内容正文:
第九章
机械和功
第1节杠杆滑轮
(兰州5年5考,0.75~5.75分)
>2022版课标内容要求
2.2.6知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件(学生必做实验)。
3.2.4能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。
核心考点精讲练
考点1杠杆(兰州5年2考)
北师:八下P103~105
定义
在力的作用下绕杆上一固定点转动的简单机械
(1)支点:杠杆可以绕其转动的点,如图中的0点
(2)动力:使杠杆转动的力,如图中的F
五要素
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,如图中的F2
(4)动力臂:支点到①
的距离,如图中的②
(5)阻力臂:支点到③
的距离,如图中的④
杠杆平
动力×动力臂=⑤
也可以写成FL1=F2L2
衡条件
⊙考点小练
1.@新考法[科学思维·模型建构](2025河南)如图,在植树活动中,两位同学用竹竿抬水。
水桶挂在水平竹竿的P处,与前、后同学的距离分别为PM、PN,水桶对竹竿的作用力为F,其
中PM、PW及F的大小均已知,竹竿的重力忽略不计。若要分析前面同学拾水的力F,的大
小,下列建构的杠杆示意图正确的是
第1题图
M
(支点)
(支点
(支点)
(支点)
A
B
C
D
2.(2025安徽)图甲所示为自行车的手闸,将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆,忽略杠杆自身的重力,当
杠杆平衡时,施加在B点的动力F1=15N,测得l1=12cm,l2=4cm,则阻力F2=
N
F
第2题图
3.如图所示,小明爸爸用石头砌墙,小明用独轮车给爸爸运送石块。已知石块与独轮车的
总重为1000N,重力作用线为过A的直线,支点为O点。则小明两手对车施加的竖直
向上的力F的力臂为,F的大小为N,要想使F更小一些,手应该适
当
(选填“前移”或“后移”)一些。
I m-
第3题图
第九章机械和功79
考点2杠杆的分类
北师:八下P105~106
名称
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
力臂关系
动力臂①
阻力臂
动力臂②
阻力臂
动力臂③
阻力臂
力的关系
动力④
阻力
动力⑤
阻力
动力⑥
阻力
特点
省力、费距离
费力、⑦
距离
不省力、不省距离
对应
⑧
⑨
⑩
归类
生活
现象
生活
a.用羊角锤
b.船桨
c.开瓶器
d托盘天平
e.镊子
拔钉子
实例
「.核桃钳
g筷子
h.踏谁
i.食品夹
j.钢丝钳
考点3滑轮(兰州5年4考)
北师:八下P110~114
类型
定滑轮
动滑轮
滑轮组
F
图示
回
©
实质
①
杠杆
②
杠杆
既可以省力,又可以
特点
改变力的方向,但不省力
省力,但不能改变力的方向
改变力的方向
F与G
忽略绳重、滑轮重及摩擦
的关系
F1=③
F2=④
F3=⑤
s与h
s为绳端移动的距离,h为物体移动的距离
的关系
s=⑥
s=⑦
s=⑧
滑轮组承担物重的绳子段数的判断:在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线,将定滑轮和动滑轮隔开,然后数
出与动滑轮相连的绳子的段数,即为滑轮组承担物重的绳子段数
n=2
i2n=3
甲
的
80
兰州物理精讲册
⊙考点小练
4.(2024云南)如图所示,美丽乡村建设的工地上,工人使用一个
(选填“定”或“动”)滑轮匀速提升
重300N的建筑材料(不计绳重和摩擦),则人的拉力为
N。
乙
第4题图
第5题图
第6题图
5.(2025武威三模)如图所示,物体A以2c/s的速度,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为
3N,物体A受到的摩擦力f=
N,2s内拉力F移动的距离
m。(不计滑轮重、绳重及摩擦)
6.如图,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子
的重力及滑轮与绳子间的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为
N,图乙中人对绳子的拉力为
No
实验突破
提素养
实验探究杠杆的平衡条件(《课标》要求学生必做实验)》
北师:八下P104~105
(1)让支点处于杠杆中央的目的:消除杠杆自重对实验造成
L
实验视频
实验
的影响
装置
(2)实验前调节杠杆在水平位置平衡的操作:左端高向
端调节,右端高向
端调节
探究杠杆的
平衡条件
(1)实验过程中使杠杆水平平衡的目的:便于测量
力臂;实验过程中
(选填“能”
或“不能”)调节杠杆两端的平衡螺母
操作
