专题01 简单机械和功（期末复习讲义）九年级物理上学期新教材苏科版

该初中物理期末复习讲义通过表格系统梳理“简单机械和功”核心考点、复习目标及考情规律，分知识点逐层梳理杠杆五要素与平衡条件、滑轮分类与应用、功和功率的计算、机械效率的影响因素，构建清晰知识脉络，突出重难点内在联系。 讲义亮点在于题型化方法指导，如“功、功率、机械效率综合判断”题型结合控制变量法解题技巧，配典例与变式训练培养科学推理能力，“杠杆最小力作图”题型通过最长力臂模型建构方法提升科学思维，分层练习满足不同学生需求，助力教师实施精准复习教学。

专题01 简单机械和功（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 简单机械 1.知道简单机械。了解人类使用机械的历程。 2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 基础必考点，常出选择题 功、功率 机械效率 1.知道机械功。知道机械功率。 2.知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。 高频考点，常出计算题 知识点01 杠杆 1． 定义：在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2．杠杆的五要素 (1)支点：如图所示，杠杆可以绕其转动的点，用字母O表示。 (2)动力：如图所示，使杠杆转动的力，用字母F1表示。 (3)阻力：如图所示，阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。 (4)动力臂：如图所示，从支点O到动力作用线的距离，用字母L1表示。 (5)阻力臂：如图所示，从支点O到阻力作用线的距离，用字母L2表示。 3．杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡状态：杠杆静止或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 (2)杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，用字母表示为F1L1＝F2L2(其中F1、L1、F2、L2分别表示动力、动力臂、阻力和阻力臂)。 知识点02 滑轮和斜面 1．滑轮及滑轮组 （1）滑轮：工作时，轴固定不动的滑轮称为定滑轮，轴随被拉动的物体一起运动的滑轮称为动滑轮。 （2）滑轮组：在实际使用中，人们常将动滑轮和定滑轮组合成滑轮组，这样既可以省力又可以改变施力的方向。 2．斜面和轮轴 (1)斜面：斜面是一种省力、费距离的简单机械．如盘山公路。 (2)轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可以省力但费距离．如门把手、方向盘等。 知识点03 功 1．定义：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功，简称功，用字母W表示。 2．单位：焦耳，简称焦，用字母J表示.1 J＝1 N·m。 3．做功的两个必要条件：(1)对物体有力的作用；(2)物体要在力的方向上通过一定的距离。 4．功的计算：W = Fs。 知识点04 功率 1．定义：功与做功所用时间之比叫做功率，它大小等于单位时间内所做的功。 2．物理意义：在物理学中，用功率表示做功的快慢。 3．功率的计算：。 4.生活中的功率 麻雀飞行时的功率约为8 W；人骑自行车时的功率通常为60～80 W；中学生跳绳的功率约为60 W；家用轿车发动机的功率约为80 kW；飞机发动机的功率可达1 000 kW以上；动车组的功率约为5.5～20 MW。 知识点05 机械效率 提高机械效率的方法 a. 提高滑轮组机械效率的方法：增大物重、减小动滑轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩擦.有用功一定时，减少额外功，额外功一定时，增加有用功。 b. 提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角或减小斜面的摩擦。 题型一 功、功率、机械效率综合判断 解｜题｜技｜巧 首先要清楚功、功率和机械效率的计算关系式，然后根据选项中的条件信息，结合关系式控制变量判断。特别要注意做功多的，不一定做功快，不一定效率高。 【典例1】(25-26九上·江苏无锡滨湖区·期中)关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．效率越高的机械，做的有用功越多 B．功率越大的机械，做功越快 C．做功越多的机械，功率越大 D．功率越大的机械，机械效率越高 【答案】B 【详解】A．机械效率是有用功占总功的比值，效率越高的机械，做的有用功不一定越多，故A错误； BC．功率指的是做功快慢，功率大，指的是做功快，做功多的机械，功率不一定大，故B正确，C错误； D．