第十二章 简单机械【易错题题型讲练】导图+19个题型讲练+能力提升练 共48题-2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册同步培优精讲精练

该初中物理第十二章“简单机械”复习讲义通过思维导图系统构建知识体系，涵盖杠杆五要素、滑轮分类、机械效率等核心内容，并用表格清晰呈现19个题型分类，直观展示知识点内在联系与重难点分布。 讲义亮点在于“典型例题+变式拓展”的分层练习设计，如杠杆动态平衡分析题结合生活场景，培养科学思维中的模型建构能力，探究杠杆平衡条件实验题强化科学探究素养。48道能力提升题覆盖不同难度，基础学生可掌握方法，优秀学生能深化理解，助力教师实施精准化复习教学。

2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册专项复习培优讲义【题型讲练】 第十二章 简单机械【易错题题型讲练】 【导图+19个题型讲练+能力提升 共48题】 题型序列 题型讲练 题型讲练一 生活中常见的杠杆模型 题型讲练二 杠杆五要素及其判断 题型讲练三 力和力臂的作图 题型讲练四 运用杠杆平衡原理进行计算 题型讲练五 杠杆的动态平衡分析 题型讲练六 探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 题型讲练七 杠杆的分类 题型讲练八 杠杆的应用 题型讲练九 定滑轮的概念、实质及特点 题型讲练十 动滑轮的概念、实质及特点 题型讲练十一 滑轮组的构成及优点 题型讲练十二 滑轮组的连线问题 题型讲练十三 斜面模型及相关计算 题型讲练十四 轮轴模型及相关计算 题型讲练十五 有用功和额外功 题型讲练十六 机械效率的简单计算 题型讲练十七 滑轮、滑轮组机械效率的计算 题型讲练十八 斜面机械效率的计算 题型讲练十九 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 题型讲练一 生活中常见的杠杆模型 【典型例题】简单机械在生活中有很多实际应用。如图所示，汽车上的方向盘相当于___________（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），属于___________（选填“省力”或“费力”）机械。 【答案】 轮轴 省力 【详解】[1][2]汽车上的方向盘由一个大轮（方向盘）和固定在同一转轴上的小轴（转向杆）组成，符合轮轴的结构特点，因此它相当于轮轴。轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，使用轮轴时，动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，因此属于省力机械。 【变式】物理来源于生活，同学们应该在日常生活中多观察、多感受。如图所示，人的手上举着哑铃，当缓慢放下前臂时，感受到肌肉用力将______（增大／减小），这时可以把前臂看成杠杆模型，其支点是______（）点，缓慢放下时，______（动／阻）力臂变大。 【答案】 增大 B 阻 【详解】[1][2][3]人的手上举着哑铃，当缓慢放下前臂时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的B位置，肱二头肌提供的力是动力，重物作用在手上产生的力是阻力。当将重物放下时，阻力臂逐渐变大，根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的情况下，阻力臂变大，动力将增大，即感受到肌肉用力将增大。 题型讲练二 杠杆五要素及其判断 【典型例题】如图所示，活塞式抽水机手柄可以看成绕O点转动的杠杆，它在动力和阻力的作用下，处于平衡状态，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】活塞式抽水机的手柄使用时相当于一个杠杆，动力的力臂是，阻力的力臂是，故其平衡条件是，只有D符合题意，故选D。 【变式】如图所示是常用的核桃夹，当用力握住C点夹核桃时，可把________点看作支点，此时核桃夹相当于一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆。要想更容易将核桃夹碎，手应握在________（选填“靠近”或“远离”）核桃一些的位置。 【答案】 A 省力 远离 【详解】[1]当用力握住C点夹核桃时，围绕A点转动，故A是支点。 [2]C为动力作用点，B为阻力作用点，动力臂大于阻力臂，故核桃夹相当于一个省力杠杆。 [3]要想更容易将核桃夹碎，即更省力一点，应使动力臂更长，故手应远离支点，即远离核桃一些的位置。 题型讲练三 力和力臂的作图 【典型例题】如图，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB．则线段___________（选填“OA”“AB”或“OB”）可以表示力F的力臂；若F的方向始终保持水平向左，则杆被拉起的过程中，F的力臂会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 OA 变大 【详解】[1]力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离。已知支点为O，力F的作用线沿AB所在直线，且，因此OA就是支点O到力F作用线的垂线段，即F的力臂。 [2]力F始终水平向左，其作用线为过B点的水平线，力臂是支点O到这条水平线的垂直距离（竖直方向的距离）。杆被拉起时，B点不断升高，支点O到F作用线的垂直距离逐渐增大，因此F的力臂变大。 【变式】图为斜拉桥的一部分的简化示意图，A点是桥塔重心，F表示桥塔上端受到钢索的拉力，O为支点，请在图中画出：①桥塔受到的重力G的示意图；②拉力F的力臂L。 【答案】 【详解】桥塔受到的重力方向竖直向下，作用在桥塔重心A点；过支点O作拉力F作用线的垂线段即为拉力F的力臂L。作图如下： 题型讲练四 运用杠杆平衡原理进行计算 【典型例题】体能在积累，状态重在保持。寒假期间，小爱同学坚持锻炼，为4月中旬的体育考试做好准备。如图，小爱正在做俯卧撑，把他的身体可以看作一个______杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为500N。地面对手的支持力F的大小为______N。若40s内做俯卧撑30次，每次人的重心上升的高度为0.2m，小爱每次做功为______J，小爱做这些俯卧撑时的平均功率是______W。 【答案】 省力 300 100 75 【详解】[1]由图可知，O为支点，地面对手的支持力的力臂 人的重力的力臂为，地面对手的支持力的力臂大于重力的力臂，所以是省力杠杆。 [2]由杠杆平衡条件可得：，即 [3]做俯卧撑时，支持力对人做的功与克服重力所做的功相等，每做一次俯卧撑重心上升高度为0.2m，小爱每次做功为 [4]40s内做俯卧撑30次，则40s内做的总功为 小爱做这些俯卧撑时的平均功率是 【变式】如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，，。A点处挂一个质量为1.8kg的物体G，B处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，力F的大小为______N。若将物体G挂在B处，在A处竖直向上用力，则需用_______N的力才能使杠杆平衡。（g取10N/kg） 【答案】 27 12 【详解】[1]物体的重力； 由杠杆平衡的条件可得：， 即， 解得：。 [2]若将物体 G挂在B处，在 A处竖直向上用力，由杠杆平衡条件可得：， 所以。 题型讲练五 杠杆的动态平衡分析 【典型例题】如图所示，杠杆AOB的两端分别挂着重力为和的两个物体，杠杆平衡时AO处于水平位置。若，杠杆自重不计，则OA和OB长度的大小关系是（　　） A． B． C． D．无法比较 【答案】C 【详解】杠杆的两端分别挂着重为和的两个物体，杠杆平衡时处于水平位置，由杠杆平衡条件可知，，由于，所以，由于支点到B点受到拉力的距离为，所以小于，故，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式】体育运动时涉及了很多杠杆知识。如图甲，练习俯卧撑时，支点在______（选填“脚尖”“腰部”或“手掌”）上，若改用手扶橱柜做俯卧撑，如图乙所示，橱柜对手的力与身体垂直。假设人的重心不变，则按图______（选填“甲”或“乙”）所示练习方法更能锻炼上臂和胸部肌肉。 【答案】 脚尖 甲 【详解】[1][2]杠杆绕着转动的点是支点，练习俯卧撑时，身体绕着脚尖转动，故支点在脚尖上；若改用手扶橱柜做俯卧撑，此时动力臂不变，而阻力臂减小，根据杠杆平衡条件知，动力减小，故图甲可以增大锻炼效果。 