(2)多次实验的操作和目的:
要点
操作:通过增减钩码的数量来改变动力的大小,通过
来改变力臂的大小,并随之调
节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在水平位置平衡
目的:寻找普遍规律
实验结论杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,用图中字母表示为
(1)将钩码换成弹簧测力计的好处:a.可以改变力的方向;b.可以连续改变拉力的大小;c.可以探究
交流与
动力和阻力在支点同侧时是否满足杠杆的平衡条件
反思
(2)杠杆平衡时,在杠杆两端同时加减钩码或移动钩码位置后,杠杆是否平衡的判断:比较FL1和
F,山2,若相等,杠杆水平平衡;若不相等哪边乘积太,杠杆向哪边倾斜
一题练透一实验
例小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器
(1)当杠杆静止时如图甲所示,为了方便测量力臂,
材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相
需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡
等,杠杆上每格长度均相等。
螺母向
(选填“左”或“右”)调节。
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的
力为动力F,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2;
测出杠杆平衡时的动力臂1,和阻力臂2;多次换用
不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠
杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表所示:
例题图
第九章机械和功
81
实验
动力
动力臂
阻力
阻力臂
到A点正上方的B点,力臂是线段
(选
次数
F/N
1/cm
F2/N
1/cm
填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆
(选
填“仍能”或“不能”)保持平衡。
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
…
例题图丁
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是:
(6)[生活实践]如图戊是我国古代的取水工
。(用字母表示)》
具—桔槔。在井边竖一根树权,架上一根横木,
(3)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一
横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化
个,杠杆将会
(选填“仍然平衡”“左端
图如图己。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的
下沉”或“右端下沉”)。
拉力,根据杠杆的平衡条件,可以
(选填
(4)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠
“增大”或“减小”)配重物或向
(选填“左”
杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计
或“右”)移动杠杆的支点。
在a位置竖直向上的拉力为F。,在b位置斜向上的
拉力为F,则F。
(选填“>”“=”或
0
“<”)F60
木架
2
水井
配重物
拓展设问
(5)[创新装置]如图丁是一个加宽的杠杆装置,
此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂
例题图
兰州真题与拓展
命题点1杠杆类型的判断
3.(2025四川凉山州)如图甲所示,人们用盘子夹可
1.(2023甘肃省卷)如图所示是三种类型的剪刀,请为
以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的
铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择
一侧可简化为图乙所示的杠杆,0为支点。请在
(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了
图乙中画出作用在A点的最小动力F,及其力
(选填“省力”“省距离”或“省功”)。
臂l1
0
00
B
第1题图
命题点2】杠杆作图
第3题图
2.(2025山西)图甲是L型应急防洪板,能有效阻挡洪