机械效率是有用功占总功的比值，而功率是做功快慢的物理量，两个物理量之间没有必然的联系，故D错误。 故选B。 【典例2】(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)未央龙湖天街项目目前施工稳步进行，下列有关挖掘机施工时和人施工时，关于机械做功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．挖掘机机械效率高，所以其功率大 B．挖掘机功率更大，所以其做功更快 C．挖掘机做功越多，其功率越大 D．挖掘机挖的土多，所以其机械效率大 【答案】B 【详解】A．机械效率是有用功与总功的比值，功率是描述做功快慢的物理量，二者没有必然的联系，所以挖掘机机械效率高，其功率不一定大，故A错误； B．功率是描述做功快慢的物理量，挖掘机功率更大，所以其做功更快，故B正确； C．根据，时间未知，所以挖掘机做功越多，其功率不一定越大，故C错误； D．挖的土多仅说明挖掘机做的 “总功” 或 “有用功” 更多，与机械效率无关。机械效率取决于挖掘过程中 “有用功（克服土的重力做功）” 和 “总功（发动机消耗能量转化的功）” 的比例，挖土多少不影响这一比例。故D错误。 故选B。 【变式1】(25-26九上·江苏南京秦淮区·期中)下列关于功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．定滑轮在实际使用中，机械效率可达到100% C．功率大的机械一定比功率小的做功快 D．越省力的机械，机械效率一定越高 【答案】C 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，两者无必然联系，比如大功率机器可能额外功多，机械效率低，故A错误； B．定滑轮使用时，要克服绳与轮间的摩擦做额外功，总功，有用功小于总功，机械效率，故B错误； C．功率的物理意义就是表示做功的快慢，功率大的机械，单位时间内做的功多，一定比功率小的做功快，故C正确； D．机械省力与否由结构决定（如杠杆的力臂关系，滑轮组的绳子段数等），机械效率由有用功和总功的比值决定，比如省力的动滑轮，要克服动滑轮重力做额外功，机械效率不一定高；费力的镊子，额外功少，机械效率可能高，故D错误。 故选C。 【变式2】(25-26九上·陕西汉中洋县联考·期中)下列有关功率和机械效率的说法，正确的是（　　） A．做相同的功，用时短的机械功率小 B．机械做功越快，功率一定越大 C．机械的功率越大，机械效率越高 D．机械做的有用功越多，机械效率越高 【答案】B 【详解】A．由公式可知，做相同的功，用时间短的功率大，故A错误； B．功率是表示做功快慢的物理量，机械做功越快，功率一定越大，故B正确； C．功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快；机械效率反映了机械的性能优劣，是有用功与总功的比值；机械效率与机械做功的功率无关，故C错误； D．有用功越多，机械效率不一定越大，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。 故选B。 题型二 杠杆最小力作图 解｜题｜技｜巧 首先判断最小力的作用点是否已知，当最小力的作用点已知时，支点与最小力作用点的连线就是最长力臂；当最小力的作用点未知时，杠杆上离支点最远的点为最小力的作用点，最远的点与支点的连线就是最长力臂，找到最长力臂以后，根据力与力臂垂直确定最小力方向，画出最小力。 【典例1】(25-26九上·黑龙江大庆景园中学·)如图，用棒提升重物，画出B点位置所用最小力F1和阻力F2的力臂l2。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡的条件（动力×动力臂 = 阻力×阻力臂），当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。分析图片中的杠杆，可知杠杆的支点是棒与墙的连接点（图中左侧固定点），根据“动力臂越长，动力越小”，连接支点与B点的线段就是最长的动力臂 l1 ，过B点作动力臂l1的垂线，方向向上（因为要提升重物，力的方向应使棒绕支点转动提升重物），即为最小力F1；阻力F2是重物对棒的拉力，方向竖直向下，从支点向阻力F2的作用线作垂线，垂线段的长度就是阻力臂，如下图所示： 【典例2】(25-26九上·江苏南通海门区多校联考·月考)按题目要求作图。如图所示，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小动力和阻力臂。 【答案】 【详解】物体对杠杆的拉力为阻力F2，方向竖直向下，反向延长阻力F2的作用线，从支点O向阻力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是阻力臂l2，使杠杆AB静止时所用最小力的作用点在离支点最远的B点，用力方向与OB垂直,这样动力臂最长(等于OB)，最省力。