题型讲练六 探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 【典型例题】如图所示某小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用器材中每个钩码质量都相等。 (1)如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆__________（选填“平衡”或“不平衡”）。 (2)图甲中，可以向__________（选填“左”或“右”）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，好处是______。 (3)如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第_________格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。 (4)实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是__________。 (5)如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】(1)平衡 (2) 左 使力臂在杠杆上方便测量力臂 (3)2 (4)使实验结论具有普遍性 (5)变大 【详解】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时都处于平衡状态，图甲中杠杆在此位置静止，所以这时杠杆平衡。 （2）[1][2]由图甲可知，杠杆左高右低，故应该将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上面，方便读取力臂。 （3）设一个钩码的重力为G，杠杆上一格的长度为L。根据杠杆平衡条件可得 解得，所以应挂在杠杆O点右侧第2格的位置。 （4）实验时，为了避免偶然性，寻找普遍规律，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。 （5）弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知拉力变大，即其示数变大。 【变式】小安和小徽一起做探究杠杆平衡条件的实验。 (1)实验前，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调节，使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是________。 (2)杠杆平衡后，如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上________个同样的钩码。 (3)如图丙所示，为改变力的方向，小安在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)如图丁所示，O为杠杆的中点，若以杠杆上的C位置为支点，在D位置挂质量为m的钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，请估算出杠杆的质量，________（用给出的字母符号表示）。 【答案】(1) 左 便于测量力臂且消除杠杆自重对实验的影响 (2)4 (3)变大 (4) 【详解】（1）[1]杠杆在如图甲所示的位置保持静止，右端下沉，说明右端重，要保持杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，这样便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对实验的影响。 （2）设一个钩码重力为G，杠杆一格长度为L，根据杠杆平衡条件有 解得，即为使杠杆再次平衡，应该在位置挂上4个同样的钩码。 （3）如图丙所示，为改变力的方向，当测力计由竖直方向逐渐向左转，此时力臂将变小，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变大，则测力计的示数将变大。 （4）若以杠杆上的C位置为支点，在D位置挂质量为m的钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，而钩码悬挂位置D点到C点的距离lD，根据杠杆平衡条件可知，杠杆自身重力与重力对应的力臂的乘积等于钩码重力与钩码重力对应力臂的乘积，所以测量出杠杆中点即O点到C点的距离l′，为杠杆自身重力的力臂。根据杠杆的平衡条件有 由图丁可知，O点到C点的距离l′是D点到C点的距离lD的3倍，即 故杠杆的质量为。 题型讲练七 杠杆的分类 【典型例题】如图所示的四个实例中，不属于费力杠杆的是（    ） A．墙壁上的按钮开关 B．抬起手臂 C．抬杆 D．踏碓 【答案】A 【详解】A．按下按钮开关时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意； B．抬起手臂时，支点为肘关节，肱二头肌的动力臂小于前臂的阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意； C．车库门口的抬杆，支点在转动轴上，抬杆时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．踏动踏碓时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 【变式】用剪刀剪断铁皮，应使用图中的__________（选填“A”“B”或“C”），因为它是__________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】 A 省力 【详解】[1][2]铁皮的硬度和韧性较大，剪断铁皮需要较大的力，因此剪铁皮需要省力的剪刀，图中只有A剪刀在使用时动力臂大于阻力臂，故应使用图中的A，因为它是省力杠杆。 题型讲练八 杠杆的应用 【典型例题】在“探究杠杆的平衡条件”实验中。 (1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除杠杆_____对实验的影响。如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置上平衡，其目的是便于测量_____。 (2)小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。测得的实验数据如下表。请将表格横线处的内容补充完整：_____。分析实验数据得出杠杆的平衡条件是_____（用字母表示）。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 _____ 1.5 20 (3)如图乙所示，若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆将_____（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持水平位置平衡”）。 (4)如图丙所示，杆秤是我国古老的称量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆的平衡条件可知：①杆秤的刻度是_____（选填“均匀”或“不均匀”）的；②若杆秤的秤砣磨损了，测得物体的质量将_____（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1) 自重 右 力臂 (2) 15 (3)左端下沉 (4) 均匀 偏大 【详解】（1）[1]把质量分布均匀的杠杆的中点O作为支点，杠杆重心在支点处，可消除杠杆自身重力对实验的影响。 [2][3]如图甲所示，杠杆静止时，左侧偏低，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂。 （2）[1]由表中第3次数据可知，，，，由杠杆平衡条件得到动力臂 [2]由第1次数据可知 由第2次数据可知 由第3次数据可知 得出杠杆的杠杆平衡条件是。 （3）设一个钩码的重力为G，杠杆上一个大格代表l，若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，则左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为 因为 所以杠杆左端下沉。 （4）①[1]由杠杆平衡条件得到动力臂，F2是物体重力、l2是秤钩到提纽的距离为定值，F1是秤砣重力为定值，所以l1与F2成正比，杆秤的刻度是均匀的。 ②[2]若杆秤的秤砣磨损了，其重力变小，根据杠杆平衡条件，在物体重力和阻力臂不变的情况下，秤砣重力变小，动力臂就要变长，所以测得物体的质量将偏大。 【变式】杆秤不仅是称量质量的工具，更承载中国历史文化与传统智慧，即便在现代，文化符号意义与工艺价值仍值得挖掘与保护。小华和他的小组对杆秤很感兴趣，由此开展制作简易杆秤的项目式学习。 【产品制作】 (1)杆秤是根据______条件制作的。如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则______点相当于支点。调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时挂秤砣的细线位置，则该位置对应的质量刻度值为______g； (2)在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录挂秤砣的细线位置、标记相应的质量，再测出该位置距离B点的长度（如下表），根据表中数据，应将220g的刻度值标记在距离B点______cm处； 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 7 12 17 22 【产品使用】 (3)在称量过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往______（选填“左”或“右”）侧移动；若称重时秤砣有缺损，则杆秤所示的质量值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）被测物的真实质量值； 【产品改进】 (4)为了增大杆秤的量程，小华改良出了双量程杆秤如图丙，选用______（选填“B”或”C”）处提纽，在使用同一秤砣时，量程将变大； (5)若想测量质量更大的物体，你还可以如何改进杆秤：____________。（只写一条即可） 【答案】(1) 杠杆平衡 B 0 (2)24 (3) 右 大于 (4)B (5)增大秤砣质量 【详解】（1）[1]杆秤是根据杠杆平衡条件制作的，其核心原理是通过调节秤砣的位置使杠杆达到平衡，从而测量物体质量。 [2]由题意可知，木棒可绕B点转动，所以B点是支点。 [3]此时秤盘中没有放物体，所以此时调节杆秤水平平衡，消除杆秤自重和秤盘质量的影响，则该位置对应的质量刻度值为0g。 （2）根据表格数据，砝码增大50g，距离B点的长度增大5cm，故砝码每增大10g，距离B点长度增大1cm。当砝码质量为220g时，距离B点的长度比质量为200g时的长度增加了2cm，因此此时距离B点的长度为 （3）[1][2]在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，说明秤砣的力与力臂的乘积偏小，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往右侧移动来增大力臂，若秤砣有缺损，重力偏小，故需要移动更大的距离增大力臂，使得杠杆平衡，则杆秤所示的质量值大于被测物的真实质量值。 （4）为了增大杆秤的量程，即增大被测量物体的质量。根据杠杆平衡条件可知，秤砣对秤杆的拉力不变，要想增大量程，需要减小物体对杆秤的拉力力臂，增大秤砣对杆秤拉力的力臂，因而选B提纽。 （5）为了增大杆秤的量程，即增大被测量物体的质量，当提纽位置不变时，动力臂和阻力臂都不变，根据杠杆平衡条件可知，可以增加秤砣的质量，从而使秤砣对秤杆的拉力增大。 题型讲练九 定滑轮的概念、实质及特点 【典型例题】旗杆上的滑轮实质是一个变形的杠杆，如图所示，该“杠杆”的支点在______（选填“A”“B”或“C”）点，动力臂为______（选填“”或“”），阻力臂为_____（选填“”或“”），动力臂与阻力臂的大小关系：_____（选填“”“”或“”）。 【答案】 B 【详解】[1][2][3][4]题图中“杠杆”的支点在滑轮中心，即B点；竖直向下的力F为动力，从支点B出发垂直于F的为动力臂，竖直向下的拉力为阻力，大小等于G，从支点B出发垂直于阻力作用线的为阻力臂，且动力臂与阻力臂相等，即。 【变式】研究定滑轮的特点。 (1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________； (2)如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为___________（选填字母）； A． B． C． D． (3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮___________的特点。 【答案】(1) 物体的重力 拉力的大小 (2)D (3)能够改变力的方向 【详解】（1）[1][2]定滑轮是一种简单机械，为了比较机械是否省力，需要比较不用机械直接作用在物体上的力和使用机械实际需要的力的大小关系，故在研究使用定滑轮是否省力时，需要测量的物理量是物体的重力和拉力的大小。 （2）定滑轮相当于一个等臂杠杆，无论在哪个方向拉动，动力臂与阻力臂均为滑轮的半径，故拉力的大小不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）定滑轮相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向。升国旗过程中向下拉动时，国旗向上运动，是利用定滑轮能够改变力的方向的特点。 题型讲练十 动滑轮的概念、实质及特点 【典型例题】动滑轮实质上是一个_______杠杆。如图所示，物体重400N，滑轮重10N（绳重、摩擦不计），若要匀速提升重物，则自由端匀速竖直向上的拉力F为_______N，若拉力F的方向向右倾斜一些，如图中虚线所示，则拉力将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 省力 205 变大 【详解】[1]动滑轮使用时，由两段绳子承担物体和滑轮的重力，可以省力，其实质是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。 [2]由题意可得： [3]因为若拉力的方向向右倾斜一些，动力臂减小，所以根据杠杆平衡条件可知拉力将变大。 【变式】如图所示，建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了（　　） A．改变拉力方向 B．减少拉力大小 C．减少物体的重力 D．减少拉力移动的距离 【答案】B 【详解】建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了省力，即减小拉力大小。而改变拉力的方向是定滑轮的作用，减少物体的重力以及减少拉力移动的距离并不是使用动滑轮工作的作用。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型讲练十一 滑轮组的构成及优点 【典型例题】科技小组制作的塔吊模型如图所示，关于滑轮，下列说法正确的是（　　） A．滑轮1是定滑轮，使用定滑轮可以省力 B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮能改变动力方向 C．滑轮1、2构成滑轮组既可以省力也可以省距离 D．滑轮1、2构成滑轮组既省力又能改变动力的方向 【答案】D 【详解】A．滑轮1固定不动，不随物体运动而运动，故是定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故A错误； B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮不能改变动力方向，但是可以省力，故B错误； C．滑轮1、2构成滑轮组，但滑动组不省功，可以省力但是费距离，也可能费力，但是省距离，故C错误； D．滑轮1定滑轮、2动滑轮构成滑轮组，既有动滑轮的特点省力，又有定滑轮的特点改变动力的方向，故D正确。 故选D。 【变式】如图所示，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，已知动滑轮重为50N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。（g=10N/kg）求： (1)该滑轮组有几段绳子吊着动滑轮； (2)绳子自由端移动的距离及速度； (3)工人所用拉力F。 【答案】(1)2 (2)8m，0.4m/s (3)125N 【详解】（1）由图知，直接和动滑轮相连的绳子段数有2段，可知该滑轮组吊着动滑轮的绳子段数n=2。 （2）滑轮组绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的2倍，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，则绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m 则绳子自由端移动的速度 （3）动滑轮与物体的总重力G总=G动+G物=50N+200N=250N 因为不计绳重及轮与轴间的摩擦，吊着动滑轮的绳子段数为2段，故有2段绳子承担总重力，所以工人所用拉力 题型讲练十二 滑轮组的连线问题 【典型例题】将汽车从泥潭中拉出，请你在图中画出滑轮绳子中最省力的绕法。 【答案】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力的绕法，首先绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮， 如图所示： 【变式】用滑轮组提升重1000N的物体，绳子能够承受的最大拉力为600N，请在图中画出一种滑轮组绳子的绕法。不计动滑轮重、绳重和一切摩擦力。 【答案】 【详解】只有一个动滑轮，绕滑轮组时，可能绕2段绳，也可能绕3段绳。按照“奇动偶定”的规律，时，绳子固定端应拴在定滑轮的挂钩上，再依次绕过动滑轮、定滑轮，最后拉力方向向下，如第一个图所示。此时绳子的拉力（不计动滑轮重、绳重和一切摩擦力）绳子不会断，此方法可行。 当时，绳子固定端应拴在动滑轮的挂钩上，依次绕过定滑轮、动滑轮，最后拉力方向向上，如第二个图所示。如果把绳子自由端再绕过最上面的一个定滑轮，把拉力的方向变为向下，如第三个图所示。此时绳子拉力，绳子不会断，此方法可行。 所以共有3种绕绳方法，如图所示： 题型讲练十三 斜面模型及相关计算 【典型例题】将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）．已知斜面长1.2 m，高为0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.3 N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中有用功为________J，额外功为________J，沿斜面向上的拉力大小为________N。 【答案】 1.8 0.36 1.8 【详解】[1]有用功为 [2]额外功为 [3]总功为 沿斜面向上的拉力大小为 【变式】如图所示，沿斜面把一个物体匀速拉到最高处，用斜面提升物体的好处是可以________（选填“省力”或“省距离”），沿斜面向上的拉力F=100N，斜面长2m，用时5s，则拉力做的总功为_________J，拉力的功率是_________W。 【答案】 省力 200 40 【详解】[1]用斜面提升物体的好处是可以省力，但是废距离。 [2]拉力做的总功为 [3]拉力的功率是 题型讲练十四 轮轴模型及相关计算 【典型例题】如图所示为现代家装中常用的六角螺丝和与其配套的内六角扳手。在用六角扳手拧六角螺丝时，六角扳手相当于________（填简单机械名称）。 【答案】轮轴 【解析】由题可知，在用六角扳手拧六角螺丝时，扳手是绕着螺丝转圈，其与轮轴的工作特点相同。 【变式】如图甲，方向盘相当于一个_____，若F1＝20N，轮盘的半径为20cm，轴的半径为2cm，不计摩擦阻力，该轮轴平衡时F2＝_____N。如图乙，门锁的把手相当于一个_____（省力/费力）机械。 【答案】 轮轴 200 省力 【详解】[1]方向盘由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转，所以方向盘相当于一个轮轴。 [2]已知，轮盘的半径，轴的半径。 根据轮轴实质是杠杆变形，利用杠杆平衡条件，即 将已知数值代入公式可得 解得。 [3]门锁的把手，外轮半径大于轴半径，动力作用在轮上。根据轮轴原理，当动力作用在轮上时，利用杠杆平衡条件，即，可得，因为，所以，也就是用较小的动力就能克服较大的阻力，所以门锁的把手相当于一个省力机械。 题型讲练十五 有用功和额外功 【典型例题】使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是__________总功，所以机械效率总是__________。 【答案】 小于 小于 【变式】一体重是500 N的同学用重10 N的水桶，提起重为100 N的水沿楼梯送到5 m高的宿舍里使用，完成这一次提水，他做的有用功和额外功分别是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】有用功：对水做的功，目的是把水送到楼上。 额外功：对水桶和自身做的功，是不得不做但并非目的的功。 已知： 水重G水=100N ，水桶重G桶 =10N ，人重G人=500N ，高度h=5m 。 有用功 额外功 故选 B。 题型讲练十六 机械效率的简单计算 【典型例题】如图所示，小吉自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。若动滑轮下挂着两个杠铃片，小吉通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片0.2m。求：（不计横杆重、绳重和摩擦，g取10N/kg） (1)杠铃片和动滑轮的总重力。 (2)动滑轮的机械效率。 【答案】(1)250N (2)80% 【详解】（1）动滑轮下挂着两个杠铃片，杠铃片和动滑轮的总重 （2）不计绳重和摩擦，对杠铃片和动滑轮做的总功 对杠铃片做的功是有用功 动滑轮的机械效率 【变式】如图所示，用竖直向上的力匀速拉动杠杆，使重力为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力F为8N，拉力F作用点移动的距离为0.25m。拉力F所做的功为_________J，杠杆的机械效率为__________%。 【答案】 2 90 【详解】[1][2]有用功，拉力所做的功，杠杆的机械效率。 题型讲练十七 滑轮、滑轮组机械效率的计算 【典型例题】如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将木箱匀速提升1m，拉力F的功率为_________W，不计绳重和滑轮与轮轴间的摩擦，已知动滑轮的重力为40N，则此过程中动滑轮的机械效率为_________%。 【答案】 100 80 【详解】[1]从图中可知绳子的有效股数 ，绳子自由端移动的距离为 拉力F做的总功 拉力F的功率为 [2]不计绳重和滑轮与轮轴间的摩擦，额外功为 动滑轮的机械效率 【变式】如图所示，小王站在水平地面上，将一个重为450N的货物G，在10s内沿竖直方向匀速提升了2m。小王所用拉力F为300N。不计绳重和摩擦，则动滑轮重为_________N，小王做的功是_________J，滑轮组的机械效率为_________%。 【答案】 150 1200 75 【详解】[1]由图可知，滑轮组中承担动滑轮的绳子是2段，在不计绳重和摩擦时，由可知，动滑轮的重为 [2]由于承担动滑轮的绳子有2段，则绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，故 则小王对整个滑轮组做功为 [3]提升物体做的有用功为 则滑轮组的机械效率为 题型讲练十八 斜面机械效率的计算 【典型例题】如图所示，把重力为100N的物体从底端匀速推到斜面顶端，斜面长为10m，高为3m，实际推力为50N，则下列选项中正确的是（　　） A．推力做功为500J B．克服物体重力做功为300J C．斜面的机械效率为60% D．物体与斜面之间的摩擦力为50N 【答案】ABC 【详解】A.推力做功，故A正确； B.克服物体重力做功，故B正确； C.斜面的机械效率为 ，故C正确； D.额外功，物体与斜面之间的摩擦力，故D错误。 故选ABC。 【变式】如图所示，小伟用平行于斜面、大小为200N的推力F将质量为30的物体推到1m高的台面处，已知斜面长2m，此过程中，推力F做的功是________J；斜面的机械效率是________。（g取10） 【答案】 400 75％ 【详解】[1]推力F做的功 [2]物体的重力 推力做的有用功 则斜面的机械效率 题型讲练十九 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 【典型例题】某款“手摇晾衣架”其简化结构图如图所示，晾晒衣服时转动摇柄，衣架平稳上升。小张在家用2个衣架晾晒一床重20N的被子，被子在10s内竖直匀速提升了1m。已知摇柄对绳子施加的拉力，每个衣架重，每个滑轮重，杆重，不计摇柄与绳之间的摩擦，取。在该过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力的功率为 B．该装置的机械效率为 C．克服绳重和摩擦做的额外功为 D．若将被子再拧干一些挂上去，该装置的机械效率会更高 【答案】BC 【详解】A．