命题点3杠杆平衡条件的应用(兰州5年3考)
水。图乙为单个防洪板的结构简图,请你在图乙中,
4.(2024兰州一诊)在“探究杠杆平衡条件”的实验
画出能阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂。
中,小明进行了如图所示的实验,每个钩码质量相
同,下列说法错误的是
第2题图
第4题图
82
兰州物理精讲册
A.如图甲所示的杠杆静止在水平桌面上,此时它
命题点4】滑轮、滑轮组
处于平衡状态
7.(2024甘肃省卷)将物体A、B置于如图所示的装
B.要使图甲所示的杠杆在水平位置平衡,应将平
置中,物体B恰好匀速下降,已知A重60N,B重
衡螺母向右调节
10N,则A所受地面的摩擦力为
N;若对A
C.将如图乙所示的两侧钩码均向外移动一格,杠
施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平
杆右端下沉
面上匀速向左运动,则拉力F大小为
N。
D.如图丙所示,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测
(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
力计从a转到b的过程中示数不变
5.(2025兰州一诊)同学们模仿中药房的戥子制作
杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤
盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在
第7题图
0点提起提纽,秤杆处于水平平衡;当秤盘放100g
8.(2025江苏苏州)如图中,地上的人用滑轮组提升
物体、秤砣移到B点时,秤杆再次处于水平平衡,
重物,画出最省力的绳子绕法。
如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上
西
49条刻度线。下列说法错误的是
A.自制杆秤的每一格约表示2g
①
B.称量时,若B端翘起,减小被测物体的质量可使
G
秤杆恢复水平平衡
第8题图
C.称量时,如果秤砣磨损则测量结果会比真实质
9.(2022兰州21题)小聪同学按照如图所示的装置
量偏小
对动滑轮特点进行了探究,实验数据见下表。通
D.若将提纽移到O点左侧(未达A点)可以增大
过分析数据,他觉得与“使用动滑轮能省一半的
杆秤的量程
力”的结论偏差较大。
弹簧测力
实验次数物重G/N
提纽
计示数F/N
F,=3N
1
1.0
0.7
秤
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
第5题图
第6题图
6.如图,是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。已
知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直
向下的作用力F2为3N,图中11为10cm、l2为80
cm,则手垂直于杆的动力F,为
N;若F,
第9题图
的大小和方向不变,F1的方向不变,1不变,延伸
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是没有考
自拍杆到1.5m,则F的大小变为
N;若
虑
自拍杆长度、F2的大小和方向、F,的位置和方向
(2)在实验过程中,提升重物时应该注意沿竖直方
不变,减小自拍杆与水平方向夹角的过程中,F1的
向
拉动。动滑轮可视为杠杆的变形,则
大小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
此时其支点为
(选填“A”“B”或“C”)点。
第九章机械和功
83
拓展与创新
10.(2024贵州改编)如图甲所示的条凳,人若坐
用在A点;水平地面对货车后面四个车轮的作
在凳的一端,极易使其另一端上翘而摔倒。现
用力均相等,等效作用在B点;因此,货车可看
将其简化为如图乙所示的示意图,B、C点分别
成水平杠杆,如图丙所示,AB距离等于前、后
与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水
车轴间的距离,C在AB中点。g取10N/kg。
平凳面施加竖直向下的压力时,下列分析不正
(1)求货车在B点所受的总支持力;
确的是
(2)为了保护路面,需要限定车辆对路面的压
强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的
压强超过限定值,即视为车辆超限。若某水平
路面能承受的最大压强为7.0×105Pa,请通
过计算判断该货车是否超限。
单轴一单轮
单轴一双轮
第10题图
A.压力作用于A点,可将条凳视为绕E点转
动的杠杆
B.只要压力作用于凳面的中间,则条凳一定
不会上翘
C.只要在A、D点同时施加压力,则条凳一定
丙
不会上翘
第12题图
D.在B或C点施加一个压力,则条凳一定不
会上翘
11.(2024江苏苏州)健
身步道上的坐式划
船训练器如图所示。
人坐在座板上,用始
终与把手垂直的力
第11题图
缓慢向后将把手拉
至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是
。若要增加训练强度,应将配重盘向
(选填“a”或“b”)端移。
12.(2025北京)图甲所示的载货汽车,其前面为
“单轴一单轮”(一根轴上有2个车轮),后面
为“单轴一双轮”(一根轴上有4个车轮),如
图乙所示。装货后该货车总质量为16t,每个
轮胎与地面的接触面积约为400cm。实际货
车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不
相等,常偏向车的后半部,为简化研究问题,假
设整体重心C到前、后轴的距离相等,水平地
面对货车前面两个车轮的作用力相等,等效作
温馨提示请完成《章片提升练》P19习题
84
兰州物理精讲册G哒1
18N
V空心=V冰
gP水10N/kg×1.0×103kg/m
=1.8×10-3m3
(3)图丙中,AB整体为研究对象,受到重力G、浮力
F,处于漂浮状态,
则整体受到的浮力:F浮'=G4+G。=(1.4kg+
0.6kg)×10N/kg=20N
排开水的总体积:
数'婴1
20N
gp水10N/kg×1.0×10°kg/m
=2×10-3m
则变化的体积为:△V排=V咏+V排'-V排=V隊+
V排'-(V4+Vg)=1.8×10-3m3+2×10-3m3
(200×10-6m3+2000×10-6m3)=1.6×10-3m
液面变化的高度:
Ah=4'e=1.6×10m
S1000×10-4m2
=1.6×10-2m
水对容器底的压强变化量:
△p=P*gAh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×
10-2m=160Pa
10.解:(1)潜水器处于漂浮状态时,潜水器受到的浮
力F浮=G腊水器=5N
(2)潜水器的底面积:
S,=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
由F浮=P液V排g=P水gS,h,得,漂浮时浸人水中的
深度:
F浮
5N
h,=
-pkgS,1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m
=0.05m
即等于潜水器边长的一半,则此时潜水器的重心
恰好与水面相平,所以潜水器下降的距离:
h,=h-h,=0.25m-0.05m=0.2m
潜水器的重力所做的功:
W=G借水h2=5N×0.2m=1J
(3)潜水器匀速下沉时,F随1的变化关系式为:
F=F浮-G腊水器=P水gS,(h-L)-G腊水器=1.0×
103kg/m3×10N/kg×0.01m2×(0.25m-l)-
5N=(20-100)N
依题意,潜水器浸没后加速下沉,F随1的变化关
系不变,即F=(20-100)N
潜水器沉底静止时,l=0,受到的吸引力F=20N
潜水器漂浮时,潜水器受到的重力等于它排开水
的重力,因此潜水器和水的总重G等于容器中只
装25cm深的水重G水
容器的底面积S2=1000cm2=0.1m2
潜水器和水的总重:
G总=G水=P水gS,h=1.0×103kg/m3×10N/kg×
0.1m×0.25m=250N
潜水器沉底静止时,容器对铁板的压力:F=F+
G总=20N+250N=270N
由p-可得,容器对铁板的压强:
F压-270N
P=
=2700Pa
S0.1m
第九章机械和功
第1节杠杆滑轮
核心考点精讲练
考点1①动力作用线②L,③阻力作用线④L
⑤阻力×阻力臂
兰州物理
考点2①大于②小于③等于④小于⑤大于
⑥等于⑦省⑧acfhi⑨begi0d
考点3①等臂②省力③G④26⑤26
⑥h⑦2h⑧2h
考点小练1.A2.453.1300后移
4.定3005.60.086.400210
实验突破提素养
实验装置:(2)左右操作要点:(1)力臂不能
(2)移动钩码位置实验结论:F,L,=F,L2
例(1)右(2)F,L=F,(3)右端下沉(4)<
(5)0A仍能(6)增大左
兰州真题与拓展
精
1.A省力
讲
2.如答图所示
3.如答图所示
册
水
第2题答图
第3题答图
4.D5.C6.2436变大7.2040
8.如答图所示
D
9.(1)滑轮的自重(2)匀速A
10.C11.变小a
12.解:(1)货车的总质量m=16t=16000kg
货车的总重力:
G=mg=16000kg×10N/kg=1.6×105N
设前轴的总支持力为F,后轴的总支持力F,
以A点为支点,后轴的总支持力F,为动力,货车
重力G为阻力,如解图所示,其中AB为动力臂L,
AC为阻力臂L2
F2
C
B
支点0
根据平衡条件得,F,L,=GL,
又因为C在AB的中点,所以L,=2L
因此,£=6-1.6×10N-8x10N
1
2
B点所受的总支持力F2=8×104N
(2)A点所受总支持力:
F,=G-F2=1.6×10N-8×10N=8×104N
每个轮胎与地面的接触面积S=400Cm2=400×
10-4m2=0.04m
前轴2个轮子,每个轮子对地面的压力:
Fn=,=分×8x10N=4x10N
参考答案
9
故单个轮胎对路面的压强:
_Ft-4×10N=1.0×10°Pa
P前=S=0.04m2
前轴单个轮胎对路面的压强为1.0×10Pa>7.0
×105Pa因此,货车的前轴轮胎对路面的压强超
过了限定值,该货车超限
第2节功功率机械效率
核心考点精讲练
考点1①距离②力③距离④丙⑤甲⑥力
⑦乙⑧力⑨距离⑩Fs
考点2①功②快慢③10:④”⑤F
精
讲
考点3①W+W餐外②组③小于④小于
册
⑤Fs⑥G物h⑦5⑧FL⑨Gh
考点小练1.80010080%增加提升重物的重
力(合理即可)2.1.50.670%3.D
兰州真题与拓展
1.A2.2:12
3.解:(1)由参数表可知最高车速:
v=18 km/h =5 m/s,
小东3min骑行的距离,
s=t=5m/s×3×60s=900m
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压力:
F=G=mg=(45kg+10kg)×10N/kg-550N
轮胎接地面积,即地面的受力面积:S=5cm2=5×
10-4m2
550N
车对地面的压强:P=5=5x104m=1.1x10°Pa
(3)车匀速直线行驶时,车的牵引力与所受阻力平
衡,大小相等,即:
F牵=f=0.1G=0.1×550N=55N
小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,平衡车
的功率:
P=W-Fss
=F李v=55N×5m/s=275W
4.B5.B6.D7.B8.D9.D10.1815015
力学学习关键能力2简单机械
相关受力分析及计算
例1如答图所示
针对训练1如答图所示
FA
(b)
例1题答图
针对训练1题答图
例2如答图所示
针对训练2如答图所示
例2题答图
针对训练2题答图
例3(1)变小(2)变大(3)不变
针对训练3仍然平衡针对训练45002100
例4D针对训练5D针对训练6A
10
兰州物理
针对训练7解:(1)工人带清洗工具进人吊篮,电动
机对绳子的拉力为零时,吊篮对水平地面的压力大小
等于吊篮和两动滑轮总重、工人和清洗工具的总重力
大小,即F压=G。=500N+2000N=2500N,
吊篮对水平地面的压强:
F压」
2500N
p=S=5000×104m
=5000Pa
(2)由图乙可知,动滑轮上的绳子段数n=4,不计绳
重和摩擦,自由端的拉力:
F=(G+6:度)=子×(200N+500)=625N
1
电动机做的总功:
W总=Fs=Fnh=625N×4×4m=1×104J
则本次吊升过程中电动机的输出功率:
N总=x101分
208
(3)电动机做的有用功:
W有=Gh=2000N×4m=8×103J
则本次吊升过程中升降平台的机械效率:
)=W直×1009%-8x10×1009%=80%
1×104J1
第十章机械能、内能及其转化
第1节机械能及其转化
核心考点精讲练
考点1①运动②质量③速度大小④大⑤大
⑥大⑦高⑧大
考点2①保持不变
考点小练1.A2.(1)不变变大变大
(2)变大不变变大(3)变小变小变小
3.重力势动等于4.(1)动(2)增大A
实验突破提素养
例(1)速度(2)错误没有控制小球的质量相同
(3)A(4)质量(5)阻力(或摩擦力)做功不能
匀速直线运动
兰州真题与拓展
1.C2.D3.大动4.增加增加5.动变小
6.(1)乙(2)质量速度(3)乙、丙
(4)不超载行驶,不超速行驶
7.C8.C9.B10.减小可能不可能
第2节内能及其利用
核心考点精讲练
考点1①高②热水③永不停息地做无规则运动
④间隙⑤高⑥无规则运动⑦引力⑧斥力
⑨内能0减小①增大2越大3转移④转化
1⑤减小6增大7等效8 befgi9 acdhi
0增大0减小
考点2①J/kg②种类③mg④Vg⑤1kg的水
温度升高1℃,吸收的热量是4.2×103J
考点3①化学②机械③向上④向下⑤向上
⑥吸气⑦压缩⑧做功⑨机械⑩内①有用
功卫燃料完全燃烧释放⑧”整
Q
考点4①凭空消失②转化③转移④保持不变
考点小练1.(1)V(2)×(3)V(4)V
(5)×(6)×2.热传递扩散剧烈
3.比热容4.2×10
4.6.72×100.016热传递不变
5.做功C
参考答案