第十二章 简单机械 机械效率 单元复习 讲义 2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理单元复习讲义以思维导图为统领，系统构建“简单机械和机械效率”知识体系，通过表格对比杠杆分类与特点、滑轮组省力规律，结合填空式梳理杠杆五要素、机械效率公式等核心内容，突出力臂分析、动态平衡等重难点的内在逻辑联系，夯实物理观念中的运动和相互作用观念。 讲义亮点在于“知识点对点训练”设计，如探究杠杆平衡条件实验题、最小动力示意图作图题，融入科学思维中的模型建构与科学推理，通过“深度理解”提示力臂画法、机械效率计算技巧。易错题专项突破与综合计算题分层设置，帮助基础学生巩固概念，优秀学生提升应用能力，为教师实施精准化复习教学提供有力支持。

单元复习（新人教版原卷版） 第十二章 简单机械和机械效率 A、知识导图 B、知识梳理 知识点一：杠杆 1.杠杆，如图所示。 （1）定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。 （2）杠杆五要素①支点:杠杆可以绕其转动的点O ②_______:使杠杆转动的力F1 ③动力臂:从支点O到________________的距离l1 ④阻力:阻碍杠杆转动的力F2 ⑤阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2 （3）杠杆的平衡条件:__________________________________________。 深度理解： 如图所示的杠杆， F 是作用在杠杆 B 端的力。图中线段 AB 与力 F 的作用线在一条直线上。则线段______（选填“ OA ”或“ AC ” ）表示力 F 的力臂。 2.杠杆的分类（以下 F1 为动力， F2 为阻力） 名称 力臂关系 力的特点 杠杆特点 应用举例 省力杠杆 l1 _____ l2 F1<F2 省力，但费_____ 撬棒、羊角锤、起子、钢丝钳 费力杠杆 l1 _____ l2 F1＞F2 费力，但省_____ 理发剪刀、钓鱼竿、镊子、筷子 等臂杠杆 l1 _____ l2 F1 F2 不改变力的大小 天平、跷跷板、定滑轮 知识点二：定滑轮、动滑轮、滑轮组 图示 力臂关系 l1=l2 l1=2l2 动力情况 F=G （不计摩擦） F=___（不计摩擦和轮重） F1= ___, F2= ____（不计摩擦和轮重） 特点 不省力但改变力的方向 省力但不改变力的方向 既能省力又能改变力的方向 绳子自由端移动距离 s=h s=2h s=nh （ n 是吊着物体的绳子段数） 实质 ____________ ___________ 知识点三：其他简单机械 1.斜面：斜面是一种省力、_________的简单机械。如：盘山公路。 2.轮轴：由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形。如：门把手、方向盘、扳手。 知识点四：有用功、额外功、总功 1.有用功：为完成某项任务而_________的功，用 W有 表示。 2.额外功：对人们既无利用价值而又_________的功，用 W额 表示。 3.总功：有用功与额外功_______，用 W总 表示。 W总=W有+W额 。 知识点五：机械效率 1.概念：_________跟_______的比值，用符号____表示。 2.公式：_ ________。 3.特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，总有 W有 _____ W总 ，所以机械效率总是_______1（机械效率通常用百分数表示）。因此使用任何一种机械都不能省功。 4.提高机械效率的方法： （1）改进结构，使机械更合理、更轻巧；如提升重物时，_______动滑轮的重力。 （2）使用时要经常保养，定时加润滑油；如使用滑轮组时，_______滑轮内部的摩擦。 （3）同一机械，增大载重；如用同一滑轮组提升物体时，_______被提升物体的重力。 知识点六：常见简单机械的机械效率 条件 竖直方向 水平方向 组装方式 有用功 W有=G物h W有= ①_ ______ 额外功 W额=W总−W有、W额= ②_______（不计绳重和摩擦） 不计绳子与滑轮间的摩擦时，无额外功；考虑绳与滑轮间的摩擦时， W额=W总−W有 总功 W总=Fs绳 W总=Fs绳 机械效率 η==③ η= η= η==④ ⑤= 2.斜面的机械效率 （1）计算： W有=Gh ， W额= _____， W总= _____， η= ____ = 。 （2）提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角;减小摩擦。 C、对点训练 知识点一、杠杆 1. (2022保定期末)关于杠杆，下列说法中正确的是( ) A.杠杆一定是一根直棒 B.杠杆的力臂一定在杠杆上 C.从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂 D.作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反 深度理解： (1)动力和阻力都是指作用在杠杆上的力，而不是杠杆对别的物体所施加的力. (2)支点一定在杠杆上，动力和阻力可以作用在支点两侧，也可在支点同侧. (3)动力和阻力是相对的.动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反. 2.在图中画出力F1的力臂l1. 深度理解： 力臂的画法： (1)确定支点——杠杆上固定不动的点就是支点. (2)确定动力和阻力的作用线——从动力、阻力的作用点沿力的方向(或反方向)分别画线即可得到. (3)画出动力臂和阻力臂——从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂. (4)标字母——在垂线段旁边注明力臂的名称. 3.【易错题】如图所示，我们经常用瓶起子来打开汽水瓶盖，在此过程中，将瓶起子看作杠杆，用“O”表示支点，手用力为动力F1，杠杆所受阻力为F2，则下列支点位置、动力和阻力所示示意图正确的是( ) 知识点二　探究杠杆的平衡条件 4.【提出问题】怎样使杠杆保持水平平衡?杠杆的平衡跟哪些因素有关呢? 【猜想与假设】杠杆的平衡与动力、动力臂、阻力和阻力臂有关. 【设计实验】用带刻度的杠杆、支架、钩码进行实验. 【进行实验收集数据】 (1)把杠杆用细线挂在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡的目的：　 　.  (2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡.这时杠杆两端受到的作用力等于各端钩码的总重力. (3)把支点右边的钩码重力当作动力F1，支点左边的钩码重力当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把相应的数值填入表中. (4)改变力和力臂的数值，再做两次实验. 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 【分析数据与归纳结论】根据表中的数据进行分析，可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系. 杠杆的平衡条件：　 　， 即：　 　(用实验中的物理量表示).  深度理解：杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态或做匀速圆周运动. 5.如图所示的钢丝钳剪铁丝时动力臂为10 cm，阻力臂为2 cm，若铁丝被剪断需要800 N的力，小明至少用多大的力才能将铁丝剪断? 深度理解：运用公式F1l1＝F2l2进行计算时，力的单位应该是N，力臂的单位可以是m、 cm，但动力臂和阻力臂的单位一定要统一. 知识点三　杠杆的分类及其特点 6.如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是( ) 7.【易错题】各式各样的剪刀都是一对杠杆.如图所示的剪刀，最适合剪开较硬物体的是( ) 8.如图所示是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则　 　点是支点，液压杆施加的力是　 　力，货物对车厢的压力是　 　力，物体A放在车厢　 　部可省力.  深度理解：阻力与动力臂为一定值时，要使动力最小，需尽可能使阻力臂最小. 9.如图所示，作出能使杠杆在此位置保持静止所需的最小动力F的示意图. 深度理解：当阻力×阻力臂为一定值时，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大，需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力作用在该点且和该点与支点的连线垂直. 知识点四　杠杆的动态分析 10.如图所示的轻质杠杆，AO小于BO，在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若在此现象中，同时在G1和G2下面挂上相同质量的钩码，则( ) A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆A端向下倾斜 C.杠杆B端向下倾斜 D.无法判断 深度理解：原处于平衡状态的杠杆，当动力、阻力、动力臂或阻力臂中的一些要素发生改变时，可通过比较“增加的动力×动力臂”与“增加的阻力×阻力臂”的大小或比较“减小的动力×动力臂”与“减小的阻力×阻力臂”的大小来判断杠杆的状态. 11.如图所示，实验时杠杆始终处于平衡状态，若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③， 则拉力的变化情况是( ) A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.一直变大 D.一直变小 深度理解：在弹簧测力计或杠杆转动的过程中，先分析动力臂、阻力臂、阻力是否改变及如何改变，再根据杠杆的平衡条件，判断动力如何改变. 知识点五　定滑轮和动滑轮 12.在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次分别按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中. 实验 序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 2.0 20.0 2.0 20.0 3 1.0 20.0 0.7 40.0 4 2.0 20.0 1.2 40.0 (1)分析第1、2次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮的好处是　 ，缺点是　 　.  (2)分析第3、4次实验的数据，可以得出得论：使用动滑轮的好处是　 　，缺点是　 　.  13.【易错题】如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10 N的物体A沿竖直方向匀速上升.已知重物上升速度为0.4 m/s，不计绳与滑轮间摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为( ) A.20 N　0.2 m/s　 B.20 N　0.8 m/s　 C.5 N　0.2 m/s　 D.5 N　0.8 m/s 知识点六　滑轮组 14.(教材母题变式)用滑轮和滑轮组匀速提升一物体，物体重为150 N，请指出下图中的拉力分别是多大(不计绳重、滑轮重及摩擦)： F1＝　 　N，F2＝　 　N，F3＝　 　N，F4＝　 　N，F5＝　 　N.  知识点七　滑轮组的绕线方法 15.按图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子的绕线方法.图中G表示物重，G'表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力.(不计绳重、摩擦) 知识点八　水平方向的滑轮 16.如图，物体以2 cm/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3 N，绳子自由端水平拉力F＝　 　N，物体受到的摩擦力f＝　 　N，2 s内绳子自由端移动的距离s＝　 　m.(不计滑轮与绳之间的摩擦)  知识点九　轮轴和斜面 17. 如图所示，螺丝刀是一个　 　 (选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”)类机械，手柄　 　(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是　 　(选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”)类机械， 螺纹越　 　(选填“密”或“稀”)拧起来越省力.  18.【易错题】若不计机械本身重和摩擦，要用 30 N 的力刚好提起重 40 N 的物体.下列机械中可采用的是( ) A.一个定滑轮　 B.一个动滑轮 C.杠杆　 D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 知识点十　有用功和额外功、机械效率 19.一台起重机将重3 000 N的货物提高5 m，起重机做的有用功是　 　J；如果额外功是9 000 J，总功是　 　J；机械效率是　 　.  20..(生活情境题)从深为5 m的井中将一桶水提出井口，已知桶重 20 N，桶中的水重80 N.若此人的目的是提桶，则机械效率为　 　；若此人的目的是提水，则机械效率为 　 　，增加桶中的水，则机械效率　 (选填“变大”“不变”或“变小”).  21.关于功、功率、机械效率的说法正确的是( ) A.功率越大，做功越快，机械效率越大　 B.做功越少，功率越小，机械效率越小 C.功率越大，反映做功越快，与机械效率无关　 D.机械效率越大，表明它做的功越多 D、单元训练 1.下列有关杠杆的说法正确的是( ) A.作为杠杆一定要有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的 B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和 C.动力和阻力一定在支点的两侧 D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂 2.如图所示，拉杆式旅行箱可看成杠杆.请画出旅行箱在图示位置静止时受到重力的示意图和作用在A点的力F的力臂. 3.杠杆AOB在如图所示位置保持静止，动力臂l1已经画出，请作出对应的动力F1的示意图. 4.如图所示，小勇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码(每个钩码质量相同)等实验器材，探究杠杆的平衡条件. (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，则此时杠杆处于　 　(选填“平衡”或“非平衡”)状态；  (2)为了便于测量　 　(选填“力”或“力臂”)，应使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节；  (3)将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂　 　个钩码才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆　 　(选填“左”或“右”)端将下沉；  (4)小勇用弹簧测力计替代钩码，先在B点竖直向下拉杠杆，然后将弹簧测力计绕B点旋转至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)；  (5)实验结果表明，杠杆的平衡条件是：　 .  5.如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是；当手对手闸的作用力F＝12 N时，刹车拉线受到的力的大小为　 　N.  6.体育课上，张老师帮同学们训练体能，如图所示，刘刚同学在做俯卧撑.他的重心在A点，重力为500 N.则他两手对地面的压力是多少? 7.杠杆为我们的生活带来方便，下列杠杆的使用能够省距离的是( ) 8.在用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅在扳手柄上套一节铁管，这样就能比较容易拧下螺母，这样做的原理是( ) A.减小阻力 B.增大动力 C.增大动力臂以增大动力 D.增大动力臂以减小动力 9.(2022济宁期末)一人用木棍以如图所示的方式挑着一袋重物行走.以下说法正确的是( ) A.木棍是省力杠杆 B.人想省力，可以把袋子移向靠近肩膀的地方 C.人想省力，可以把手移向靠近肩膀的地方 D.无论将袋子或手移近或远离肩膀，木棍对肩膀的压力不变 10.如图所示，该剪刀是　 　(选填“省力”或“费力”)杠杆；剪较厚的纸，阻力作用点为　 　(选填“A”或“B”)较合适.  11.如图所示杠杆AOBC，O是杠杆支点，请作出使杠杆平衡的最小的动力F1的示意图. 12.如图所示，要用最小动力F撬动石块，画出F的示意图. 13.“消防知识进课堂”活动中，消防干警给同学们介绍灭火器的使用方法.如图所示，使用时拔出保险销，用力压下压把，压把相当于　 　杠杆，通常把压下压把的手指压在　 　(选填“A”或“B”)点会更省力. 14.如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( ) A.将左、右两边的钩码均向外移动一格 B.在左、右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 C.将左、右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D.将左边的钩码向里移动一格，同时将右边的钩码去掉一个并保持位置不变 15.如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个　 　(选填“省力”或“费力”)杠杆；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中，动力臂l1将　 　，动力F的大小将　 　(后两空选填“变大”“变小”或“不变”).   16.杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个　 　(填简单机械名称).某杆秤的示意图如图所示，若要称量质量更大的物体，应选用　 　(选填“A”或“B”)处提纽.  17.一辆汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮A、B，均可将汽车从泥潭中拉出.由图可知，滑轮　 　是定滑轮；图　 　的方式较省力.  18.如图所示，使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时( ) A.A方向拉力最小 B.B方向拉力最小 C.C方向拉力最小 D.三个方向拉力大小一样 19.如图所示是一幅科学漫画，如果漫画中的“瘦子”“胖子”和“被提升货物”的重力分别为G1、G2、G3，那么它们的大小关系是　 　，漫画中使用滑轮的目的是　 　.  20.如图所示，滑轮　 　(选填“A”或“B”)可以看作省力杠杆；若拉力F1、F2的大小均为20 N，拉动物体匀速上升，不计摩擦和滑轮重力，则物体甲的重力为　 N，物体乙的重力为　 　N.若绳自由端移动的距离均为2 m，则物体甲上升　 　m，物体乙上升　 　m.  21.如图所示的滑轮组，每个滑轮重为40 N，绳重及摩擦不计.用它匀速提升重为200 N的物体，所用的拉力F是( ) A.100 N B.120 N C.140 N D.240 N 22.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、 B两物体，不计绳重和摩擦.若GA＝GB，则FA　 　FB；若FA＝FB，则GA　 　GB.(均选填“＞”“＜”或“＝”)  23.如图所示，滑轮组的下面挂一重为1 200 N的木箱A，当拉力F增大到200 N时，木箱A仍静止在水平地面上，不计滑轮重、绳重和摩擦，此时地面对木箱的支持力是( ) A.1 500 N　 B.900 N　 C.600 N　 D.300 N 24.工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计.若某一次工人将重800 N的建材匀速竖直向上提升了6 m，所用的拉力为300 N，求： (1)动滑轮的重力； (2)钢绳自由端移动的距离； (3)当所运送建材的重为1 100 N时， 工人作用在钢绳上的拉力. 25.如图所示的滑轮组，用1 000 N的拉力将重1 800 N的物体A匀速竖直提升3 m，不计动滑轮重、绳重及摩擦.求： (1)物体A克服重力做的功； (2)绳子拉力所做的功； (3)滑轮组的机械效率. 26.如图所示，在20 N的水平拉力F的作用下，重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48 N. (1)若物体的速度为0.2 m/s，则1 min内拉力做的功为多少? (2)该滑轮组的机械效率为多少? 27.如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计绳重和摩擦，则机械效率最高的装置是( ) 28.