在天花板上固定的四个滑轮，它们的轴位置固定不动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向。由图可知，动滑轮上绳子段数n=4，则摇柄上绳子移动的距离 摇柄上绳子移动的速度 拉力 F 的功率，故A错误； B．有用功 该装置的机械效率，故B正确； C．总额外功 动滑轮与杆总重力 克服动滑轮与杆总重力所作的额外功 克服绳重和摩擦做的额外功，故C正确； D．要提高机械效率可以减小机械的自重，增大被提升物体的重力，减小摩擦等。若将被子再拧干一些挂上去，会减小被提升物体的重力，该装置的机械效率会减小，故D错误。 故选BC 。 【变式】如图所示，支架OB固定于竖直墙面O点，且可绕O点在竖直面内转动，细绳BC与支架连接于B点，另一端固定在墙上C点，此时支架水平，细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处，OA=2AB，重500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体M匀速上升。工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计支架和细绳重力，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）工人对地面的压强； （2）滑轮组的机械效率； （3）细绳BC对支架的拉力。 【答案】（1）4000Pa；（2）90%；（3）1280N 【详解】解：（1）工人静止于水平地面，对工人进行受力分析如图所示: 则有 F支持＝G人﹣F＝500N﹣300N＝200N 工人对地面的压力和地面对工人的支持力是一对相互作用力，则该工人对地面的压力 F压＝F支持＝200N 工人对地面的压强 p4000Pa （2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则滑轮组的机械效率 90% （3）不计滑轮组的绳重和摩擦，由F+得动滑轮的重力 G动＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N 两个滑轮的质量相等，则定滑轮的重力 G定＝G动＝60N 支架受到滑轮组的拉力 F拉＝G定+3F＝60N+3×300N＝960NF拉的力臂 l2=OB 细绳BC的拉力力臂 l1=OB， 由杠杆平衡条件FBCl1=F拉l2得 FBC1280N 答：（1）工人对地面的压强为4000Pa。 （2）滑轮组的机械效率为90%。 （3）细绳BC对支架的拉力为1280N。 1．如图是铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车集电与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为6000N的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连。若某段时间坠砣竖直下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦。下列说法正确的是（　　） A．A滑轮可以省力 B．B滑轮可以改变力的方向 C．输电线P点向右移动了5cm D．输电线对B滑轮的拉力为12000N 【答案】D 【详解】A．A滑轮是定滑轮，定滑轮不省力，只能改变力的方向，故A错误； B．B滑轮是动滑轮，动滑轮的作用是省力，不能改变力的方向，故B错误； C．坠砣下降10cm，A滑轮左侧钢绳缩短10cm，这部分长度由B滑轮两侧的钢绳分担，因此P点移动距离为，方向向左，故C错误； D．因为不计滑轮和钢绳自重、摩擦，而B滑轮为动滑轮，会承担2段钢绳拉力，每段拉力等于坠砣重力6000N，所以输电线对B滑轮的拉力为 故D正确。 故选D。 2．小安发现学校走廊的窗户可以从底部推开（如图甲）。在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开45°的过程中，可将窗户看作一个杠杆（如图乙），O为支点，B点为窗户的重心，已知窗户的重力为阻力，推力F为动力，此过程中下列分析不正确的是（　　） A．阻力大小不变 B．阻力臂逐渐增大 C．动力臂大小不变 D．动力逐渐增大 【答案】C 【详解】A．阻力是窗户的重力，重力大小只与质量和g有关，推开过程中窗户质量不变，所以阻力大小不变，故A正确，不符合题意； B．阻力臂是支点O到重力作用线（竖直向下）的垂直距离。推开过程中，重心B绕O转动，重力作用线到O的水平距离逐渐变大，因此阻力臂逐渐增大，故B正确，不符合题意； C．动力臂是支点O到水平推力F作用线的垂直距离。推开过程中，推力方向始终水平，但作用点到O点的连线与水平方向夹角变化，导致O到推力作用线的垂直距离逐渐减小，并非不变，故C错误，符合题意； D．根据杠杆平衡条件，阻力不变、阻力臂增大，动力臂减小，因此动力必须逐渐增大才能保持平衡，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．简单机械在我们的生活中应用很广泛。使用下列机械，将重为G的物体A匀速提升1m，不考虑机械自重、绳重和摩擦，提升过程中最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．支点为𝑂，重物𝐺 的阻力臂为𝐿，拉力的动力臂为，根据杠杆平衡条件得 解得 B．定滑轮不省力，所以 C．动滑轮省一半的力，所以 D．该滑轮组承担物重的绳子段数，所以 综上可得 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重（，则弹簧测力计A和B的示数分别为___________、___________。 【答案】 1N 1N 【详解】[1]弹簧测力计A的左端固定，右端通过定滑轮悬挂了重物，根据弹簧测力计的使用原理，其示数等于挂钩处所受拉力的大小，定滑轮不省力，所以A受到的拉力等于物体的重力，即弹簧测力计A的示数为 [2]弹簧测力计B的左端和右端各挂有重物，定滑轮不省力，由于弹簧测力计静止时显示的示数为挂钩处所受拉力的大小，因此弹簧测力计B的示数也等于挂钩处所受的物重大小，即为1N。 5．如图所示是一款晾衣架，天花板上安装的是________滑轮（选填“定”或“动”）。若不计滑轮重、绳重及摩擦，当晾衣架静止时绳子上的拉力F为20N，则杆和衣架的总重为________N。 【答案】 定 80 【详解】[1]天花板上的方框内安装的滑轮不会随物体一起移动，是定滑轮，用来改变作用力方向。 [2]同一根绳子上的力相同，杆子向上受四根绳子的拉力，向下受杆和衣架总重力，由二力平衡可知，杆和衣架总重力 6．如图所示是农民拔去地里的棉秆工具，使用时，将小铲着地，用虎口夹住棉秆的下部，然后在套管上用力，棉秆就拔出来了。该农具整体视为杠杆，则支点对应的位置在________。 【答案】小铲 【解析】由题意可知，在拔棉秆时，人是需要向上用力的，因此需要该工具绕小铲与地面接触的位置转动，即支点在小铲上。 7．如图所示，是自卸车卸货的示意图，随着B点处液压杆逐渐升高，车厢绕C点转动，忽略车厢的质量，请你在图中画出阻力F2及其阻力臂l2。 【答案】 【详解】对图进行分析可知，阻力为货物对车厢的压力，作用点为A点，方向与车厢垂直向下，动力为液压杆对车厢的作用力，作用点为B点，支点为C点，则可得阻力F2及阻力臂l2如图所示： 8．工人利用图所示的滑轮组以最省力的方式向下拉绳将重物提升，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 【答案】 【详解】要使滑轮组最省力，就需要与动滑轮相连的绳子段数更多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，保证绳子的自由端向下拉，如图所示： 9．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计杆和秤盘自重，当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态，已知，，秤砣的重力为10N。求： (1)秤砣的质量； (2)被称物体的重力； (3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC至少多长。 【答案】(1)1kg (2)100N (3)40cm 【详解】（1）根据可得，秤砣的质量为 （2）不计杆和秤盘自重，，根据杠杆的平衡条件可得，代入数值得，，解得 被称物体的重力为 （3）根据杠杆的平衡条件可知，物重最大时，F1的力臂最大，此时有，代入数值得，，解得，即杆秤OC的长度至少为40cm。 10．