如图所示： 【变式1】(24-25八下·山西吕梁临县·期末)如图所示的是利用羊角锤撬钉子的情景，请在锤柄A点处画出所施加的最小动力F。 【答案】 【详解】由杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，当动力臂最大时，动力最小，最长的力臂即支点与作用点的连线，连接OA即为最长力臂l，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力F，如图所示： 【变式2】(25-26九上·安徽池州·开学考)按照下列要求作图，如图所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力F并标出动力臂L。 【答案】 【详解】依据杠杆平衡条件分析，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。如图所示的杠杆，首先确定最长动力臂，支点O到杠杆上最远点的距离为最长动力臂，图中A点距离支点O最远，所以连接OA，OA就是最长的动力臂。然后确定最小动力的方向：因为阻力（重物对杠杆的拉力）使杠杆有逆时针转动的趋势，所以动力应使杠杆有顺时针转动的趋势，来平衡杠杆。因此，动力F的方向应垂直于OA向上。从A点作垂直于OA向上的力F，OA为动力臂，如下图所示： 题型三 滑轮作图 解｜题｜技｜巧 定、动滑轮个数不等的滑轮组绕线：从个数少的滑轮开始：定滑轮个数少，从定滑轮开始；动滑轮个数少就从动滑轮开始。 【典例1】(24-25九上·江苏徐州多校·月考)如图所示的滑轮组，用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出重物在上升过程中受力示意图及滑轮组上绳的绕法。 【答案】 【详解】用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处，可知物重为拉力的3倍。已知绳、滑轮的自重及摩擦不计，可知有3股绳拉动滑轮，从动滑轮开始画出滑轮组上绳的绕线。如图所示： 【典例2】(22-23八下·广东清远·期末)如图，用滑轮组提升重物，用最小的力将物重提升到高处，请画出符合要求的绳子绕法。 【答案】 【详解】由图可知，绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后绕过下面的动滑轮，再绕过定滑轮，这样绳子股数最多，最省力，如图所示： 【变式1】(20-21九上·重庆西北狼教育联盟·适考)如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。 【答案】 【详解】由图知道，只有1个动滑轮，且人站在地面上用滑轮组提升重物，所以，由3段绳子承担物重是最省力的绕法；从动滑轮上面挂钩开始绕起，最后绳子回到人的手中，如下图 【变式2】(24-25八下·辽宁盘锦兴隆台区·期末)请你画出图中一个滑轮组的绳子绕法，要求用上所有的滑轮，且绳子拉力方向向下。 【答案】 【详解】左图中，要求绳子拉力方向向下，从绳子自由端开始向上绕起，由外向里，依次绕过定滑轮、动滑轮、定滑轮，最后固定在动滑轮的上挂钩上。如图所示： 右图中，要求绳子拉力方向向下，从绳子自由端开始向上绕起，由外向里，依次绕过定滑轮、动滑轮，最后固定在定滑轮的下挂钩上，动滑轮只能用一个。如图所示： 要求用上所有的滑轮，则选左图绕法符合题意，选右图绕法不符合题意。 题型四 竖直方向滑轮组机械效率综合计算 解｜题｜技｜巧 (1)读题明确已知量，看图确定动滑轮上绳子段数 (2)读题明确计算量。 (3)寻找计算量与已知量之间关系： 【典例1】(24-25九上·陕西西安雁塔区第二中学·)如图所示，用滑轮组匀速提升物体到一定高度，已知该物体的重力是100N，拉力F为60N，物体被向上提升的高度是5m。若不计绳重和摩擦，求： (1)拉力所做的总功； (2)该滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图可知，绳子的股数n=2， 则绳子自由端移动的距离s=nh=2×5m=10m 所以拉力所做的总功W总=Fs=60N×10m=600J （2）拉力所做的有用功W有=Gh=100N×5m=500J 该滑轮组的机械效率 【典例2】(25-26九上·陕西西安新城区西光中学教育集团·月考)如图所示，滑轮组将重为3.6×104N的重物匀速提升10m的高度，用时50s，滑轮组的机械效率为80%。求： (1)克服物体重力做的功； (2)提升过程所做的总功； (3)绳自由端的拉力； (4)拉力做功的功率。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由题可知，提升重物重力G = 3.6×10⁴ N，提升高度为 h = 10 m，滑轮组机械效率为 η = 80% = 0.80，提升所用时间 t = 50 s。 