
请在图(b)中画出作用力F的力臂1。
的距离(12)。
注意:①力臂是支点到力的作用线的距
离,不能理解为支点到力的作用点
的距离;②有的力臂在杠杆上,有的
(a)
(b)
力臂不在杠杆上。
知识点②杠杆的平衡条件及其简单应用
②杠杆的平衡条件
4.(2025·渭南期未)小明利用铁架台、杠杆、
杠杆平衡:当杠杆在
和
的作
钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡
用下
时,我们就说杠杆处于
条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上
平衡状态。
每格长度均相等。
平衡条件:
说明:在“探究杠杆平衡条件”的实验中,
选择杠杆的中点作为支点的目的是
消除杠杆自重对实验的影响;让杠
杆在水平位置平衡的目的是方便从
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,为了使杠杆在
杠杆上直接读出力臂。
水平位置平衡,应将平衡螺母向(选
课堂巩固⊙逐点击破
填“左”或“右”)调节。杠杆水平平衡后,
知识点①杠杆及其五要素
在实验过程中
(选填“能”或“不
能”)再次调节两侧的平衡螺母。
1.物理观念关于杠杆,下列说法正确的是(
(2)小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,
A.杠杆一定是一根直的硬棒
移动钩码的位置,进行了3次实验,杠杆
B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中
水平平衡时记录的数据如表:
间位置
次数F/N
/cm
F2/N
l2/cm
C.杠杆就是一根在力的作用下能绕某固定
1
0.5
20.0
1.0
10.0
点转动的硬棒
2
1.0
15.0
1.5
10.0
D.作用在杠杆上的力一定与阻力的方向相反
3
1.5
10.0
0.5
30.0
1名师测控·物理I九年级上册(SK)
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件
C.F,的力臂小于s
是
(用F1、l、F2、l2表示)。
D.F2的方向沿OO线向下
(3)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都
减少一个,杠杆将会
(选填
“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
B
5.杠杆平衡时,动力F1的大小为10N,动力臂
l1为0.1m,阻力臂l2为0.2m,则阻力F2
(第8题图)
(第9题图)
的大小为N。
9.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在
易错点支点和力臂位置易弄错
A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,
6.如图甲为开瓶器开启瓶盖的情景,图乙中
杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=
关于该开瓶器使用时的杠杆示意图正确的
BO,不计杠杆重力,则m、m2的关系为(
是
(
)
A.m>m
B.mm2
C.m-m2
D.无法判断
10.如图所示的轻质杠杆处于平衡状态,则杠
杆两力臂l左:布=
;如果在A端再
挂一个重力为4N的物体,要使杠杆仍然
保持水平平衡,必须在B端再挂一个物体,
该物体的重力为
N
课后提升。整合运用
□6N
18N
7.传统工艺如图所示是我国传统的杆秤,它由
(第10题图)
(第11题图)
带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。
11.跨学科数学(2025·西安交大附中一模)如
关于杆秤,下列说法正确的是
(
图,是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。
A.用杆秤称量物体质量时,C
已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对
点是杆秤的支点
杆竖直向下的作用力F2为3N,图中为
秤
B.用杆秤称量物体质量时,A
秤盘
10cm、l2为80cm,则手垂直于杆的动力F
点是杆秤的支点
必
N;若F2的大小和方向不变,l1不
C.秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提
变,延伸自拍杆到1.5m,则F的大小变为
纽更近
N。
D.只有所测物体的质量与秤砣的质量相等
12.(2025·西安铁一中期末)如图甲为写字时
时,秤杆才能水平静止
的情形图,笔可以看作是杠杆,图乙为其简
8.硬棒AC质量忽略不计,在硬棒的B、C两点
化图,其中O为支点,F2为阻力,请画出F2
分别施加力F1、F2(F2未画出),F2的方向
的力臂12。
沿OO线,硬棒在如图所示的位置处于静止
状态,则
A.F<F2
B.F=F2
第十一章简单机械和功2
第2课时
杠杆原理的应用
新知梳理Q知识建模
2.(2024·西安长安区期中)在农村一些地方,
①杠杆的分类
还保留一种“春米对”的古代简单机械,其示
省力杠杆:动力臂
阻力臂,动力
意图如图,使用这个装置时,人在A端用力
阻力;特点:
力,但
把它踩下后立即松脚,B端就会下落,打在石