关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是( ) A.总功一定，额外功越小，机械效率越高 B.机械效率高的机器可以省功 C.做有用功多的机器，机械效率一定高 D.越省力的机器机械效率越高 29.下列关于机械效率的说法错误的是( ) A.总功一定，有用功越多，机械效率越高 B.相同的时间内，机械效率高的机械做的功多 C.当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高 D.当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 30.如图所示，装修工人正在利用动滑轮和木箱匀速向上搬运水泥.以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( ) A.提高拉动绳子的速度 B.将木箱换成质量更大的金属箱 C.换用更轻质的滑轮 D.减小每次木箱中所装水泥的质量 31.利用如图所示的滑轮组匀速提起一个重为2 000 N的物体，若每个滑轮均重100 N，不计摩擦及绳重，图中绳子的拉力F是　 　N，滑轮组的机械效率是　 　；若用该滑轮组提起一个重为3 000 N的物体，则滑轮组的机械效率是　 　.  32.小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2 N，测得的数据如下表所示. 实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的 高度h/m 拉力F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量　 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；  (2)第1次实验测得的机械效率为　 　(结果精确到0.1%)；  (3)分析表中数据可知：第2次实验是用图　 　做的，第4次实验是用图　 　做的；(以上均选填“甲”“乙”或“丙”)  (4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮越重)，滑轮组的机械效率越　 　(选填“高”或“低”)；  (5)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度　 　(选填“有关”或“无关”).  33.在探究“斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系”时，所用的实验装置如图所示. (1)该实验还需要的测量工具是　 　.  (2)拉动测力计时，拉力的方向应与斜面　 　(选填“平行”或“不平行”).  (3)实验时，保持斜面的高度不变，在粗糙程度不同的斜面上匀速拉木块.用木板做斜面时，拉力为F木；用铺上棉布的木板做斜面时，拉力为F棉；用铺上毛巾的木板做斜面时，拉力为F毛.实验表明三个拉力的大小关系为F木＜F棉＜F毛.则通过相关的计算可知：三个粗糙程度不同的斜面的机械效率为η木　 　η棉　 　η毛.(均选填“＞”“＝”或“＜”)  34.现有一重为3 000 N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2 m高的车厢上，他用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4 m的简易斜面，如图所示，工人师傅用1 200 N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车. (1)该斜面的机械效率是多少? (2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力是多大? 35.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.实验中，将杠杆拉至图中虚线位置.钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.4 m，则杠杆的机械效率为　 　.若只将钩码的悬挂点由A移至B位置，钩码上升高度不变，则杠杆的机械效率将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).  E、单元试卷　 一、选择题3×8=24分 1.关于机械效率，下列说法中正确的是( ) A.机械效率越高，做的功就越多 B.机械做功越多，效率就越高 C.额外功越少，机械效率越高 D.总功一定时，额外功越少，机械效率越高 2．（2025·重庆）如图所示，为了防烫、防滑和操作便利，重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达。下列描述正确的是（　　） A．筷子捞起小面时是费力杠杆 B．捞面时手越靠近筷子尾端越省力 C．筷子表面较粗糙是为了减小摩擦 D．面条从筷子上滑落时不受摩擦力 3.如图所示，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是( )C A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 4.小高学习了简单机械后，用100 N的力提起了330 N的重物，那么他可能使用了( ) A.一根杠杆 B.一个动滑轮 C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D.一个定滑轮 5. 如图所示，某同学利用动滑轮将质量为9 kg的物体竖直向上匀速提升1 m，用时4 s，所做额外功为10 J。若g取10 N/kg，不计绳重和摩擦，下列选项中正确的是 ( ) A. 动滑轮重为5 N B. 拉力F做功的功率为22. 5 W C. 动滑轮的机械效率为90% D. 绳子自由端上升的速度为0. 7 m/s 6.如图所示，O1、O2均是杆秤称量时的支点。当使用O1称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)，已知秤砣质量为5 kg，O1A＝110 cm，O1B＝10 cm。下列说法正确的是 ( ) A. 所称物体质量是50 kg B. 换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C. 改用O2称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D. 当秤砣在A点时，使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大 7.如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物M，已知滑轮重20 N，杠杆(OB＝2OA)重10 N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是( )C A. 甲图：该装置不省力也不省距离 B. 乙图：该装置的机械效率是三者中最低的 C. 丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D. 若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 8.如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计示数为10 N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是( ) A.F＝20 N， f＝20 N B.F＝10 N， f＝20 N C.F＝20 N， f＝10 N D.F＝10 N， f＝10 N 二、填空题1×21=21分) 9.如图是皮划艇比赛时的场面，当运动员用船桨划水时，以较高的手为支点，船桨属于　 　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，使用它　 　(选填“能”或“不能”)省功，若运动员想要使所用的力小一点，则应　 (选填“增大”或“减小”)两只手之间的距离.  10. 如图所示是兄弟二人抬水的场景，扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂　 　，阻力臂　 　，弟弟对扁担的作用力　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 11. 我国古代人民是最早使用天平来测量物体质量的人，如图，天平的本质是一个　 　杠杆，另一种简单机械　 　(选填“动滑轮”或“定滑轮”)的实质与之相同，使用此简单机械是为了　 　(选填“省力”或“改变力的方向”)。 12. 如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，其中AB>BC，其使用方法如图乙、丙所示。该工具属于哪种简单机械：　 　，使用时会　 　(选填“费力”或“省力”)，图______(选填“乙”或“丙”)中的方法可以更轻松地拧动螺丝。 13. 吴霖同学用如图所示的______滑轮在提升重物，使用它______(选填“能”或“不能”)省力，沿不同的方向拉动绳子时，所用的拉力F1______(选填“＞”“＜”或“＝”)F3。 14.如图所示，将黑、白两种球分别装入挂盘中，悬挂于杠杆两边，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则左右两边杠杆所受的拉力大小之比为　 　； 如果在左盘增放一只黑球，则右盘要向　 　移　 　格.  15.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动质量均匀的杠杆，一重为20 N的物体挂在杠杆中点处，现将重物缓慢升高0.1 m，拉力大小F＝12 N，拉力移动的距离为0.2 m，不计转轴处的摩擦.则拉力所做的功为　 　J，有用功为　 　 J，杠杆的机械效率为　 　.  三、作图题2×3=6分 16. (1)如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。 (2) 如图甲所示是一个压核桃的钳子，可看做O为支点的杠杆，其简化示意图如图乙所示，请在图乙中画出压核桃时的最小动力F。 (3)在图中画出使轻质杠杆保持平衡的最小动力F1的示意图和阻力F2的力臂l2。 四、实验题2×9=18分 17. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，老师提供的器材有：杠杆(包含支架、平衡螺母)、钩码(每个钩码质量均为50 g)、弹簧测力计。 (1)把实验器材放于水平桌面上，如图甲所示，此时杠杆处于　 　(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为了使杠杆能在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调。 (2)第一组同学在杠杆支点的两边分别挂钩码来探究杠杆的平衡条件。如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂_____个钩码；之后在A、B两点再各增加1个钩码，杠杆将　 　(选填“不动”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。 (3)如图丙所示，第二组同学用弹簧测力计代替一侧钩码来探究杠杆的平衡条件。 ①若沿图示方向拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)竖直向下拉动时弹簧测力计的示数； ②在探究过程中不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F1与其力臂l1的关系图像如图丁所示。图中每个点与两坐标轴围成的方形面积　 　(选填“相等”或“不相等”)； ③小米在探究过程中，在杠杆左端的D点挂一个重物，在杠杆右端的E点施加一始终竖直向下的拉力F2，使杠杆由水平位置缓慢转动到图中虚线位置，如图戊所示。则在此过程中拉力F2的大小变化情况是　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)； ④课后，第二小组同学对杠杆进行了深入探究，如图己所示，若将钩码的悬挂点由A移至C(钩码个数不变，O和B的位置也不变)，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 ⑤如图庚，人行走时脚可视为杠杆，支点O位于脚掌前端，则此时脚属于　 　杠杆。 五、计算题2×8=16分 18．工人利用如图甲所示的滑轮组搬运水平地面上的正方体石材，在拉力F的作用下，石材沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。石材的质量为1.2 t，底面积为0.01 m2，受到的阻力为重力的，滑轮组的机械效率为80%，滑轮和绳子的重力不计，g取10 N/kg。求： （1）石材静止时对地面的压强； （2）0～10 s内工人做的有用功； （3）工人作用在绳子自由端的拉力； （4）工人拉力做功的功率。 19. 如图所示，小明要把两个相同的圆柱形货物搬运到卡车上。第一种方式是直接将一个货物匀速抱上卡车，货物离地高度为1. 5 m，用时5 s；第二种方式是通过长为3 m、高为1. 5 m的斜面，将另一个货物以0. 2 m/s的速度匀速推上卡车，推力大小为300 N。已知每个货物重为500 N。问： (1)直接抱货物时对货物做的功是多少？功率是多少？ (2)通过斜面推货物时，斜面的机械效率是多少？(百分号前保留1位小数) 六、综合能力题1×15=15分 20．（2025·河北）在跨学科实践活动中，小明用身边的器材粗略测量一件鱼形工艺品材料的密度。鱼形工艺品的材质均匀且不吸水，其内部为空腔，底部有圆孔。 (1)如图所示，利用右侧带有小孔的刻度尺制成一个简单的杠杆。应在刻度尺的 （选填“左”或“右”）侧粘贴橡皮泥，使刻度尺在水平位置平衡； (2)往一个空的塑料瓶内，注入水。则瓶内水的质量为 g；已知水的密度 (3)将工艺品和注好了水的塑料瓶分别用细线悬挂在刻度尺两侧，使刻度尺再次水平平衡，如图所示。小明认为塑料瓶非常轻，其质量可忽略不计。则工艺品的质量为 g； (4)用一个足够大的塑料袋，贴着一个硬而薄的正方体（边长为20cm）纸盒的内壁铺好，注入适量的水。小明将工艺品浸没在水中，使其空腔内也充满水。因工艺品浸没，纸盒内水面上升了0.9cm，如图所示。则工艺品材料的体积为 。 (5)工艺品材料的密度为 ； (6)实验中，下列因素对密度的测量结果没有影响的是 （选填序号）。 ①忽略硬纸盒的厚度 ②计算工艺品的质量时，忽略了瓶子的质量 ③实验过程中，没有发现纸盒内底部的小石子 21．阅读短文，回答问题。 电梯 电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。图16－甲所示是某种升降电梯的工作原理图，电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反，电动机通过切换转轴的转动方向使轿厢升降自如。 （1）图16－甲中A滑轮是______（选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮______（选填“能”或“不能”）改变力的方向。 （2）在轿厢匀速上升的过程中，轿厢的动能________，配重的重力势能________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） （3）上海中心大厦内的电梯是目前世界上运行最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是_____（选填字母）。 A．做功多 B．功率大 C．机械效率高 D．安全可靠 （4）图16－乙是某次电梯上升时的v－t图像，若配重的质量为500 kg，在电梯匀速运行阶段，配重的重力对轿厢做的功为__________J。（不计摩擦，g取10 N/kg） 22.某大桥设计车速为 60 km/h，图甲为该大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步抽象成图乙、丙、丁所示的模型. （1） 它用到了____________（填“杠杆”或“斜面”）知识.为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当____________（填“增加”或“减小”）桥塔的高度. （2）若某汽车质量为 5×103 kg，在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的 0.06 倍，则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为____________W.（g取10 N/kg） 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 单元复习（新人教版解析版） 第十二章 简单机械和机械效率 A、知识导图 B、知识梳理 知识点一：杠杆 1.杠杆，如图所示。 （1）定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。 （2）杠杆五要素①支点:杠杆可以绕其转动的点O ②_______:使杠杆转动的力F1 ③动力臂:从支点O到________________的距离l1 ④阻力:阻碍杠杆转动的力F2 ⑤阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2 （3）杠杆的平衡条件:__________________________________________。 深度理解： 如图所示的杠杆， F 是作用在杠杆 B 端的力。图中线段 AB 与力 F 的作用线在一条直线上。则线段______（选填“ OA ”或“ AC ” ）表示力 F 的力臂。 2.杠杆的分类（以下 F1 为动力， F2 为阻力） 名称 力臂关系 力的特点 杠杆特点 应用举例 省力杠杆 l1 _____ l2 F1<F2 省力，但费_____ 撬棒、羊角锤、起子、钢丝钳 费力杠杆 l1 _____ l2 F1＞F2 费力，但省_____ 理发剪刀、钓鱼竿、镊子、筷子 等臂杠杆 l1 _____ l2 F1 F2 不改变力的大小 天平、跷跷板、定滑轮 答案：动力 动力 F1 作用线 动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或 F1l1=F2l2 ） OA ＞ ＜ 距离 距离 知识点二：定滑轮、动滑轮、滑轮组 图示 力臂关系 l1=l2 l1=2l2 动力情况 F=G （不计摩擦） F=___（不计摩擦和轮重） F1= ___, F2= ____（不计摩擦和轮重） 特点 不省力但改变力的方向 省力但不改变力的方向 既能省力又能改变力的方向 绳子自由端移动距离 s=h s=2h s=nh （ n 是吊着物体的绳子段数） 实质 ____________ ___________ 答案： 等臂杠杆 省力杠杆 知识点三：其他简单机械 1.斜面：斜面是一种省力、_________的简单机械。如：盘山公路。 2.轮轴：由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形。如：门把手、方向盘、扳手。 答案：费距离 知识点四：有用功、额外功、总功 1.有用功：为完成某项任务而_________的功，用 W有 表示。 2.额外功：对人们既无利用价值而又_________的功，用 W额 表示。 3.总功：有用功与额外功_______，用 W总 表示。 W总=W有+W额 。 答案：必须做 之和 知识点五：机械效率 1.概念：_________跟_______的比值，用符号____表示。 2.公式：_ ________。 3.特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，总有 W有 _____ W总 ，所以机械效率总是_______1（机械效率通常用百分数表示）。因此使用任何一种机械都不能省功。 4.提高机械效率的方法： （1）改进结构，使机械更合理、更轻巧；如提升重物时，_______动滑轮的重力。 （2）使用时要经常保养，定时加润滑油；如使用滑轮组时，_______滑轮内部的摩擦。 （3）同一机械，增大载重；如用同一滑轮组提升物体时，_______被提升物体的重力。 答案：有用功 总功 η η= ＜ 小于 减小 减小 增大 知识点六：常见简单机械的机械效率 条件 竖直方向 水平方向 组装方式 有用功 W有=G物h W有= ①_ ______ 额外功 W额=W总−W有、W额= ②_______（不计绳重和摩擦） 不计绳子与滑轮间的摩擦时，无额外功；考虑绳与滑轮间的摩擦时， W额=W总−W有 总功 W总=Fs绳 W总=Fs绳 机械效率 η==③ η= η= η==④ ⑤= 2.斜面的机械效率 （1）计算： W有=Gh ， W额= _____， W总= _____， η= ____ = 。 （2）提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角;减小摩擦。 答案：fs物 G动h fs C、对点训练 知识点一、杠杆 1. (2022保定期末)关于杠杆，下列说法中正确的是( )C A.杠杆一定是一根直棒 B.杠杆的力臂一定在杠杆上 C.从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂 D.