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表： (1)实验中要竖直向上缓慢 ___________拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)表格中★处数据应为 ___________（结果保留一位小数）。 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ★ 3 6 10 2.2 30 90.9 (3)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与 ___________有关。 (4)小明进一步研究，测出动滑轮的重力为0.1N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW（），发现钩码的重力越大，ΔW越大，请你用所学知识进行解释：___________。 (5)另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 ___________（高/低）；分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力 ___________。 A．大于12N       B．等于12N       C．小于12N 【答案】(1)匀速 (2)88.9 (3)物重 (4)所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多 (5) 低 A 【详解】（1）测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数，此时整个系统处于平衡状态，拉力大小等于测力计示数。 （2）滑轮组的机械效率 （3）分析实验数据可知，同一滑轮组，钩码重（被提升物体的重力）不同，机械效率不同；同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力（钩码重）有关。 （4）第一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 第二次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 第三次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 以上数据发现钩码的重力越大，越大。因为表示总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值，即为克服绳重和滑轮轴处摩擦所做的额外功。当所挂钩码越重，滑轮轴处的摩擦力越大，绳重不变，而绳子移动的距离（弹簧测力计上升距离）不变，根据，所以克服绳重的功不变，克服摩擦做的额外功增多，即越大。 （5）[1]被提升物体的重力相同时，动滑轮越重，额外功（克服动滑轮重力的功）越多，有用功不变，总功越大，由可知，机械效率越低。 [2]若不计绳重和滑轮轴处摩擦，根据 由图像可知当动滑轮的重力为4N时，即 解得 根据 当机械效率不变时，若考虑绳重和滑轮轴处摩擦，额外功会变大，则有用功也会变大；因此当物体提升高度不变时，物体的重力会变大，即物重应大于12N，故选A。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册专项复习培优讲义【题型讲练】 第十二章 简单机械【易错题题型讲练】 【导图+19个题型讲练+能力提升 共48题】 题型序列 题型讲练 题型讲练一 生活中常见的杠杆模型 题型讲练二 杠杆五要素及其判断 题型讲练三 力和力臂的作图 题型讲练四 运用杠杆平衡原理进行计算 题型讲练五 杠杆的动态平衡分析 题型讲练六 探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 题型讲练七 杠杆的分类 题型讲练八 杠杆的应用 题型讲练九 定滑轮的概念、实质及特点 题型讲练十 动滑轮的概念、实质及特点 题型讲练十一 滑轮组的构成及优点 题型讲练十二 滑轮组的连线问题 题型讲练十三 斜面模型及相关计算 题型讲练十四 轮轴模型及相关计算 题型讲练十五 有用功和额外功 题型讲练十六 机械效率的简单计算 题型讲练十七 滑轮、滑轮组机械效率的计算 题型讲练十八 斜面机械效率的计算 题型讲练十九 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 题型讲练一 生活中常见的杠杆模型 【典型例题】简单机械在生活中有很多实际应用。如图所示，汽车上的方向盘相当于___________（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），属于___________（选填“省力”或“费力”）机械。 【变式】物理来源于生活，同学们应该在日常生活中多观察、多感受。如图所示，人的手上举着哑铃，当缓慢放下前臂时，感受到肌肉用力将______（增大／减小），这时可以把前臂看成杠杆模型，其支点是______（）点，缓慢放下时，______（动／阻）力臂变大。 题型讲练二 杠杆五要素及其判断 【典型例题】如图所示，活塞式抽水机手柄可以看成绕O点转动的杠杆，它在动力和阻力的作用下，处于平衡状态，则（　　） A． B． C． D． 【变式】如图所示是常用的核桃夹，当用力握住C点夹核桃时，可把________点看作支点，此时核桃夹相当于一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆。要想更容易将核桃夹碎，手应握在________（选填“靠近”或“远离”）核桃一些的位置。 题型讲练三 力和力臂的作图 【典型例题】如图，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB．则线段___________（选填“OA”“AB”或“OB”）可以表示力F的力臂；若F的方向始终保持水平向左，则杆被拉起的过程中，F的力臂会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式】图为斜拉桥的一部分的简化示意图，A点是桥塔重心，F表示桥塔上端受到钢索的拉力，O为支点，请在图中画出：①桥塔受到的重力G的示意图；②拉力F的力臂L。 题型讲练四 运用杠杆平衡原理进行计算 【典型例题】体能在积累，状态重在保持。寒假期间，小爱同学坚持锻炼，为4月中旬的体育考试做好准备。如图，小爱正在做俯卧撑，把他的身体可以看作一个______杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为500N。地面对手的支持力F的大小为______N。若40s内做俯卧撑30次，每次人的重心上升的高度为0.2m，小爱每次做功为______J，小爱做这些俯卧撑时的平均功率是______W。 【变式】如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，，。A点处挂一个质量为1.8kg的物体G，B处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，力F的大小为______N。若将物体G挂在B处，在A处竖直向上用力，则需用_______N的力才能使杠杆平衡。（g取10N/kg） 题型讲练五 杠杆的动态平衡分析 【典型例题】如图所示，杠杆AOB的两端分别挂着重力为和的两个物体，杠杆平衡时AO处于水平位置。若，杠杆自重不计，则OA和OB长度的大小关系是（　　） A． B． C． D．无法比较 【变式】体育运动时涉及了很多杠杆知识。如图甲，练习俯卧撑时，支点在______（选填“脚尖”“腰部”或“手掌”）上，若改用手扶橱柜做俯卧撑，如图乙所示，橱柜对手的力与身体垂直。假设人的重心不变，则按图______（选填“甲”或“乙”）所示练习方法更能锻炼上臂和胸部肌肉。 题型讲练六 探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 【典型例题】如图所示某小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用器材中每个钩码质量都相等。 (1)如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆__________（选填“平衡”或“不平衡”）。 (2)图甲中，可以向__________（选填“左”或“右”）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，好处是______。 (3)如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第_________格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。 (4)实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是__________。 (5)如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【变式】小安和小徽一起做探究杠杆平衡条件的实验。 (1)实验前，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调节，使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是________。 (2)杠杆平衡后，如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上________个同样的钩码。 (3)如图丙所示，为改变力的方向，小安在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)如图丁所示，O为杠杆的中点，若以杠杆上的C位置为支点，在D位置挂质量为m的钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，请估算出杠杆的质量，________（用给出的字母符号表示）。 题型讲练七 杠杆的分类 【典型例题】如图所示的四个实例中，不属于费力杠杆的是（    ） A．墙壁上的按钮开关 B．抬起手臂 C．抬杆 D．踏碓 【变式】用剪刀剪断铁皮，应使用图中的__________（选填“A”“B”或“C”），因为它是__________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 题型讲练八 杠杆的应用 【典型例题】在“探究杠杆的平衡条件”实验中。 (1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除杠杆_____对实验的影响。如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置上平衡，其目的是便于测量_____。 (2)小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。测得的实验数据如下表。请将表格横线处的内容补充完整：_____。分析实验数据得出杠杆的平衡条件是_____（用字母表示）。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 _____ 1.5 20 (3)如图乙所示，若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆将_____（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持水平位置平衡”）。 (4)如图丙所示，杆秤是我国古老的称量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆的平衡条件可知：①杆秤的刻度是_____（选填“均匀”或“不均匀”）的；②若杆秤的秤砣磨损了，测得物体的质量将_____（选填“偏大”或“偏小”）。 【变式】杆秤不仅是称量质量的工具，更承载中国历史文化与传统智慧，即便在现代，文化符号意义与工艺价值仍值得挖掘与保护。小华和他的小组对杆秤很感兴趣，由此开展制作简易杆秤的项目式学习。 【产品制作】 (1)杆秤是根据______条件制作的。如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则______点相当于支点。调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时挂秤砣的细线位置，则该位置对应的质量刻度值为______g； (2)在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录挂秤砣的细线位置、标记相应的质量，再测出该位置距离B点的长度（如下表），根据表中数据，应将220g的刻度值标记在距离B点______cm处； 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 7 12 17 22 【产品使用】 (3)在称量过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往______（选填“左”或“右”）侧移动；若称重时秤砣有缺损，则杆秤所示的质量值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）被测物的真实质量值； 【产品改进】 (4)为了增大杆秤的量程，小华改良出了双量程杆秤如图丙，选用______（选填“B”或”C”）处提纽，在使用同一秤砣时，量程将变大； (5)若想测量质量更大的物体，你还可以如何改进杆秤：____________。（只写一条即可） 题型讲练九 定滑轮的概念、实质及特点 【典型例题】旗杆上的滑轮实质是一个变形的杠杆，如图所示，该“杠杆”的支点在______（选填“A”“B”或“C”）点，动力臂为______（选填“”或“”），阻力臂为_____（选填“”或“”），动力臂与阻力臂的大小关系：_____（选填“”“”或“”）。 【变式】研究定滑轮的特点。 (1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________； (2)如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为___________（选填字母）； A． B． C． D． (3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮___________的特点。 题型讲练十 动滑轮的概念、实质及特点 【典型例题】动滑轮实质上是一个_______杠杆。如图所示，物体重400N，滑轮重10N（绳重、摩擦不计），若要匀速提升重物，则自由端匀速竖直向上的拉力F为_______N，若拉力F的方向向右倾斜一些，如图中虚线所示，则拉力将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【变式】如图所示，建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了（　　） A．改变拉力方向 B．减少拉力大小 C．减少物体的重力 D．减少拉力移动的距离 题型讲练十一 滑轮组的构成及优点 【典型例题】科技小组制作的塔吊模型如图所示，关于滑轮，下列说法正确的是（　　） A．滑轮1是定滑轮，使用定滑轮可以省力 B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮能改变动力方向 C．滑轮1、2构成滑轮组既可以省力也可以省距离 D．滑轮1、2构成滑轮组既省力又能改变动力的方向 【变式】如图所示，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，已知动滑轮重为50N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。（g=10N/kg）求： (1)该滑轮组有几段绳子吊着动滑轮； (2)绳子自由端移动的距离及速度； (3)工人所用拉力F。 题型讲练十二 滑轮组的连线问题 【典型例题】将汽车从泥潭中拉出，请你在图中画出滑轮绳子中最省力的绕法。 【变式】用滑轮组提升重1000N的物体，绳子能够承受的最大拉力为600N，请在图中画出一种滑轮组绳子的绕法。不计动滑轮重、绳重和一切摩擦力。 题型讲练十三 斜面模型及相关计算 【典型例题】将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）．已知斜面长1.2 m，高为0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.3 N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中有用功为________J，额外功为________J，沿斜面向上的拉力大小为________N。 【变式】如图所示，沿斜面把一个物体匀速拉到最高处，用斜面提升物体的好处是可以________（选填“省力”或“省距离”），沿斜面向上的拉力F=100N，斜面长2m，用时5s，则拉力做的总功为_________J，拉力的功率是_________W。 题型讲练十四 轮轴模型及相关计算 【典型例题】如图所示为现代家装中常用的六角螺丝和与其配套的内六角扳手。