距离。举例:撬棒、铡刀、钢丝钳等。
白内谷物上,从而把谷物打碎,用力将它踩
费力杠杆:动力臂
阻力臂,动力
下去的过程中,春自身的重力是
(选
阻力;特点:
力,但
填“动力”或“阻力”),这是一个
(选
距离。举例:钓鱼竿、镊子、船桨等。
填“省力”或“费力”)杠杆。B端下落,打在石
等臂杠杆:动力臂
阻力臂,动力
白内谷物上时,春自身的重力是
(选
阻力;特点:既不省力也不费
填“动力”或“阻力”)。
力,既不省距离也不费距离。举例:
托盘天平等。
②杠杆平衡的动态变化分析:要用最小的力使
杠杆平衡,根据杠杆平衡条件可知,
(第2题图)》
(第3题图)
在阻力和阻力臂固定时,只要此时的
3.如图所示为我国古代货物装船时的场景,此
动力臂最大,则动力就最小。
时木棒属于
(选填“省力”或“费力”)
3画最小力的方法
杠杆。拾起货物时,如果货物太重,工人无
找动力作用点:选在杠杆上距支点最远处。
法将它拾起,可以把动力臂
(选填
画动力:过动力作用点作动力作用点与支点
“延长”或“缩短”)。
连线的垂线,根据动力和阻力使杠
知识点②杠杆平衡条件的实际应用
杆转动的方向相反,确定动力的方
向,标上符号即为最小动力。
4.如图所示,用始终与杠杆垂直的力F将杠杆缓
慢地由位置A拉到位置B,动力F将(
课堂巩固⊙逐点击破
A.不变
B.变大
知识点①杠杆的分类
C.变小
D.无法确定
1.(2024·陕西副卷改编)如图所示的工具中,
属于费力杠杆的是
.B
G
回
(第4题图)
(第5题图)
A.钓鱼竿
B.托盘天平
5.在电视剧《三国》中,有这样一个情景:一群
士兵用力拉动一个杠杆,可将石块抛向敌方
阵营(如图),它是一个
杠杆。要把
石块抛出去,图中作用在A点的力沿(选
C.核桃夹
D.钢丝钳
填“a“”或“c”)方向最小。
3名师测控·物理[九年级上册(SK)
6.(2025·西安西工大附中二模)如图甲所示
=40cm,BD=50cm。则在D点所用的力
为我国古人运送巨木的劳动情景图,他们通
的最小值为(B为支点)
过横杆、支架、石块等,将巨木的一端拾起,
其简化示意图如图乙,O是横杆与支架的接
G
触点,杆静止,忽略杆重。请画出作用在A
A.500N
B.375N
点的最小动力F。
支架横杆
横杆0
C.300N
D.无法计算
10.如图所示,轻杆可绕O点无摩擦转动,A端
巨木
挂一个重为300N的物块,AO与OB长度之
石块
甲
比为5:4,若始终竖直向下拉挂在B端的轻
课后提升Q整合运用
环,使轻杆水平平衡,则拉力为
N。当
轻杆在图中虚线位置平衡时,拉力方向不
7.如图所示,是一个指甲刀的示意图,它由三
变,则拉力的大小将
个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀
剪指甲时,下列说法正确的是
(
PA
0
11.(2024·陕西副卷)如图1,是我国春秋时期
A.三个杠杆都是省力杠杆
劳动人民发明的一种提水工具—一桔槔,
B.三个杠杆都是费力杠杆
其简化示意图如图2所示。该装置工作
C.ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆
时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地
D.ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆
从井中提水。
8.跨学科体育皮划艇是我国奥运优势项目之
一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄
的末端(视为支,点),另一手用力划桨。下列
7777777777
图
图2
说法正确的是
(
(1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力,
想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂
点B适当
(选填“靠近”或“远
离”)支点O。
A.为省力,可将用力划桨的手靠近支点
(2)若OA的长度为1m,OB的长度为
B.为省力,可将用力划桨的手远离支点
1.5m,“坠石”的重力为100N,桶的重
C.为省距离,可将用力划桨的手远离支点
力为20N,不计杠杆AOB和竖杆自身
D,将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能
重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起
省距离
180N的水,人还需要施加N的
9.用如图所示的轻质杠杆匀速提起重为300N
拉力。
的物体G,已知AB=50cm,BC=30cm,CD
第十一章简单机械和功4参考答案
第十一章简单机械和功
一、杠杆
第1课时杠杆及其平衡条件
新知梳理
①固定点硬转动阻碍动力作用线阻力作用线②动力
阻力
静止动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F11=F22)
课堂巩固
1.C2.B地面对手掌的支持力人自身的重力
3.6
4.(1)右不能(2)F1l1=F2l2(3)右端下沉5.5
弥6.D
帐
课后提升
7.C8.C9.B10.3:11211.243612
第2课时
杠杆原理的应用
新知梳理
地
①大于小于
省
费小于大于费省等于等于
课堂巩固
1.A2.阻力费力动力3.省力延长4.C5.费力c
6.