作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反 深度理解： (1)动力和阻力都是指作用在杠杆上的力，而不是杠杆对别的物体所施加的力. (2)支点一定在杠杆上，动力和阻力可以作用在支点两侧，也可在支点同侧. (3)动力和阻力是相对的.动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反. 2.在图中画出力F1的力臂l1. 深度理解： 力臂的画法： (1)确定支点——杠杆上固定不动的点就是支点. (2)确定动力和阻力的作用线——从动力、阻力的作用点沿力的方向(或反方向)分别画线即可得到. (3)画出动力臂和阻力臂——从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂. (4)标字母——在垂线段旁边注明力臂的名称. 3.【易错题】如图所示，我们经常用瓶起子来打开汽水瓶盖，在此过程中，将瓶起子看作杠杆，用“O”表示支点，手用力为动力F1，杠杆所受阻力为F2，则下列支点位置、动力和阻力所示示意图正确的是( )D 知识点二　探究杠杆的平衡条件 4.【提出问题】怎样使杠杆保持水平平衡?杠杆的平衡跟哪些因素有关呢? 【猜想与假设】杠杆的平衡与动力、动力臂、阻力和阻力臂有关. 【设计实验】用带刻度的杠杆、支架、钩码进行实验. 【进行实验收集数据】 (1)把杠杆用细线挂在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡的目的：　 　.  (2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡.这时杠杆两端受到的作用力等于各端钩码的总重力. (3)把支点右边的钩码重力当作动力F1，支点左边的钩码重力当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把相应的数值填入表中. (4)改变力和力臂的数值，再做两次实验. 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 【分析数据与归纳结论】根据表中的数据进行分析，可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系. 杠杆的平衡条件：　 　， 即：　 　(用实验中的物理量表示).  答案：便于测量力臂 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1l1＝F2l2 深度理解：杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态或做匀速圆周运动. 5.如图所示的钢丝钳剪铁丝时动力臂为10 cm，阻力臂为2 cm，若铁丝被剪断需要800 N的力，小明至少用多大的力才能将铁丝剪断? 解：根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，得： F1×10 cm＝800 N×2 cm，解得F1＝160 N. 答：小明至少用160 N的力才能将铁丝剪断. 深度理解：运用公式F1l1＝F2l2进行计算时，力的单位应该是N，力臂的单位可以是m、 cm，但动力臂和阻力臂的单位一定要统一. 知识点三　杠杆的分类及其特点 6.如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是( )B 7.【易错题】各式各样的剪刀都是一对杠杆.如图所示的剪刀，最适合剪开较硬物体的是( )B 8.如图所示是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则　 　点是支点，液压杆施加的力是　 　力，货物对车厢的压力是　 　力，物体A放在车厢　 　部可省力.  答案：C 动 阻 尾 深度理解：阻力与动力臂为一定值时，要使动力最小，需尽可能使阻力臂最小. 9.如图所示，作出能使杠杆在此位置保持静止所需的最小动力F的示意图. 深度理解：当阻力×阻力臂为一定值时，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大，需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力作用在该点且和该点与支点的连线垂直. 知识点四　杠杆的动态分析 10.如图所示的轻质杠杆，AO小于BO，在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若在此现象中，同时在G1和G2下面挂上相同质量的钩码，则( )C A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆A端向下倾斜 C.杠杆B端向下倾斜 D.无法判断 深度理解：原处于平衡状态的杠杆，当动力、阻力、动力臂或阻力臂中的一些要素发生改变时，可通过比较“增加的动力×动力臂”与“增加的阻力×阻力臂”的大小或比较“减小的动力×动力臂”与“减小的阻力×阻力臂”的大小来判断杠杆的状态. 11.如图所示，实验时杠杆始终处于平衡状态，若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③， 则拉力的变化情况是( )A A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.一直变大 D.一直变小 深度理解：在弹簧测力计或杠杆转动的过程中，先分析动力臂、阻力臂、阻力是否改变及如何改变，再根据杠杆的平衡条件，判断动力如何改变. 知识点五　定滑轮和动滑轮 12.在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次分别按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中. 实验 序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 2.0 20.0 2.0 20.0 3 1.0 20.0 0.7 40.0 4 2.0 20.0 1.2 40.0 (1)分析第1、2次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮的好处是　 ，缺点是　 　.  (2)分析第3、4次实验的数据，可以得出得论：使用动滑轮的好处是　 　，缺点是　 　.  答案：可以改变力的方向 不能省力 可以省力 不能改变力的方向 13.【易错题】如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10 N的物体A沿竖直方向匀速上升.已知重物上升速度为0.4 m/s，不计绳与滑轮间摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为( )A A.20 N　0.2 m/s　 B.20 N　0.8 m/s　 C.5 N　0.2 m/s　 D.5 N　0.8 m/s 知识点六　滑轮组 14.(教材母题变式)用滑轮和滑轮组匀速提升一物体，物体重为150 N，请指出下图中的拉力分别是多大(不计绳重、滑轮重及摩擦)： F1＝　 　N，F2＝　 　N，F3＝　 　N，F4＝　 　N，F5＝　 　N.  答案：75 75 50 75 37.5 知识点七　滑轮组的绕线方法 15.按图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子的绕线方法.图中G表示物重，G'表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力.(不计绳重、摩擦) 知识点八　水平方向的滑轮 16.如图，物体以2 cm/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3 N，绳子自由端水平拉力F＝　 　N，物体受到的摩擦力f＝　 　N，2 s内绳子自由端移动的距离s＝　 　m.(不计滑轮与绳之间的摩擦)  答案:3 6 0.08 知识点九　轮轴和斜面 17. 如图所示，螺丝刀是一个　 　 (选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”)类机械，手柄　 　(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是　 　(选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”)类机械， 螺纹越　 　(选填“密”或“稀”)拧起来越省力.  答案：轮轴 粗 斜面 迷 18.【易错题】若不计机械本身重和摩擦，要用 30 N 的力刚好提起重 40 N 的物体.下列机械中可采用的是( )C A.一个定滑轮　 B.一个动滑轮 C.杠杆　 D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 知识点十　有用功和额外功、机械效率 19.一台起重机将重3 000 N的货物提高5 m，起重机做的有用功是　 　J；如果额外功是9 000 J，总功是　 　J；机械效率是　 　.  答案：15000 24000 62.5%　 20..(生活情境题)从深为5 m的井中将一桶水提出井口，已知桶重 20 N，桶中的水重80 N.若此人的目的是提桶，则机械效率为　 　；若此人的目的是提水，则机械效率为 　 　，增加桶中的水，则机械效率　 (选填“变大”“不变”或“变小”).  答案：20% 80% 变大 21.关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )C A.功率越大，做功越快，机械效率越大　 B.做功越少，功率越小，机械效率越小 C.功率越大，反映做功越快，与机械效率无关　 D.机械效率越大，表明它做的功越多 D、单元训练 1.下列有关杠杆的说法正确的是( )A A.作为杠杆一定要有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的 B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和 C.动力和阻力一定在支点的两侧 D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂 2.如图所示，拉杆式旅行箱可看成杠杆.请画出旅行箱在图示位置静止时受到重力的示意图和作用在A点的力F的力臂. 3.杠杆AOB在如图所示位置保持静止，动力臂l1已经画出，请作出对应的动力F1的示意图. 4.如图所示，小勇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码(每个钩码质量相同)等实验器材，探究杠杆的平衡条件. (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，则此时杠杆处于　 　(选填“平衡”或“非平衡”)状态；  (2)为了便于测量　 　(选填“力”或“力臂”)，应使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节；  (3)将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂　 　个钩码才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆　 　(选填“左”或“右”)端将下沉；  (4)小勇用弹簧测力计替代钩码，先在B点竖直向下拉杠杆，然后将弹簧测力计绕B点旋转至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)；  (5)实验结果表明，杠杆的平衡条件是：　 .  答案：平衡 力臂 左 2 左 变大 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 5.如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是；当手对手闸的作用力F＝12 N时，刹车拉线受到的力的大小为　 　N.  答案：杠杆 48 6.体育课上，张老师帮同学们训练体能，如图所示，刘刚同学在做俯卧撑.他的重心在A点，重力为500 N.则他两手对地面的压力是多少? 解：(1)由题意和题图可知： G＝500 N，l2＝0.9 m l1＝0.9 m＋0.6 m＝1.5 m 将人体视为杠杆，由杠杆的平衡条件得：Fl1＝Gl2 即F×1.5 m＝500 N×0.9 m 解得F＝300 N 答：他两手对地面的压力是300 N. 7.杠杆为我们的生活带来方便，下列杠杆的使用能够省距离的是( )B 8.在用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅在扳手柄上套一节铁管，这样就能比较容易拧下螺母，这样做的原理是( )D A.减小阻力 B.增大动力 C.增大动力臂以增大动力 D.增大动力臂以减小动力 9.(2022济宁期末)一人用木棍以如图所示的方式挑着一袋重物行走.以下说法正确的是( )B A.木棍是省力杠杆 B.人想省力，可以把袋子移向靠近肩膀的地方 C.人想省力，可以把手移向靠近肩膀的地方 D.无论将袋子或手移近或远离肩膀，木棍对肩膀的压力不变 10.如图所示，该剪刀是　 　(选填“省力”或“费力”)杠杆；剪较厚的纸，阻力作用点为　 　(选填“A”或“B”)较合适.  答案：省力 B 11.如图所示杠杆AOBC，O是杠杆支点，请作出使杠杆平衡的最小的动力F1的示意图. 12.如图所示，要用最小动力F撬动石块，画出F的示意图. 13.“消防知识进课堂”活动中，消防干警给同学们介绍灭火器的使用方法.如图所示，使用时拔出保险销，用力压下压把，压把相当于　 　杠杆，通常把压下压把的手指压在　 　(选填“A”或“B”)点会更省力.  答案：省力 A 14.如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )D A.将左、右两边的钩码均向外移动一格 B.在左、右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 C.将左、右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D.将左边的钩码向里移动一格，同时将右边的钩码去掉一个并保持位置不变 15.如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个　 　(选填“省力”或“费力”)杠杆；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中，动力臂l1将　 　，动力F的大小将　 　(后两空选填“变大”“变小”或“不变”).   答案：省力 不变 变小 16.杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个　 　(填简单机械名称).某杆秤的示意图如图所示，若要称量质量更大的物体，应选用　 　(选填“A”或“B”)处提纽.  答案：杠杆 A 17.一辆汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮A、B，均可将汽车从泥潭中拉出.由图可知，滑轮　 　是定滑轮；图　 　的方式较省力.  答案：A 乙 18.如图所示，使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时( )D A.A方向拉力最小 B.B方向拉力最小 C.C方向拉力最小 D.三个方向拉力大小一样 19.如图所示是一幅科学漫画，如果漫画中的“瘦子”“胖子”和“被提升货物”的重力分别为G1、G2、G3，那么它们的大小关系是　 　，漫画中使用滑轮的目的是　 　.  答案：G2＞G3＞G1 改变力的方向 20.如图所示，滑轮　 　(选填“A”或“B”)可以看作省力杠杆；若拉力F1、F2的大小均为20 N，拉动物体匀速上升，不计摩擦和滑轮重力，则物体甲的重力为　 N，物体乙的重力为　 　N.若绳自由端移动的距离均为2 m，则物体甲上升　 　m，物体乙上升　 　m.  答案：B 20 40 2 1 21.如图所示的滑轮组，每个滑轮重为40 N，绳重及摩擦不计.用它匀速提升重为200 N的物体，所用的拉力F是( )B A.100 N B.120 N C.140 N D.240 N 22.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、 B两物体，不计绳重和摩擦.若GA＝GB，则FA　 　FB；若FA＝FB，则GA　 　GB.(均选填“＞”“＜”或“＝”)  答案：＞ ＜ 23.如图所示，滑轮组的下面挂一重为1 200 N的木箱A，当拉力F增大到200 N时，木箱A仍静止在水平地面上，不计滑轮重、绳重和摩擦，此时地面对木箱的支持力是( )C A.1 500 N　 B.900 N　 C.600 N　 D.300 N 24.工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计.若某一次工人将重800 N的建材匀速竖直向上提升了6 m，所用的拉力为300 N，求： (1)动滑轮的重力； (2)钢绳自由端移动的距离； (3)当所运送建材的重为1 100 N时， 工人作用在钢绳上的拉力. 解：(1)由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数为n＝3，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝1/n(G＋G动)可得，动滑轮的重力： G动＝nF－G＝3×300 N－800 N＝100 N (2)建材上升的高度为6 m，则钢绳自由端移动的距离： s＝nh＝3×6 m＝18 m (3)滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，当所运送建材的重为1 100 N时，工人作用在钢绳上的拉力： F'＝1/n(G′＋G动)＝1/3×(1 100 N＋100 N)＝400 N 答：(1)动滑轮的重力为100 N； (2)钢绳自由端移动的距离为18 m； (3)当所运送建材的重为1 100 N时，工人作用在钢绳上的拉力为400 N. 25.如图所示的滑轮组，用1 000 N的拉力将重1 800 N的物体A匀速竖直提升3 m，不计动滑轮重、绳重及摩擦.求： (1)物体A克服重力做的功； (2)绳子拉力所做的功； (3)滑轮组的机械效率. 解：(1)物体A克服重力做的有用功： W有＝Gh＝1 800 N×3 m＝5 400 J (2)绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×3＝6 m 绳子拉力F所做的总功： W总＝Fs＝1 000 N×6 m＝6 000 J (3)滑轮组的机械效率：η＝W有用/W总＝5 400 J/6 000 J＝90% 答：(1)物体克服重力做的功为5 400 J； (2)绳子拉力所做的功为6 000 J； (3)滑轮组的机械效率为90%. 26.如图所示，在20 N的水平拉力F的作用下，重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48 N. (1)若物体的速度为0.2 m/s，则1 min内拉力做的功为多少? (2)该滑轮组的机械效率为多少? 解：(1)由图可知，n＝3，由v＝s/t可知，物体1 min 移动的距离：s0＝0.2 m/s×60 s＝12 m 则绳子自由端在1 min内移动的距离：s＝ns0＝3×12 m＝36 m 由W＝Fs知，1 min内拉力做的总功：W总＝20 N×36 m＝720 J (2)由W＝Fs知，摩擦力做的有用功： W有＝fs0＝48 N×12 m＝576 J 由η＝W有/W总知，该滑轮组的机械效率：η＝W有/W总＝576 J/720 J＝80% 答：(1)1 min 内拉力做的功为720 J； (2)该滑轮组的机械效率为80%. 27.如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计绳重和摩擦，则机械效率最高的装置是( )A 28.关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是( )A A.总功一定，额外功越小，机械效率越高 B.机械效率高的机器可以省功 C.做有用功多的机器，机械效率一定高 D.越省力的机器机械效率越高 29.下列关于机械效率的说法错误的是( )B A.总功一定，有用功越多，机械效率越高 B.相同的时间内，机械效率高的机械做的功多 C.当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高 D.当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 30.如图所示，装修工人正在利用动滑轮和木箱匀速向上搬运水泥.以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )C A.提高拉动绳子的速度 B.将木箱换成质量更大的金属箱 C.换用更轻质的滑轮 D.减小每次木箱中所装水泥的质量 31.利用如图所示的滑轮组匀速提起一个重为2 000 N的物体，若每个滑轮均重100 N，不计摩擦及绳重，图中绳子的拉力F是　 　N，滑轮组的机械效率是　 　；若用该滑轮组提起一个重为3 000 N的物体，则滑轮组的机械效率是　 　.  答案；550 90.9% 93.75% 32.小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2 N，测得的数据如下表所示. 实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的 高度h/m 拉力F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量　 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；  (2)第1次实验测得的机械效率为　 　(结果精确到0.1%)；  (3)分析表中数据可知：第2次实验是用图　 　做的，第4次实验是用图　 　做的；(以上均选填“甲”“乙”或“丙”)  (4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮越重)，滑轮组的机械效率越　 　(选填“高”或“低”)；  (5)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度　 　(选填“有关”或“无关”).  答案：竖直向上匀速 74.1% 乙 丙 增大物重 低 无关 33.在探究“斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系”时，所用的实验装置如图所示. (1)该实验还需要的测量工具是　 　.  (2)拉动测力计时，拉力的方向应与斜面　 　(选填“平行”或“不平行”).  (3)实验时，保持斜面的高度不变，在粗糙程度不同的斜面上匀速拉木块.用木板做斜面时，拉力为F木；用铺上棉布的木板做斜面时，拉力为F棉；用铺上毛巾的木板做斜面时，拉力为F毛.实验表明三个拉力的大小关系为F木＜F棉＜F毛.则通过相关的计算可知：三个粗糙程度不同的斜面的机械效率为η木　 　η棉　 　η毛.(均选填“＞”“＝”或“＜”)  答案：刻度尺 平行 ＞ ＞ 34.现有一重为3 000 N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2 m高的车厢上，他用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4 m的简易斜面，如图所示，工人师傅用1 200 N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车. (1)该斜面的机械效率是多少? (2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力是多大? 解：(1)工人做的有用功： W有用＝Gh＝3 000 N×l.2 m＝3.6×103 J， 工人做的总功： W总＝Fs＝1 200 N×4 m＝4.8×103 J， 斜面的机械效率： η＝W有用/W总＝3.6×10^3J/4.8×10^3J＝75%； (2)由W总＝W有用＋W额外可知， W额外＝W总－W有用＝4.8×103 J－3.6×103 J＝1.2×103 J， 由W额外＝fs可知， 摩擦力的大小：f＝W额外/s＝1.2×10^3J/4 m＝300 N. 答：(1)该斜面的机械效率是75%； (2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力为300 N. 35.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.实验中，将杠杆拉至图中虚线位置.钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.4 m，则杠杆的机械效率为　 　.若只将钩码的悬挂点由A移至B位置，钩码上升高度不变，则杠杆的机械效率将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).  答案：50% 变大 E、单元试卷　 一、选择题3×8=24分 1.关于机械效率，下列说法中正确的是( )D A.机械效率越高，做的功就越多 B.机械做功越多，效率就越高 C.额外功越少，机械效率越高 D.总功一定时，额外功越少，机械效率越高 2．（2025·重庆）如图所示，为了防烫、防滑和操作便利，重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达。下列描述正确的是（　　） A．筷子捞起小面时是费力杠杆 B．捞面时手越靠近筷子尾端越省力 C．筷子表面较粗糙是为了减小摩擦 D．面条从筷子上滑落时不受摩擦力 【答案】A 【解析】A．筷子捞起小面时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确； B．捞面时手越靠近筷子尾端，动力臂变短，阻力臂变长，根据杠杆平衡原理，此时更费力，故B错误； C．筷子表面较粗糙是为了增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦，便于夹取面条，故C错误； D．面条从筷子上滑落时仍与筷子接触并相对滑动，会受到滑动摩擦力作用，故D错误。 故选A。 3.如图所示，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是( )C A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 4.小高学习了简单机械后，用100 N的力提起了330 N的重物，那么他可能使用了( )A A.一根杠杆 B.一个动滑轮 C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D.一个定滑轮 5. 如图所示，某同学利用动滑轮将质量为9 kg的物体竖直向上匀速提升1 m，用时4 s，所做额外功为10 J。若g取10 N/kg，不计绳重和摩擦，下列选项中正确的是 ( )C A. 动滑轮重为5 N B. 拉力F做功的功率为22. 5 W C. 动滑轮的机械效率为90% D. 绳子自由端上升的速度为0. 7 m/s 6.如图所示，O1、O2均是杆秤称量时的支点。当使用O1称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)，已知秤砣质量为5 kg，O1A＝110 cm，O1B＝10 cm。下列说法正确的是 ( )B A. 所称物体质量是50 kg B. 换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C. 改用O2称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D. 当秤砣在A点时，使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大 【解析】A．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A 即mg×O1B=m砣g×O1A 物体的质量 故A错误； B．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A 即mg×O1B=m砣g×O1A 物体的质量 换称质量较小的物体时，O1B和G砣不变，则O1A减小，所以秤砣应向A点左边移动，故B正确； 7.如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物M，已知滑轮重20 N，杠杆(OB＝2OA)重10 N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是( )C A. 甲图：该装置不省力也不省距离 B. 乙图：该装置的机械效率是三者中最低的 C. 丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D. 若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 8.如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计示数为10 N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是( )C A.F＝20 N， f＝20 N B.F＝10 N， f＝20 N C.F＝20 N， f＝10 N D.F＝10 N， f＝10 N 解析:解:图中实质是一个动滑轮，绳子两端的力相等，都为10N，轴上的力F等于绳子两端的力的和为20N;物体匀速运动，则绳子对物体的拉力和地面对物体的摩擦力是一对平衡力，大小相等 故选C. 二、填空题1×21=21分) 9.如图是皮划艇比赛时的场面，当运动员用船桨划水时，以较高的手为支点，船桨属于　 　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，使用它　 　(选填“能”或“不能”)省功，若运动员想要使所用的力小一点，则应　 (选填“增大”或“减小”)两只手之间的距离.  答案：费力 不能 增大 10. 如图所示是兄弟二人抬水的场景，扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂　 　，阻力臂　 　，弟弟对扁担的作用力　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 答案：不变 变小 变小 【解析】[1][2]支点到力的作用线的距离叫力臂。以哥哥的肩为支点，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，弟弟到哥哥的距离不变，则动力臂不变；水桶到哥哥的距离变小，则阻力臂变小。 [3]根据杠杆的平衡条件可知，动力臂及阻力不变（水桶对扁担的拉力不变），阻力臂变小，则动力会变小，即弟弟对扁担的作用力变小。 11. 我国古代人民是最早使用天平来测量物体质量的人，如图，天平的本质是一个　 　杠杆，另一种简单机械　 　(选填“动滑轮”或“定滑轮”)的实质与之相同，使用此简单机械是为了　 　(选填“省力”或“改变力的方向”)。 答案：等臂 定滑轮 改变力的方向 12. 如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，其中AB>BC，其使用方法如图乙、丙所示。该工具属于哪种简单机械：　 　，使用时会　 　(选填“费力”或“省力”)，图______(选填“乙”或“丙”)中的方法可以更轻松地拧动螺丝。 答案：轮轴 省力 乙 【解析】 扳手在使用时，手柄部分可以看作轮，螺丝部分可以看作轴，因此扳手属于轮轴这种简单机械。轮轴实质是可以连续旋转的杠杆，通过增大动力臂来达到省力的效果。在使用时，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，使用时可以省力。题图乙中动力作用在A端，题图丙中动力作用在C端，由于AB>BC，题图乙的方法动力臂更长，因此可以更轻松地拧动螺丝。 13. 吴霖同学用如图所示的______滑轮在提升重物，使用它______(选填“能”或“不能”)省力，沿不同的方向拉动绳子时，所用的拉力F1______(选填“＞”“＜”或“＝”)F3。 答案：动 能 ＜ 14.如图所示，将黑、白两种球分别装入挂盘中，悬挂于杠杆两边，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则左右两边杠杆所受的拉力大小之比为　 　； 如果在左盘增放一只黑球，则右盘要向　 　移　 　格.  答案：1∶2 右 1 计算杠杆两边的拉力比。 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，图中左边有2个黑球，右边有3个白球，设每个球的重力为G，则F1=2G, F2=3G, L1=L2=1, 因此F1L1= F2L2.F1L1= F2L2, 其中F1=2G, F2=3G L1=L2=1, 因此F1:F2=2G:3G=2:3. 2 确定在左盘增加一个黑球后右盘需要移动的距离。 在左盘增加一个黑球后，左盘的力变为3G，为了保持杠杆平衡，右盘需要移动以增加力臂。设右盘需要向右移动c格，则新的力臂为L2十2，新的力为F2=3G，根据杠杆平衡条件3GX(L2十x)=3GxL2，解得x=1.设右盘需要向右移动格，则3GX(L2十c)=3GXL2，解得x=1。 总结 左右两边杠杆所受的拉力大小之比为2:3。右盘要向右移1格 15.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动质量均匀的杠杆，一重为20 N的物体挂在杠杆中点处，现将重物缓慢升高0.1 m，拉力大小F＝12 N，拉力移动的距离为0.2 m，不计转轴处的摩擦.则拉力所做的功为　 　J，有用功为　 　 J，杠杆的机械效率为　 　.  答案：2.4 2 83.3% 三、作图题2×3=6分 16. (1)如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。 (2) 如图甲所示是一个压核桃的钳子，可看做O为支点的杠杆，其简化示意图如图乙所示，请在图乙中画出压核桃时的最小动力F。 (3)在图中画出使轻质杠杆保持平衡的最小动力F1的示意图和阻力F2的力臂l2。 四、实验题2×9=18分 17. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，老师提供的器材有：杠杆(包含支架、平衡螺母)、钩码(每个钩码质量均为50 g)、弹簧测力计。 (1)把实验器材放于水平桌面上，如图甲所示，此时杠杆处于　 　(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为了使杠杆能在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调。 (2)第一组同学在杠杆支点的两边分别挂钩码来探究杠杆的平衡条件。如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂_____个钩码；之后在A、B两点再各增加1个钩码，杠杆将　 　(选填“不动”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。 (3)如图丙所示，第二组同学用弹簧测力计代替一侧钩码来探究杠杆的平衡条件。 ①若沿图示方向拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)竖直向下拉动时弹簧测力计的示数； ②在探究过程中不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F1与其力臂l1的关系图像如图丁所示。图中每个点与两坐标轴围成的方形面积　 　(选填“相等”或“不相等”)； ③小米在探究过程中，在杠杆左端的D点挂一个重物，在杠杆右端的E点施加一始终竖直向下的拉力F2，使杠杆由水平位置缓慢转动到图中虚线位置，如图戊所示。则在此过程中拉力F2的大小变化情况是　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)； ④课后，第二小组同学对杠杆进行了深入探究，如图己所示，若将钩码的悬挂点由A移至C(钩码个数不变，O和B的位置也不变)，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 ⑤如图庚，人行走时脚可视为杠杆，支点O位于脚掌前端，则此时脚属于　 　杠杆。 答案：平衡 右 4 逆时针旋转 大于 相等 不变 变大 省力 五、计算题2×8=16分 18．工人利用如图甲所示的滑轮组搬运水平地面上的正方体石材，在拉力F的作用下，石材沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。石材的质量为1.2 t，底面积为0.01 m2，受到的阻力为重力的，滑轮组的机械效率为80%，滑轮和绳子的重力不计，g取10 N/kg。求： （1）石材静止时对地面的压强； （2）0～10 s内工人做的有用功； （3）工人作用在绳子自由端的拉力； （4）工人拉力做功的功率。 19. 如图所示，小明要把两个相同的圆柱形货物搬运到卡车上。第一种方式是直接将一个货物匀速抱上卡车，货物离地高度为1. 5 m，用时5 s；第二种方式是通过长为3 m、高为1. 5 m的斜面，将另一个货物以0. 2 m/s的速度匀速推上卡车，推力大小为300 N。已知每个货物重为500 N。问： (1)直接抱货物时对货物做的功是多少？功率是多少？ (2)通过斜面推货物时，斜面的机械效率是多少？(百分号前保留1位小数) 解：(1)直接抱货物时克服货物重力做的功 W＝Gh＝500 N×1. 5 m＝750 J 功率P＝ = ＝150 W。 (2)通过斜面推货物时 W有用＝Gh＝500 N×1. 5 m＝750 J W总＝Fs＝300 N×3 m＝900 J 斜面的机械效率 η＝ ×100%＝×100%＝83. 3% 六、综合能力题1×15=15分 20．（2025·河北）在跨学科实践活动中，小明用身边的器材粗略测量一件鱼形工艺品材料的密度。鱼形工艺品的材质均匀且不吸水，其内部为空腔，底部有圆孔。 (1)如图所示，利用右侧带有小孔的刻度尺制成一个简单的杠杆。应在刻度尺的 （选填“左”或“右”）侧粘贴橡皮泥，使刻度尺在水平位置平衡； (2)往一个空的塑料瓶内，注入水。则瓶内水的质量为 g；已知水的密度 (3)将工艺品和注好了水的塑料瓶分别用细线悬挂在刻度尺两侧，使刻度尺再次水平平衡，如图所示。小明认为塑料瓶非常轻，其质量可忽略不计。则工艺品的质量为 g； (4)用一个足够大的塑料袋，贴着一个硬而薄的正方体（边长为20cm）纸盒的内壁铺好，注入适量的水。小明将工艺品浸没在水中，使其空腔内也充满水。因工艺品浸没，纸盒内水面上升了0.9cm，如图所示。则工艺品材料的体积为 。 (5)工艺品材料的密度为 ； (6)实验中，下列因素对密度的测量结果没有影响的是 （选填序号）。 ①忽略硬纸盒的厚度 ②计算工艺品的质量时，忽略了瓶子的质量 ③实验过程中，没有发现纸盒内底部的小石子 【答案】(1)右 (2)400 (3)720 (4)360 (5)2×103 (6)③ 【解析】（1）杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应在刻度尺的右侧贴橡皮泥，使刻度尺在水平位置平衡。 （2）瓶内水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×400cm3=400g （3）由图可知，右端力臂为18.0cm，左端力臂是10.0cm，由杠杆平衡条件得到G工艺l左= G瓶l右 即m工艺gl左= m瓶gl右 所以m工艺×10N/kg×10.0cm=400g×10N/kg×18.0cm 工艺品的质量m工艺=720g。 （4）工艺品材料的体积为V=SΔh=20cm×20cm×0.9cm=360cm3 （5）工艺品材料的密度 （6）①硬纸盒的厚度影响底面积和高度计算，工艺品的体积误差较大，对密度的测量结果有影响，故①不符合题意； ②计算工艺品的质量时，忽略了瓶子的质量，使工艺品的质量偏小，对密度的测量结果有影响，故②不符合题意； ③实验过程中，纸盒内底部的小石子不影响水面上升的高度，不影响工艺品的体积的测量，对密度的测量结果没有影响，故③符合题意。 故选③。 21．阅读短文，回答问题。 电梯 电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。图16－甲所示是某种升降电梯的工作原理图，电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反，电动机通过切换转轴的转动方向使轿厢升降自如。 （1）图16－甲中A滑轮是______（选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮______（选填“能”或“不能”）改变力的方向。 （2）在轿厢匀速上升的过程中，轿厢的动能________，配重的重力势能________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） （3）上海中心大厦内的电梯是目前世界上运行最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是_____（选填字母）。 A．做功多 B．功率大 C．机械效率高 D．安全可靠 （4）图16－乙是某次电梯上升时的v－t图像，若配重的质量为500 kg，在电梯匀速运行阶段，配重的重力对轿厢做的功为__________J。（不计摩擦，g取10 N/kg） 答案：定 待 不变 减小 B 6400 22.某大桥设计车速为 60 km/h，图甲为该大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步抽象成图乙、丙、丁所示的模型. （1） 它用到了____________（填“杠杆”或“斜面”）知识.为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当____________（填“增加”或“减小”）桥塔的高度. （2）若某汽车质量为 5×103 kg，在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的 0.06 倍，则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为____________W.（g取10 N/kg） 答案：杠杆 增加 5×104 1 学科网（北京）股份有限公司 $