克服重力做的有用功 W有用 = Gh = 3.6×104N×10 m = 3.6×105J （2）根据可得 （3）从图示滑轮组可知，承担动滑轮重的绳子段数n=2，即绳子自由端移动的距离 因此自由端拉力 F ，由W总 = Fs可得 （4）拉力做功的功率 【变式1】(24-25九下·江苏盐城射阳县实验初级中学·月考)某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是1200牛，绳子自由端被拉下4米。求： (1)人做的总功； (2)做的有用功； (3)滑轮组的机械效率； 【答案】(1)4800J (2)4000J (3)83.3% 【详解】（1）人做的总功 （2）由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，由s=nh可得， 重物上升的高度 克服物重做的有用功 （3）滑轮组的机械效率 【变式2】(25-26九上·江苏如皋石庄镇初级中学·)如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。（不计绳重及摩擦） (1)拉力所做的有用功是多少？ (2)拉力的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】(1) 1800 J (2) 75W (3) 80% 【详解】（1）拉力对重物做的有用功为 （2）由图可知，n=3，绳子自由端移动的距离为 人做的总功为 人做功的功率为 （3）滑轮组的机械效率为 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)如图所示是我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距离，下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是（　　） A．用羊角锤起钉子 B．用镊子夹砝码 C．用老虎钳剪断铁丝 D．用瓶盖起子起瓶盖 【答案】B 【详解】机械臂可以省距离，所以一定费力，属于费力杠杆。 A．用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，羊角锤是省力杠杆，故A不符合题意； B．用镊子夹砝码，动力臂小于阻力臂，镊子是费力杠杆，故B符合题意； C．用老虎钳剪断铁丝，动力臂大于阻力臂，老虎钳是省力杠杆，故C不符合题意； D．用瓶盖起子起瓶盖，动力臂大于阻力臂，瓶盖起子是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2．(24-25八下·陕西咸阳兴平·期末)晓畅家附近的道路正在进行改建扩建工程，他看到工人师傅用如图所示的简单机械搬运路牙石，他运用所学的知识进行了下列总结，其中正确的是（　　） A．该简单机械是一个省力杠杆 B．钢管长度就是动力臂的长度 C．手握钢管的位置越靠近车轮就越省力 D．用车轮运送是为了增大与地面的摩擦力 【答案】A 【详解】A．该简单机械使用时动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故A正确； B．动力臂是从支点到动力作用线的距离，钢管长度不一定是动力臂的长度，故B错误； C．手握钢管的位置越靠近车轮，动力臂越小，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越小，越费力，故C错误； D．用车轮运送是变滑动为滚动，减小了摩擦，故D错误。 故选A。 3．(24-25八下·陕西咸阳永寿县·期末)如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（   ） A．背着书包水平行走 B．用力拉物体上升 C．在空中飞行的足球 D．用力搬石头石头没动 【答案】B 【详解】A．人背着书包水平行走，人对书包有一个向上的力，而书包是在水平方向上移动了距离，在力的方向（竖直向上）上没有移动距离，所以人对书包没有做功，故A不符合题意； B．人用力拉物体上升，人对物体施加了一个向上的拉力，并且物体在这个拉力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以人对物体做了功，故B符合题意； C．空中飞行的足球，脚与足球脱离后，足球由于惯性继续飞行，此时脚对足球没有力的作用，所以脚对足球没有做功，故C不符合题意； D．人用力搬石头但石头没动，人对石头施加了一个力，然而石头在力的方向上没有移动距离，不满足做功的条件，所以人对石头没有做功，故D不符合题意。 故选B。 4．(24-25八下·陕西榆林横山区·期末)如图所示，关于简单机械，下列说法正确的是（　　） A．如图甲，使用定滑轮可以改变力的大小 B．如图乙，使用动滑轮既能省力又能省功 C．如图丙，增大提升重物的质量，可以提高滑轮组的机械效率 D．如图丁，借助辘轳汲水时，克服水的重力做的功是总功 【答案】C 【详解】A．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不能改变力的大小，只能改变力的方向，故A错误； B．根据功的原理，使用任何机械都不省功。