在用六角扳手拧六角螺丝时，六角扳手相当于________（填简单机械名称）。 【变式】如图甲，方向盘相当于一个_____，若F1＝20N，轮盘的半径为20cm，轴的半径为2cm，不计摩擦阻力，该轮轴平衡时F2＝_____N。如图乙，门锁的把手相当于一个_____（省力/费力）机械。 题型讲练十五 有用功和额外功 【典型例题】使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是__________总功，所以机械效率总是__________。 【变式】一体重是500 N的同学用重10 N的水桶，提起重为100 N的水沿楼梯送到5 m高的宿舍里使用，完成这一次提水，他做的有用功和额外功分别是（    ） A． B． C． D． 题型讲练十六 机械效率的简单计算 【典型例题】如图所示，小吉自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。若动滑轮下挂着两个杠铃片，小吉通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片0.2m。求：（不计横杆重、绳重和摩擦，g取10N/kg） (1)杠铃片和动滑轮的总重力。 (2)动滑轮的机械效率。 【变式】如图所示，用竖直向上的力匀速拉动杠杆，使重力为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力F为8N，拉力F作用点移动的距离为0.25m。拉力F所做的功为_________J，杠杆的机械效率为__________%。 题型讲练十七 滑轮、滑轮组机械效率的计算 【典型例题】如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将木箱匀速提升1m，拉力F的功率为_________W，不计绳重和滑轮与轮轴间的摩擦，已知动滑轮的重力为40N，则此过程中动滑轮的机械效率为_________%。 【变式】如图所示，小王站在水平地面上，将一个重为450N的货物G，在10s内沿竖直方向匀速提升了2m。小王所用拉力F为300N。不计绳重和摩擦，则动滑轮重为_________N，小王做的功是_________J，滑轮组的机械效率为_________%。 题型讲练十八 斜面机械效率的计算 【典型例题】如图所示，把重力为100N的物体从底端匀速推到斜面顶端，斜面长为10m，高为3m，实际推力为50N，则下列选项中正确的是（　　） A．推力做功为500J B．克服物体重力做功为300J C．斜面的机械效率为60% D．物体与斜面之间的摩擦力为50N 【变式】如图所示，小伟用平行于斜面、大小为200N的推力F将质量为30的物体推到1m高的台面处，已知斜面长2m，此过程中，推力F做的功是________J；斜面的机械效率是________。（g取10） 题型讲练十九 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 【典型例题】某款“手摇晾衣架”其简化结构图如图所示，晾晒衣服时转动摇柄，衣架平稳上升。小张在家用2个衣架晾晒一床重20N的被子，被子在10s内竖直匀速提升了1m。已知摇柄对绳子施加的拉力，每个衣架重，每个滑轮重，杆重，不计摇柄与绳之间的摩擦，取。在该过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力的功率为 B．该装置的机械效率为 C．克服绳重和摩擦做的额外功为 D．若将被子再拧干一些挂上去，该装置的机械效率会更高 【变式】如图所示，支架OB固定于竖直墙面O点，且可绕O点在竖直面内转动，细绳BC与支架连接于B点，另一端固定在墙上C点，此时支架水平，细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处，OA=2AB，重500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体M匀速上升。工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计支架和细绳重力，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）工人对地面的压强； （2）滑轮组的机械效率； （3）细绳BC对支架的拉力。 1．如图是铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车集电与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为6000N的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连。若某段时间坠砣竖直下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦。下列说法正确的是（　　） A．A滑轮可以省力 B．B滑轮可以改变力的方向 C．输电线P点向右移动了5cm D．输电线对B滑轮的拉力为12000N 2．小安发现学校走廊的窗户可以从底部推开（如图甲）。在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开45°的过程中，可将窗户看作一个杠杆（如图乙），O为支点，B点为窗户的重心，已知窗户的重力为阻力，推力F为动力，此过程中下列分析不正确的是（　　） A．阻力大小不变 B．阻力臂逐渐增大 C．动力臂大小不变 D．动力逐渐增大 3．简单机械在我们的生活中应用很广泛。使用下列机械，将重为G的物体A匀速提升1m，不考虑机械自重、绳重和摩擦，提升过程中最省力的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重（，则弹簧测力计A和B的示数分别为___________、___________。 5．如图所示是一款晾衣架，天花板上安装的是________滑轮（选填“定”或“动”）。若不计滑轮重、绳重及摩擦，当晾衣架静止时绳子上的拉力F为20N，则杆和衣架的总重为________N。 6．如图所示是农民拔去地里的棉秆工具，使用时，将小铲着地，用虎口夹住棉秆的下部，然后在套管上用力，棉秆就拔出来了。该农具整体视为杠杆，则支点对应的位置在________。 7．如图所示，是自卸车卸货的示意图，随着B点处液压杆逐渐升高，车厢绕C点转动，忽略车厢的质量，请你在图中画出阻力F2及其阻力臂l2。 8．工人利用图所示的滑轮组以最省力的方式向下拉绳将重物提升，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 9．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计杆和秤盘自重，当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态，已知，，秤砣的重力为10N。求： (1)秤砣的质量； (2)被称物体的重力； (3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC至少多长。 10．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表： (1)实验中要竖直向上缓慢 ___________拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)表格中★处数据应为 ___________（结果保留一位小数）。 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ★ 3 6 10 2.2 30 90.9 (3)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与 ___________有关。 (4)小明进一步研究，测出动滑轮的重力为0.1N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW（），发现钩码的重力越大，ΔW越大，请你用所学知识进行解释：___________。 (5)另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 ___________（高/低）；分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力 ___________。 A．大于12N       B．等于12N       C．小于12N 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $