内容正文:
第十一讲
简单机械
第1节
杠杆
真题链接
设题点1杠杆及其应用
猜想二:动力X支点到动力作用点的距离=阻
1.(2023江西节选)某校组织学生去赣州福寿沟
力X支点到阻力作用点的距离。
博物馆研学,他们参观了世界上先进的古代
【设计实验与进行实验】
排水系统之一。下图所示的是福寿沟的工作
(1)如图甲所示,应将杠杆两端的平衡螺母向
原理简化示意图,其中有一个独特的设
(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在
计一水窗。当江水水位低于水窗时,城内
水平位置平衡。
水通过福寿沟将水窗冲开流入江中,该水窗
(2)如图乙所示,小明同学挂上钩码并调节钩码
类似于
(填简单机械名称)。
的位置,使杠杆水平平衡,记录的数据如下表。
检查口
(3)改变钩码的
和钩码的位置,
池塘
水流
高水位
重复上述实验两次,记录的数据如下表。
学7
水窗
沉井
又低水位
三江水
2.(2022江西)明代学者宋应星(江西人)著有
《天工开物》,如图所示的是书中描绘的古代
劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于
实验
动力
OB间
阻力
OA间
(选填“杠杆”“滑轮”或“轮
次序
F/N
距离/cm
F:/N
距离/cm
1.0
5
0.5
10
轴”):使用时,机械效率刀
(选填
小明
2
1.5
10
1.0
15
“>”“<”或“=”)1。
3
1.0
10
2.0
5
小红和4
0.8
15
1.0
10
小明5
1.4
15
1.0
10
【分析与论证】根据小明同学的数据可验证猜
想
(选填“一”“二”或“一和
第2题图
第3题图
二”)是正确的。而小红同学认为小明同学每
3.(2017江西)如图所示的是小鹰用扫帚打扫地
组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用
面卫生的情景。此时扫帚属于
点的距离,具有一定的特殊性,还应改变动力
(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。平
或阻力的
进行实验。于是,小红
时用力扫地,通过
同学协助小明同学按图丙方式进行实验,获得
的方法来增大摩擦,可使地面打扫得更
表中后两组数据。综合分析表中数据可验证
千净。
猜想
是错误的。若要验证另一种
设题点72
探究杠杆平衡条件
猜想是否正确,必须添加的测量工具是
4.(2021江西)【探究名称】探究杠杆的平衡条件。
【猜想与假设】
通过以上探究,小明同学真正理解了力臂是支
猜想一:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
点到
的距离。
教材复习
87
5.(2019江西)以下是小鹰和小华同学探究杠杆
(2)实验中,两名同学在杠杆的左右两侧加挂
平衡条件的实验装置。
钩码,如图乙所示。如果两人决定只改变左
侧钩码的位置,则向
移动钩码,才
能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的
个数及位置,并进行多次实验。
(3)实验后,两名同学将所得的数据进行分析
(1)实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如
处理,最终得到杠杆的平衡条件为
图甲所示。为了使杠杆在水平位置平衡,他们
应将左端的平衡螺母向左调节或将右端的平
衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节。
考点扫描
考点
杠杆(10年8考)
1.杠杆及其平衡条件
定义
在力的作用下绕着固定,点转动的硬棒
图示
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用O表示
(2)动力:使杠杆转动的力,用F1表示
五要素
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示
(4)动力臂:从支,点到①
的距离,用L1(或11)表示
(5)阻力臂:从支,点到②
的距离,用L2(或l2)表示
杠杆平衡
杠杆在力的作用下处于静止状态或绕支,点匀速转动
杠杆的平衡条件
动力X动力臂=阻力X阻力臂。表达式:图
》知识拓展
杠杆平衡时最小动力问题:根据杠杆平衡条件,要使动力最小,动力臂必须最长,从支点到动
力作用点的距离为最长动力臂。
2.杠杆的分类
杠杆类型
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
阻力臂动力臂
LL
La L
示意图
F
F
F
阻力
动力
动力
阻力
动力
力臂的关系
L10
L:
L16
L:
L16
L:
力的关系
F1<F2
F1>F2
F1=F2
特点
省力、费⑦
费力、省⑧
既不省力,也不省距离
起重臂、人的前臂、理发的剪
应用举例
动滑轮、手推车、花枝剪刀等
天平、定滑轮、跷跷板等
刀、钓鱼竿、筷子、镊子等
)提份指南
判断杠杆类型的关键是确定动力臂与阻力臂的大小关系。
88
2026江西物理
)图案速查
①动力作用线②阻力作用线
③F1L1=F2L2④>
⑤<⑥=
⑦距离⑧距离
考向聚焦
1.模型建构如图所示,仰卧起坐和俯卧撑都是
4.人教版素材改编如图所示,车体和砖头的总
锻炼身体的方式。做仰卧起坐时人体可以近
重力G=1000N。
似看成是
杠杆,做俯卧撑时人
(1)推车时,独轮车属于
(选填
体可以近似看成是
杠杆。(均
“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
选填“省力”“费力”或“等臂”)》
(2)要能抬起独轮车的扶手,手竖直向上的力
至少应为
N。
(3)在总重力不变的情况下,为了更省力,人手
应该怎样移动?
仰卧起坐
俯卧撑
第1题图
第2题图
2.沪粤版图片改编小芳和爸爸一起在儿童乐园
玩跷跷板,当小芳和爸爸移动到如图所示的
位置时,跷跷板保持水平平衡。已知小芳的
5.科学思维(2025天津)图1为汽车刹车装置
质量小于爸爸的质量,则小芳对跷跷板的作
的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板,连着踏
用力的力臂
爸爸对跷跷板的作
板的金属杆绕O点转动,推动活塞挤压刹车
用力的力臂,小芳对跷跷板的作用力与力臂
油,此时可把金属杆看成以O点为支点的杠
的乘积
(前两空均选填“大于”
杆。不计金属杆自重及摩擦,请解答下列问题:
“小于”或“等于”)爸爸对跷跷板的作用力与
活塞
力臂的乘积。现欲使静止的跷跷板发生转
一金属杆
刹车油
动,可采取的做法是
踏板
(写出一种即可)。
图1
图2
3.全国视野(2025扬州)如图所示的是兄弟二
(1)图2中画出了杠杆的动力F1和阻力F2,
人拾水的场景。扁担相当于杠杆,若以哥哥
其中正确的是图
的肩为支点,弟弟对扁担的作用力看作动力,
(2)若动力F1为300N,动力臂与阻力臂之比
则哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离
为5:1,求阻力F2的大小。
时,动力臂
,阻力臂
,弟弟对扁担的作用力
(均填变化情况)
第3题图
第4题图
教材复习
89
6.科学探究(2025广西)某实验小组做“探究杠
施加在杠杆右侧的力F,=1.5N,读出其对应
杆的平衡条件”实验。
的力臂l1=10.0cm,施加在杠杆左侧的力F2
为
N,读出其对应的力臂L2为
cm
(3)改变F,和l1,相应调节F2和12,再做几
(1)实验前,若杠杆静止时的位置如图甲所
次实验,分析记录的数据得到杠杆的平衡条件
示,则需要将杠杆左端的螺母向
是
调节,使杠杆在水平位置平衡。
(4)如图丙所示,用木棒撬动大石头时,固定支
(2)实验操作中,在杠杆两侧挂上不同数量的
点位置后,要想用较小的力撬动这块大石头,
钩码(每个钩码所受重力均为0.5N),改变钩
应将支点到手施加的力的作用线的距离
码位置,使杠杆重新水平平衡。如图乙所示,
(选填“增大”或“减小”)。
重难突破
重难突破1
杠杆力臂作图
)指点迷津
力臂是支点到力的作用线的距离,而不
是支点到力的作用点的距离。在实际应用
中,同学们会产生以下错误认识:(1)认为力
重难突破2杠杆的动态平衡问题
臂长等于某一部分杠杆长,原因是将力臂理
)方法点拨
解为从支点到力的作用点的距离;(2)从支点
杠杆的动态平衡问题,因题目条件的各
向力的作用线引垂线后,误认为从力的作用
种不同表述,显得繁杂。但其实只要抓住杠
点到垂足间的距离是力臂。
杆平衡条件“动力X动力臂=阻力X阻力
臂”,将其作为判断依据,便可分析杠杆平衡
心典题1(2025凉山)如图甲所示,人们用
条件中的力、力臂的变化及变化趋势,使杠杆
盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘
动态平衡问题迎刃而解。
子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆,O
点为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小
典题2(2025湖北)右图为
动力F1及其力臂11。
坐式推肩训练器。健身杆能绕O
点处的轴上下转动,配重片可增减,
人在座椅上双手紧握把手,竖直向
上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法
正确的是
变式1(2025遂宁)如图甲,拉行李箱时,
A.此健身杆是费力杠杆
可将行李箱视为杠杆,图乙是其简化图,O点为
B.手推N处时,配重越重用力越小
支点,A点为行李箱的重心。请在图乙中画出
C.配重相同时,推V处比推M处费力
重力的示意图以及拉力F的力臂L。
D.若改变M处推力方向,力臂始终不变
90
2026江西物理
变式2如下图所示,在杠杆上挂钩码后
A.左右钩码各向支点移一格,杠杆将逆时
杠杆刚好平衡,每个钩码的质量相同。下列说
针转动
法正确的是
B.左右各减少一个钩码,杠杆将顺时针
转动
C.左右各减少一半钩码,杠杆仍然平衡
D.左右各增加两个钩码,杠杆仍然平衡
实验探究
实验探究杠杆的平衡条件(10年2考,2022年版课标要求学生必做实验)】
要点梳理>
【设计与进行实验】
1.实验装置(如图甲所示)
0
2.实验注意事项
(1)实验前,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,调节方法是“左高左调,右高右
调”。注意:平衡后,实验过程中不能再调节平衡螺母。
(2)使支点位于杠杆中点的目的:避免杠杆自身重力对实验的影响。
(3)实验中让杠杆水平平衡的原因:便于测量力臂。
(4)调节钩码的位置和数量,使杠杆再次水平平衡,并多次重复实验。
3.实验表格设计及数据记录(如下表)
实验次序
动力F1/N
动力臂11/cm
阻力F,/N
阻力臂l,/cm
2
3
【分析实验现象和数据】
1.将钩码换成弹簧测力计的好处:能直接测出拉力的大小,实验操作更方便。
2.如图乙所示,弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,测力计的示数变大,因为拉力的力
臂变小。
3.测量多组数据的目的是避免实验的偶然性,使得出的结论具有普遍性。
【分析与论证】实验结论:杠杆的平衡条件是动力X动力臂=阻力×阻力臂(F,11=F,l2)。
教材复习
91
精准训练
以弹簧测力计的拉力为动力F,,钩码处绳子拉
以下是某班同学分组探究“杠杆的平衡条
力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行
件”的实验装置。
实验,发现当杠杆水平平衡时,F,1总是
(选填“大于”“小于”或“等于”)F2l2,其
原因可能是
(5)在实验中多次改变力和力臂的大小主要
是为了
心思维拓展
(6)【生活应用】如图戊所示的有两个提纽的
杆秤是人类发明的各种衡器中历史比较悠久的
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静
种
止,此时杠杆处于
(选填“平衡”或
“非平衡”)状态,要想使杠杆在水平位置平衡,
接下来应将杠杆左端的平衡螺母向
提纽
秤杆
(选填“左”或“右”)侧调节。
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右
秤钩秤砣
侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆
①图己是提纽杆秤的原理图,使用
(选填“左端下沉”“仍然平
(选填“A”或“B”)提纽时最大测量值较大。
衡”或“右端下沉”)。
②小明选用细木杆作为秤杆,细线作为提
(3)小明组的同学用图乙中的装置完成了
纽,夹子作为秤钩,钩码作为秤砣来制作杆秤(如
三次实验,根据下表中的数据得出“动力×支点
图庚)。
到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用
I.确定零刻度线的位置:秤钩上不挂物体,
点的距离”的结论,但与其他组交流讨论以后发
提起提纽,当秤杆右端下沉时,应将秤砣向
现这一结论并不可靠。请你对小明组的实验操
移动,直到秤杆在水平位置平衡,此
作提出进一步的改进措施:去掉一侧钩码,
时秤砣悬线所在的位置标为“0”。
Ⅱ.确定杆秤的刻度:将质量为1kg的重物
实验动力
支点到动力作用
阻力
支点到阻力作用
挂在秤钩上,移动秤砣直到秤杆在水平位置平
次序F1/N
点的距离11/cmF,/N点的距离l2/cm
1
2
1
1
2
衡,秤砣悬线所在的位置标为“1”。
2
4
2
4
Ⅲ.如果要增大这把杆秤的测量范围,则可
3
2
2
2
2
以
(填字母)后重新标记刻度。
(4)某小组的同学提出,若支点不在杠杆的
A.增加秤砣质量
中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该
B.固定提纽,左移秤钩
小组利用图丁所示的装置进行探究,用弹簧测
C.向右平移提纽和秤钩
力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置
Ⅳ.若该杆秤配套的秤砣有磨损,称量货物
平衡,此时弹簧测力计的示数为
N:
时杆秤显示的质量将比真实质量
)温馨提示
复习完本节内容后,请完成过关本中相应的练习。
92
2026江西物理
第2节
滑轮、斜面及机械效率
真题链接
设题点1
滑轮(组)的理解与计算
C.该滑轮组的机械效率)<1
1.(2021江西)如图所示,物体A在拉力F的作
G
D,该滑轮组的机械效率)=3X100%
用下以0.1m/s的速度匀速上升,则绳子自由
4.(2023江西)如下列图片所示,利用斜面将箱
端移动的速度是
m/s;以动滑轮
子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进
为参照物,物体A是
的。
车厢省力多了。某同学用100N的力沿斜面
横梁心网
向上匀速推动箱子,已知箱子的质量为20kg,
斜面长3m,高1.2m,g取10N/kg。
A
地面G=6N
第1题图
第2题图
12m
2.(2020江西,多选)如图所示,将重6N的物体
利用斜面搬运
徒手搬运
匀速拉高20cm。在此过程中,不计滑轮装置
(1)求箱子受到的重力。
自重、绳重和摩擦,以下说法正确的是()
(2)求箱子受到的摩擦力。
A.绳子自由端被拉下1.2m
(3)求斜面的机械效率。
B.绳子对地面的拉力为1N
(4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法?
C.对物体所做的功为1.2J
D.横梁受到的拉力为9N
设题点2机械效率的理解与计算
3.(2016江西,多选)在测滑轮组的机械效率的
活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上
做一标记A(如图甲所示),然后用大小为F
的拉力匀速竖直向上提升总重力为G的钩
码。当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在
与动滑轮相切的细绳上做另一标记B,并测得
A、B两点间的距离为2H(如图乙所示)。以
下所求物理量正确的是
(
甲
A.拉力所做的功W=2FH
B.拉力所做的有用功W有用=GH
教材复习
93
的考点扫描
考点1滑轮和其他简单机械(10年6考)
1.滑轮(组)
定滑轮
动滑轮
滑轮组
示意图
n=3
回
回
囟
囟
轴可以随被吊物体一起运动
把定滑轮和动滑轮组合在
定义
轴固定不动的滑轮
的滑轮
一起
实质
相当于动力臂是阻力臂2倍
相当于一个①
杠杆
的②
杠杆
可以目
,但
可以④
,但费距离
既可以省力,又可以⑤
特点
不省力,也不省距离
(不能改变力的方向)
F与G的
®=G(不计动滑轮重,绳
F=
F=G(不计绳重、摩擦)
1G(不计动滑轮重、绳重
关系
重及摩擦)
及摩擦)
s和h的关系
s=h
s=2h
s=nh
2.其他简单机械
(1)斜面:斜面是一种⑥
力、费距离的简单机械。例如:盘山公路、螺丝螺纹等。
(2)轮轴:由具有公共转轴的轮和轴组成,轮轴也可以看成是杠杆的变形。例如:门把手、方向
盘、扳手等。
》知识拓展
省力的机械要费距离,费力的机械能省距离。使用任何机械都不省功(功的原理)。
考点2
机械效率(10年4考)
有用功
我们需要的、有利用价值的、必须要做的功,叫作有用功,记作W有
三种功
额外功
没有利用价值的但是又不得不做的功,叫作额外功,记作W并
总功
有用功与额外功之和,叫作总功,记作W;W号=⑦
定义
物理学中,将有用功跟总功的⑧
叫作机械效率,用符号刀表示
t第公式W=GhW=F·=F·流,卡X100%
竖直滑轮组
F
提高滑轮组机械效率的方法:增加⑨
,减小动滑轮重、绳重,减小⑩
等
G
机械效率
计算公式:w有A=5,wg=F·L=F·ns,7=东×100%
水平滑轮组
F.L
提高滑轮组机械效率的方法:①
物体与地面间的摩擦,四
滑轮转轴处摩擦等
计算公式:W有角=Gh,W&=Fs,7
Gh×100%
斜面
提高斜面机械效率的方法:图
斜面的倾斜程度,鱼
摩擦等
94
2026江西物理
)答案速查
①等臂②省力③改变力的方向④省力⑤改变力的方向⑥省⑦W有用十W额外
⑧比值⑨物重⑩摩擦①增大②减小
⑧增大@减小
考向聚焦
1.教科版图片如右图所
A.第一次提升重物时机械效率较高
示,某人用沿斜面向上
B.第二次提升重物时的额外功较大
的大小为100N的力
2 m
C.先后两次提升重物的重力之比为7:9
F,把一个重力为150N
利用斜面搬运
D.先后两次提升重物的总功率之比为6:5
的木箱沿斜面推到2m高处。斜面长4m,那
4.人教版素材如下图所示,用重力为50N的动
么他做的有用功是
J,总功是
滑轮,把450N的重物提升2m。(不计绳重
J,此斜面的机械效率为
和摩擦,g取10N/kg)
。
如果要提高该斜面的机械效
(1)拉力F为多少?
率,请写出你的方法:
(2)绳子自由端移动的距离为多少?
(写出一种即可)。
(3)有用功是多少?
2.古代科技图甲是《墨经》中记载的古代提升重
(4)总功是多少?
物的工具—“车梯”,图乙是其等效示意图。
(5)动滑轮的机械效率为多少?
当此“车梯”匀速提升重物时
A.该“车梯”承担物重的绳子有5股
B绳端拉力F是物重G的}
C.使用“车梯”可以省距离
D.增大物重,“车梯”的机械效率变高
3.创新考法(2025天津,多选)用图甲所示的动
滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀
速提升相同高度,两次做功的情况如图乙所
示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩
擦,则
第一次
第二次
25%
30%
759
70
塑有用功一额外功
乙
教材复习
95
重难突破
重难突破机械效率的相关计算
(3)拉力F的大小为
N,拉力做
)方法指导
的功为
J,拉力F的功率为
1.滑轮组机械效率的计算步骤
W。
(1)确定承担物重的绳子股数n,找出绳
(4)滑轮组做的有用功为
J,额
子自由端移动的距离s和物体移动的距离
外功为
J,滑轮组的机械效率约为
之间的关系。
(结果精确到0.1%)。
(2)利用公式W=Fs计算总功、W有=
(5)若将滑轮组的绕线改为如图乙所示的情
W有X100%计
形,同种情况下,滑轮组的机械效率
Gh计算有用功,最后利用)一
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
算滑轮组的机械效率。
变式1(2025吉安一模)如下图所示,小
2.斜面机械效率的计算步骤
华同学用50N的水平拉力F拉重力为400N
(1)确定物体重力及沿竖直方向上升的
的木箱,使木箱在水平面上匀速直线前进了
高度h、所受的推力F、沿斜面运动的距离L。
4m。若木箱与地面之间的摩擦力是80N,则A
(2)利用公式W=Fl计算总功、W有=
点处的力在此过程中做的功为
J,此
W克×100%计
过程中该滑轮组的机械效率是
Gh计算有用功,最后利用刃一w
算斜面的机械效率。
少典题多角度设问
变式2(2025乐山)】
如图甲所示,每个滑轮重
如右图所示,在斜面上将
50N,用这个滑轮组把质
一个重10N的物体匀速
量为40kg的重物在2s内
拉到高处,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s
匀速提升2m,不计绳重和
G
G
=0.6m,高h=0.3m,则拉力所做的功为
摩擦。(g取10N/kg)
乙
J;把重物直接提升h所做的功为有
(1)重物上升的速度为
m/s.
用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜
(2)绳子自由端移动的距离为
m。
面对物体的摩擦力为
N
实验探究
实验
测量滑轮组的机械效率(10年未考)
要点梳理
W有甩×100%。
【实验原理】7=w。
【实验过程】
1.实验器材及操作
(1)实验器材:弹簧测力计、刻度尺、若干钩码、滑轮组、细绳、铁架台。
(2)应测物理量:钩码重力G、钩码被提升的高度h、拉力F、绳子自由端移动的距离S。
96
2026江西物理2.重力势能冰道
包重难突破
回考向聚焦
【典题1】如下图所示
1.重力势动变小
2.B【解析】小球在A点时,重力势能最大,小球由A
点到B点的过程中,重力势能减小,动能增大,重力势
能转化为动能;小球由B点到C点的过程中,动能先
增大后减小,重力势能先减小后增大;因为不计空气
阻力和摩擦,小球的运动过程中只有动能与重力势能
【变式1】如下图所示
相互转化,所以小球的机械能守恒。综上可知,A、C
D错误,B正确。
3.CD【解析】战斗机在匀速上升过程中,质量不变,速
度不变,高度增加,所以动能不变,重力势能增加,机
械能不守恒,故A、B错误。战斗机在上升过程中重力
【典题2】C
的方向始终是竖直向下的,故C正确。战斗机在上升
【变式2】C
过程中相对地面的位置发生了变化,所以以地面为参
间实验探究
照物,战斗机是运动的,故D正确。
精准训练
包重难突破
(1)平衡左(2)左端下沉(3)改用弹簧测力计斜
【典题】不变变小
着拉(4)2.3大于杠杆的自重对实验有影响
【变式】ABC
(5)寻找普遍规律(6)①B②左A大
间实验探究
【解析】(1)题图甲所示杠杆静止,处于平衡状态;此时
精准训练
杠杆右端下沉,接下来应将杠杆左端的螺母向左侧调
(1)A(2)错误没有控制小球到达水平面时的速度
节。(2)推动右侧钩码的悬线,右侧钩码对杠杆的拉力
相同(3)速度(4)①减小不能②木块移动的距
的力臂减小,而左侧钩码对杠杆的拉力和拉力的力臂
离转换法(5)①超载②质量相同时,物体的速
大小不变,则右侧钩码对杠杆的拉力和力臂的乘积小
于左侧钩码对杠杆的拉力和力臂的乘积,因此杠杆的
度越大,动能越大③B
左端会下沉。(3)分析可知,小明组的结论是在杠杆在
第十一讲
简单机械
水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的
条件下得出的,说明实验过程中没有改变动力或阻力
第1节杠杆
的方向,实验结论不具有普遍性,因此为了使实验结
包真题链接
论更具有普遍性,应去掉一侧钩码,改用弹簧测力计
1.杠杆2.杠杆<3.费力增大压力
斜着拉,并对实验数据进行分析。(4)由题图丁可知,
4.【设计实验与进行实验】(1)左(3)个数【分析与论
支点不在杠杆中心,无法忽略杠杆自身重力对实验的
证】一和二方向二刻度尺力的作用线
影响,则Fl=F,l:十G杆1红特,所以FL总是大于
5.(1)左(2)右(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂
F:红。(5)实验中多次改变力和力臂的大小主要是为
(FLI=F:L:)
了寻找普遍规律,避免偶然性。
包考向聚焦
第2节滑轮、斜面及机械效率
1.费力省力
包真题链接
2.大于等于小芳向左移动一点(合理即可)
1.0.2静止2.CD
3.不变变小变小
3.BCD【解析】由题图可知,m=3,绳子自由端移动的距
4.(1)省力(2)300
离s=3H,拉力做的总功W=Fs=F×3H=3FH,故A
错误。钩码升高的高度为H,有用功W有用=GH,故B
(3)应该向远离车斗的一端移动。
正确。因为要克服动滑轮、绳子的重力及摩擦做额外
5.解:(1)乙
功,有用功小于总功,所以滑轮组的机械效率小于1,故
(2)由杠杆的平衡条件得FL1=F:L2,
则F:=F,=5×300N=1500N
C正确。该滑轮组的机枝效率)一"一X10%-
3FH
G
6.(1)左(2)115.0(3)F1l1=Fzl2(4)增大
X100%=示×100%,故D正确。
参考答案
11
4.解:(1)箱子受到的重力
重,第2次的机械效率也大于第1次的机械效率,由此
G=mg=20 kgX10 N/kg=200 N
可得:使用同一滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的
(2)推力所做的功W。=Fs=100N×3m=300J
机械效率。(5)比较第2、3次实验可推测,若将铝质滑
有用功W=Gh=200N×1.2m=240J
轮更换为体积大小相同的铁质滑轮,再次将重2N的
额外功W=W。-W有=300J-240J=60J
钩码提升0.1m,有用功不变,额外功增大,机械效率
降低,机械效率小于67%。(6)额外功越小,总功越接
斜面对箱子的摩擦力∫=
=20N
3 m
近有用功,假如没有额外功,总功等于有用功,说明使
(3)斜面的机械效率
用任何机械都不省功,这采用了理想实验法(科学推
×10%-2A0
×100%=80%
理法)。光的反射定律、阿基米德原理、焦耳定律可通
?一w。
300J1
过实验直接验证,故A、CD不符合题意。牛顿第一定
(4)适当减小斜面的坡度、减小斜面的粗糙程度。(合
律不能用实验直接验证,它是在实验的基础上通过推
理即可)
理得出的,故B符合题意。(7)不计绳重和摩擦,只按
闷考向聚焦
照题图乙所示的绕绳方法组装滑轮组,并提升相同重
1.30040075%让斜面更光滑,减小摩擦(合理即可)
力的物体,物体上升的高度相同,则所做的有用功相
2.D 3.AD
同:动滑轮的个数相同,所做的额外功相等:由?=
4.解:(1)由图可知n=2,拉力
1
W看题X100%=V有路十W
W有用。×100%可知,两者的机械
F=2(G,+Ga)=2×(450N+50N)=250N
效率相等,即刀甲=72。
(2)绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m
(3)有用功W有=G物h=450N×2m=900J
第十二讲
内能及其利用
(4)总功W。=Fs=250N×4m=1000J
第1节
分子动理论内能热机
(5)动滑轮的机械效率
闷真题链接
五X100%=
900J
一W
000X100%=90%
1.扩散高2.扩散3.热运动形状
闷重难突破
4.扩散分子5.对流辐射
【典题】(1)1(2)6(3)150900
6.做功热传递
450(4)800
100
7.C8.C
88.9%(5)不变
【变式1】32080%
包考向聚焦
1.导热增加
【变式2】3.61【解析】拉力所做的功为W。=Fx=6N
热传递2.热值机械能
3.做功扩散
×0.6m=3.6J。重物被提升过程中所做的有用功为
W有州=Gh=10NX0.3m=3J,额外功W=W。-W有猫
4.C【解析】柴草燃烧时,化学能转化为内能,故A正
确。放在容器中的食物是通过热传递的方式改变内
=3.6J一3J=0.6J,斜面对物体的摩擦力为f=
W一
能的,故B正确。热量是指在热传递的过程中,物体
0.6J=1N。
传递能量的多少,是一个过程量,不能用“含有”或“具
0.6m
有”来描述,故C错误。三足长期受到烟熏,烟的分子
实验探究
进人了三足内,痕迹不容易擦掉,故D正确。
精准训练
5.AB【解析】茶叶香气扑鼻是茶叶中的香气分子无规
(1)刻度尺(2)匀速(3)0.2483%(4)高
则运动到空气中的结果,故A正确。用开水冲泡茶
(5)C(6)不省功B(7)等于
叶,水的内能转移到茶叶中,茶叶吸收热量,温度升高,
【解析】(1)该实验中需要用测力计测量钩码的重力,
内能增大,茶叶内能的变化是通过热传递实现的,故B
用刻度尺测出钩码上升的高度与测力计移动的距离。
正确。饮用热茶时用嘴吹一吹,茶水凉得较快,是因为
(2)只有在匀速拉动时,拉力的大小才是不变的,弹簧
吹气能加快茶水表面的空气流动速度,加快茶水的蒸
测力计的示数不变,才能快速准确测出拉力的大小。
发(汽化),使茶水表面散热加快,故C错误。冲泡好
(3)第3次实验中测得总功Wa=F,3=0.8NX0.3m=
的茶在冰箱中会放出热量,温度降低,内能减小,故D
错误。
0.24J,机械效率办=W
W者2×100%=0.24×100%≈】
问重难突破
83%。(4)比较第1、2次实验可知,s均为h的3倍,两
【典题】D
次所用滑轮组相同,但第2次的物重大于第1次的物
【变式C
12
2026江西物理