动滑轮可以省力，但不能省功，故B错误； C．对于滑轮组，机械效率，当增大提升重物的质量时，物重G增大，在动滑轮重不变的情况下，滑轮组的机械效率提高，故C正确； D．借助辘轳汲水时，克服水的重力做的功是有用功，而总功是克服水的重力和辘轳等机械自身重力等做的功，故D错误。 故选 C。 5．(24-25八下·陕西西安蓝田县李后初级中学等学校·期末)杆秤是我国的传统衡器，凝聚着我国古代人民的智慧。如图用秤钩挂住物体称重时，秤杆恰好在水平位置平衡。提纽O处是支点，，，秤砣质量是500g，不计秤杆、秤钩和提纽的质量，则被称物体的质量是（    ） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 【答案】C 【详解】根据杠杆平衡条件 可得 可得，物体质量为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．(24-25九·江苏盐城亭湖新区初级中学·期末)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。若工人在1min内将货物匀速向上提高6m，作用在钢绳上的拉力为400N，滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计，g取10N/ kg）下列说法正确的是（　　） A．作用在钢绳上拉力的功率为40W B．动滑轮的重力为200N C．人对绳子的最大拉力为1000N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 【答案】B 【详解】A．若工人在1min内将货物匀速向上提高6m，则物体上升的速度为 图中连接动滑轮绳子的股数是3股，则绳末端移动的速度为 作用在钢绳上拉力的功率为，故A错误； B．机械中摩擦和绳重均不计，当物重为300N时，效率是60%，根据可得，绳末端的拉力为 由，可得动滑轮的重力为，故B正确； C．已知工人的质量为60kg，重力为 则人对绳子的最大拉力为600N，故C错误； D．已知绳末端最大的拉力为600N，动滑轮的重力为200N，根据可得，提升的最大物重为 则该滑轮组的最大机械效率为，故D错误。 故选B。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 7．(24-25八下·江苏南通启东·期末)如图所示，工人用一块倾斜直木板将箱子匀速拉上平台。已知箱子质量、底面积为，工人拉力为，箱子沿倾斜直木板移动了，升高，用时，取。下列选项错误的是（　　） A．上移过程拉力对箱子做功 B．上移过程中拉力做功的功率 C．箱子与倾斜木板摩擦力为 D．箱子对平台的压强为 【答案】C 【详解】A．拉力做功的计算公式为W=Fs，其中F=350N，s=2m，代入可得W= Fs =350N×2m=700J 故A正确，不符合题意； B．拉力做功的功率，其中W=700J，t=10s，代入可得 故B正确，不符合题意； C．箱子沿斜面匀速运动时，拉力需克服重力和摩擦力。重力G=mg=50kg×10N/kg=500N 根据功的原理，拉力做的总功应等于克服重力做的有用功与克服摩擦力做的额外功之和。有用功W有=Gh=500N×1m=500J 总功W总=700J，额外功W额=W总−W有=700J−500J=200J 摩擦力 因此题目中给出的200N是错误的，故C错误，符合题意； D．箱子静止在平台上时，对平台的压力F压=G=500N 受力面积S=0.2m2 压强 故D正确，不符合题意 故选C。 8．(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率分别为、，拉力、做的功分别为、，功率分别为、。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物体的重力，即，而乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，即，故，故A错误； BC．不计绳重和摩擦，因为物重相同，提升的高度相同，故甲做的有用功等于乙做的有用功；因为甲用定滑轮提升，乙用动滑轮提升，所以甲做的额外功为零，小于乙做的额外功，故甲做的总功小于乙做的总功，即；又因为所用时间相同，由可知，甲的功率小于乙的功率，即，故B正确，C错误； D．因为机械效率是有用功与总功的比值，甲做的有用功等于乙做的有用功，甲做的总功小于乙做的总功，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故D错误。 故选B。 9．(24-25八下·江苏南通海安·期末)用图示滑轮组匀速提升不同的重物，不计绳重和摩擦，人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值为。则下列描述拉力与物重、与物重的倒数的关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．不计绳重和摩擦，只考虑动滑轮重，一共有3段绳子分担动滑轮重，故拉力F为，当物重为0N时，拉力F不为零，故A错误； B．拉力F与物重之间的关系为，是一次函数，故是一条倾斜的直线，故B错误； CD．人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值为，与物重的倒数的关系是一次函数，故是一条倾斜的直线，故C错误；D正确。 故选D。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 10．（江苏省南通市海门区2024-2025学年九年级上学期期末）如图所示的滑轮组下挂一重为45N的物体，现用20N的拉力F在4s内将物体匀速提升2m。求： (1)此过程中所做的有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)当克服摩擦和绳重所做的功为总功的5%，动滑轮的重力。 【答案】(1)90J (2)75% (3)12N 【详解】（1）此过程中所做的有用功 （2）由图可知，动滑轮上的绳子段数，拉力端绳子移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 （3）由题意可得，克服摩擦和绳重所做的额外功 克服动滑轮重做的额外功 根据可得，动滑轮的重力 11．(24-25九上·江苏昆山·期末)工人用斜面把重物搬运到汽车上，车厢底板高度为1.5m，斜面长度为3m，现用力F 沿着斜面把G=1800N的物体匀速拉到车上。若实际拉力为F=1200N，求： (1)工人师傅做的有用功； (2)此斜面的机械效率； (3)重物在斜面上受到摩擦力。 【答案】(1)2700J (2)75% (3)300N 【详解】（1）工人师傅做的有用功 （2）工人师傅的做的总功 此斜面的机械效率 （3）工人克服摩擦力所做的功 重物在斜面上受到摩擦力 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 简单机械和功（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 简单机械 1.知道简单机械。了解人类使用机械的历程。 2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 基础必考点，常出选择题 功、功率 机械效率 1.知道机械功。知道机械功率。 2.知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。 高频考点，常出计算题 知识点01 杠杆 1． 定义：在力的作用下可绕一 转动的硬棒叫做杠杆。 2．杠杆的五要素 (1)支点：如图所示，杠杆可以绕其转动的点，用字母O表示。 (2)动力：如图所示，使杠杆转动的力，用字母F1表示。 (3)阻力：如图所示，阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。 (4)动力臂：如图所示，从支点O到 作用线的距离，用字母L1表示。 (5)阻力臂：如图所示，从支点O到 作用线的距离，用字母L2表示。 3．杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡状态：杠杆静止或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 (2)杠杆的平衡条件： ，用字母表示为F1L1＝F2L2(其中F1、L1、F2、L2分别表示动力、动力臂、阻力和阻力臂)。 知识点02 滑轮和斜面 1．滑轮及滑轮组 （1）滑轮：工作时，轴固定不动的滑轮称为定滑轮，轴随被拉动的物体一起运动的滑轮称为动滑轮。 （2）滑轮组：在实际使用中，人们常将动滑轮和定滑轮组合成滑轮组，这样既可以省力又可以改变施力的方向。 2．斜面和轮轴 (1)斜面：斜面是一种省力、 的简单机械．如盘山公路。 (2)轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可以省力但费距离．如门把手、方向盘等。 知识点03 功 1．定义：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的 称为机械功，简称功，用字母W表示。 2．单位： ，简称焦，用字母J表示.1 J＝ N·m。 3．做功的两个必要条件：(1)对物体有 ；(2)物体要在力的方向上通过一定的 。 4．功的计算：。 知识点04 功率 1．定义：功与做功所用时间之比叫做功率，它大小等于 所做的功。 2．物理意义：在物理学中，用功率表示做功的 。 3．功率的计算：。 4.生活中的功率 麻雀飞行时的功率约为8 W；人骑自行车时的功率通常为60～80 W；中学生跳绳的功率约为60 W；家用轿车发动机的功率约为80 kW；飞机发动机的功率可达1 000 kW以上；动车组的功率约为5.5～20 MW。 知识点05 机械效率 提高机械效率的方法 a. 