横杆0
0
课后提升
7.C8.B9.C10.375不变11.(1)远离(2)50
小专题一杠杆作图
小专题二动态杠杆
1.变大[变式题]B2.不变变小a3.平衡变小费力16
4.A5.D6.A7.B
二、滑轮
第1课时
定滑轮和动滑轮
新知梳理
①固定不动
等臂不能
可以改变===
②随被拉动的物体
第1页(共36页)
一起运动动力臂是阻力臂两倍的一半不改变
2(G+Ga)2h
2U物
课堂巩固
1.(1)等臂
(2)F=Gs=h(3)改变施力的方向2.定3003.A
4.A5.D6.100207.不能230168.省力50325
课后提升
9.A10.D11.D12.甲F1<F2<F313.乙40014.200600
不变
第2课时滑轮组
新知梳理
0动定省力施力的方向子(G十Ga)G。hm
②大
轮小轮FR=Fr或异=尽杠杆轴心0大轮半径R小轮半径r
课堂巩固
1.D2.B3.310011027
5.轮轴省力6.轮轴
乙7.1020
课后提升
8.D9.B10.A11.B130
12
13.解:(1)由图知,n=3,
地面合
na
则=3h,绳的自由端移动了=6m,物体上升的高度:A=了=号×6m=
2m;物体上升的速度:=么=号m=1m/s:(2)绳重及摩擦不计,F=1(G十
t 2s
n
G,),即:50N=号×(120N+G),解得:G=30N:(3)绳重及摩擦不计,
F大=六(G+G).即:100N=号×(G大十30N)解得:G大=270N,
n
三、功
新知梳理
①力的方向距离W=F:焦耳J1②力的作用通过一定的
距离
课堂巩固
1.C2.C3.做功不做功4.D5.D6.运动状态107.202
8.25000
课后提升
9.B10.A11.C12.做功30013.解:(1)飞行时间t=15min=
0.25h,平均速度u=三=68,km=272km/h:(2)乘客的重力G=mg=
t0.25h
70kg×10N/kg=700N,汽车对该乘客做功W=Gh=700N×500m=
3.5×105J.
四、功率
第1课时认识功率
新知梳理
做功快慢比P=W
焦/秒(J/s)瓦特瓦W千瓦(kW)、兆瓦
t
(MW)110310
第2页(共36页)
课堂巩固
1.②④1s内摩托车的发动机做功为1600J2.D3.D4.B5.Fs
FE6.3×10460007.1.2×1022×1058.C
课后提升
9.B10.A11.6307512.240024013.01614.解:(1)机器
人所受的重力G=mg=55kg×10N/kg=550N;(2)2s内机器人对箱子
所做的功W=Fs=100N×1m=100J;(3)2s内机器人对箱子做功的功
率P=W=1001=50w。
t 2s
第2课时功率的测量和应用
新知梳理
t
体重计卷尺秒表②FvP=Fu
课堂巩固
1.(1)卷尺
(2)B(3)mg2.D3.C4.10803.2×105.C
t
课后提升
6.B7.A8.F
先减速再匀速0.5P。0.59.(1)皮尺秒表
体重计(2)[
质量
每次上升的
做20个规范动
功率
m/kg
高度h/m
作所用时间t/s
P/W
(3)20mgh
t
(4)减小连续做引体向上,人会疲劳,做功时间会变长
10.解:(1)由图乙可知,5s后玩具车做匀速直线运动,速度为v=4m/s,此
时受到的牵引力与阻力平衡,大小相等,即F=f=3N,所以太阳能玩具车
运动的功率为P=W==下u=3NX4m/s=12W;(2)由题意知玩具车
t i
的功率始终不变,根据P=W可得,在0~5s时间内,太阳能玩具车做的功
为W=Pt=12W×5s=60J。
五、机械效率
第1课时认识机械效率
新知梳理
①有用功额外功总功和
_W有里×100%
@比”7=w总
课堂巩固
1.C2.有用功额外功总功3.D4.D5.30083.3%6.8
75%省力7.D
课后提升
8.B9.D10.6×106×10411.300075%25012.解:(1)由图
可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,工人将绳子自由端竖直向下拉动6m,
则重物被提升的高度h=。=6,m=3m,将重560N的重物提升到施工平
n
2
台处,工人拉力做的有用功W有用=Gh=560NX3m=1680J;(2)该过程
中工人拉力万做的总功为210J,滑轮组的效率7W×100%-
1680J×100%=80%。
2100J
第3页(共36页)