提高滑轮组机械效率的方法：增大物重、减小动滑轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩擦.有用功一定时，减少 ，额外功一定时，增加 。 b. 提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角或减小斜面的摩擦。 题型一 功、功率、机械效率综合判断 解｜题｜技｜巧 首先要清楚功、功率和机械效率的计算关系式，然后根据选项中的条件信息，结合关系式控制变量判断。特别要注意做功多的，不一定做功快，不一定效率高。 【典例1】(25-26九上·江苏无锡滨湖区·期中)关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．效率越高的机械，做的有用功越多 B．功率越大的机械，做功越快 C．做功越多的机械，功率越大 D．功率越大的机械，机械效率越高 【典例2】(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)未央龙湖天街项目目前施工稳步进行，下列有关挖掘机施工时和人施工时，关于机械做功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．挖掘机机械效率高，所以其功率大 B．挖掘机功率更大，所以其做功更快 C．挖掘机做功越多，其功率越大 D．挖掘机挖的土多，所以其机械效率大 【变式1】(25-26九上·江苏南京秦淮区·期中)下列关于功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．定滑轮在实际使用中，机械效率可达到100% C．功率大的机械一定比功率小的做功快 D．越省力的机械，机械效率一定越高 【变式2】(25-26九上·陕西汉中洋县联考·期中)下列有关功率和机械效率的说法，正确的是（　　） A．做相同的功，用时短的机械功率小 B．机械做功越快，功率一定越大 C．机械的功率越大，机械效率越高 D．机械做的有用功越多，机械效率越高 题型二 杠杆最小力作图 解｜题｜技｜巧 首先判断最小力的作用点是否已知，当最小力的作用点已知时，支点与最小力作用点的连线就是最长力臂；当最小力的作用点未知时，杠杆上离支点最远的点为最小力的作用点，最远的点与支点的连线就是最长力臂，找到最长力臂以后，根据力与力臂垂直确定最小力方向，画出最小力。 【典例1】(25-26九上·黑龙江大庆景园中学·)如图，用棒提升重物，画出B点位置所用最小力F1和阻力F2的力臂l2。 【典例2】(25-26九上·江苏南通海门区多校联考·月考)按题目要求作图。如图所示，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小动力和阻力臂。 【变式1】(24-25八下·山西吕梁临县·期末)如图所示的是利用羊角锤撬钉子的情景，请在锤柄A点处画出所施加的最小动力F。 【变式2】(25-26九上·安徽池州·开学考)按照下列要求作图，如图所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力F并标出动力臂L。 题型三 滑轮作图 解｜题｜技｜巧 定、动滑轮个数不等的滑轮组绕线：从个数少的滑轮开始：定滑轮个数少，从定滑轮开始；动滑轮个数少就从动滑轮开始。 【典例1】(24-25九上·江苏徐州多校·月考)如图所示的滑轮组，用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出重物在上升过程中受力示意图及滑轮组上绳的绕法。 【典例2】(22-23八下·广东清远·期末)如图，用滑轮组提升重物，用最小的力将物重提升到高处，请画出符合要求的绳子绕法。 【变式1】(20-21九上·重庆西北狼教育联盟·适考)如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。 【变式2】(24-25八下·辽宁盘锦兴隆台区·期末)请你画出图中一个滑轮组的绳子绕法，要求用上所有的滑轮，且绳子拉力方向向下。 题型四 竖直方向滑轮组机械效率综合计算 解｜题｜技｜巧 (1)读题明确已知量，看图确定动滑轮上绳子段数 (2)读题明确计算量。 (3)寻找计算量与已知量之间关系： 【典例1】(24-25九上·陕西西安雁塔区第二中学·)如图所示，用滑轮组匀速提升物体到一定高度，已知该物体的重力是100N，拉力F为60N，物体被向上提升的高度是5m。若不计绳重和摩擦，求： (1)拉力所做的总功； (2)该滑轮组的机械效率。 【典例2】(25-26九上·陕西西安新城区西光中学教育集团·月考)如图所示，滑轮组将重为3.6×104N的重物匀速提升10m的高度，用时50s，滑轮组的机械效率为80%。求： (1)克服物体重力做的功； (2)提升过程所做的总功； (3)绳自由端的拉力； (4)拉力做功的功率。 【变式1】(24-25九下·江苏盐城射阳县实验初级中学·月考)某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是1200牛，绳子自由端被拉下4米。求： (1)人做的总功； (2)做的有用功； (3)滑轮组的机械效率； 【变式2】(25-26九上·江苏如皋石庄镇初级中学·)如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。（不计绳重及摩擦） (1)拉力所做的有用功是多少？ (2)拉力的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多少？ 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)如图所示是我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距离，下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是（　　） A．用羊角锤起钉子 B．用镊子夹砝码 C．用老虎钳剪断铁丝 D．用瓶盖起子起瓶盖 2．(24-25八下·陕西咸阳兴平·期末)晓畅家附近的道路正在进行改建扩建工程，他看到工人师傅用如图所示的简单机械搬运路牙石，他运用所学的知识进行了下列总结，其中正确的是（　　） A．该简单机械是一个省力杠杆 B．钢管长度就是动力臂的长度 C．手握钢管的位置越靠近车轮就越省力 D．用车轮运送是为了增大与地面的摩擦力 3．(24-25八下·陕西咸阳永寿县·期末)如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（   ） A．背着书包水平行走 B．用力拉物体上升 C．在空中飞行的足球 D．用力搬石头石头没动 4．(24-25八下·陕西榆林横山区·期末)如图所示，关于简单机械，下列说法正确的是（　　） A．如图甲，使用定滑轮可以改变力的大小 B．如图乙，使用动滑轮既能省力又能省功 C．如图丙，增大提升重物的质量，可以提高滑轮组的机械效率 D．如图丁，借助辘轳汲水时，克服水的重力做的功是总功 5．(24-25八下·陕西西安蓝田县李后初级中学等学校·期末)杆秤是我国的传统衡器，凝聚着我国古代人民的智慧。如图用秤钩挂住物体称重时，秤杆恰好在水平位置平衡。提纽O处是支点，，，秤砣质量是500g，不计秤杆、秤钩和提纽的质量，则被称物体的质量是（    ） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 6．(24-25九·江苏盐城亭湖新区初级中学·期末)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。若工人在1min内将货物匀速向上提高6m，作用在钢绳上的拉力为400N，滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计，g取10N/ kg）下列说法正确的是（　　） A．作用在钢绳上拉力的功率为40W B．动滑轮的重力为200N C．人对绳子的最大拉力为1000N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 7．(24-25八下·江苏南通启东·期末)如图所示，工人用一块倾斜直木板将箱子匀速拉上平台。已知箱子质量、底面积为，工人拉力为，箱子沿倾斜直木板移动了，升高，用时，取。下列选项错误的是（　　） A．上移过程拉力对箱子做功 B．上移过程中拉力做功的功率 C．箱子与倾斜木板摩擦力为 D．箱子对平台的压强为 8．(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率分别为、，拉力、做的功分别为、，功率分别为、。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 9．(24-25八下·江苏南通海安·期末)用图示滑轮组匀速提升不同的重物，不计绳重和摩擦，人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值为。则下列描述拉力与物重、与物重的倒数的关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 10．（江苏省南通市海门区2024-2025学年九年级上学期期末）如图所示的滑轮组下挂一重为45N的物体，现用20N的拉力F在4s内将物体匀速提升2m。求： (1)此过程中所做的有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)当克服摩擦和绳重所做的功为总功的5%，动滑轮的重力。 11．(24-25九上·江苏昆山·期末)工人用斜面把重物搬运到汽车上，车厢底板高度为1.5m，斜面长度为3m，现用力F 沿着斜面把G=1800N的物体匀速拉到车上。若实际拉力为F=1200N，求： (1)工人师傅做的有用功； (2)此斜面的机械效率； (3)重物在斜面上受到摩擦力。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $