第十二章 简单机械 复习导学案 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理第十二章“简单机械”复习导学案以杠杆、滑轮、机械效率为核心，围绕杠杆五要素及平衡条件、滑轮分类及作用、机械效率计算等目标，通过“知识梳理-跟踪训练-综合应用”的递进式设计，构建从基础概念到实际问题解决的完整学习路径。 亮点在于“制作简易杆秤”跨学科实践和“探究杠杆平衡条件”实验任务，学生通过实验操作、力臂作图、生活实例分析（如赛艇桨的杠杆分类），培养科学探究、科学思维和物理观念素养。配备分层训练题与综合应用模块，既巩固基础又提升能力，为教师单元复习提供系统教学支持。

第十二章 简单机械复习导学案教师版 【学习目标】 1.知道什么是杠杆及杠杆的五要素，会画动力臂和阻力臂。 2.理解杠杆的平衡条件，能利用杠杆的平衡条件解决简单的问题。 3.能区分定滑轮和动滑轮，知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。 4.知道什么是有用功、总功和额外功，会求简单机械的机械效率。 【学习过程】 1、 杠杆 1. 杠杆五要素和平衡条件 定义 一根硬棒，在力的作用下绕着__固定点____转动的硬棒叫做杠杆 五要素 支点 使杠杆绕着转动的固定点叫 支点 .用符号 __O_____表示. 动力 使杠杆___转动___的力，用字母____表示 阻力 _阻碍____杠杆转动的力，用字母____来表示 动力臂 从支点到__动力作用线_____的距离，用字母l1表示 阻力臂 从支点到_阻力作用线______的距离，用字母l2表示 探究杠 杆平衡 条件 探究 过程 实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，实验中使杠杆在水平位置平衡，目的是方便从杠杆上直接读出力臂。 表达式： l1 =l2 2.杠杆的分类 力臂关系 力的关系 距离关系 实例 省力杠杆 l1____l2 F1____F2 省力，_费__ 距离 羊角锤、起子、撬棒等 费力杠杆 l1____l2 F1____F2 __费力，省距离 筷子、镊子、钓鱼竿、船桨 等臂杠杆 l1__=__l2 F1__=__F2 不省力，不费力 天平、定滑轮等 跟踪训练： 1.如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是（ C   ） A．碗夹 B．筷子 C．裁纸刀 D．用扫帚扫地 2.如图所示工具正常使用时属于费力杠杆的是（　B　） A． B． C． D． 3.如图所示，是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，A是货物，B是液压支撑杆跟车厢的接触点，C是车厢底部的固定点。下列分析正确的是（　B　） A．B点是支点 B．液压支撑杆施加的力是动力 C．只有货物的重力是阻力 D．货物A放在如图所示的位置时，车厢可视为省力杠杆 4.如图轻杆，为支点，物重为30N，，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法正确的（　C　）   A．该杠杆与镊子类型相同 B．图甲位置时，拉力大小为15N C．如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变 D．图甲位置时，拉力与物重之比为 5.如图所示，在制作简易杆秤的跨学科实践中，根据杠杆平衡原理，杆秤的支点位于__B _（选填“O”“A”或“B”）位置；为找到杆秤的零刻度（定盘星），在秤盘内__不放（选填“放”或“不放”）物体。 6.如图所示一轻质杠杆，AB=BC=CD，在A点悬挂重物G，杠杆在竖直向上力F的作用下处于水平平衡，则杠杆的支点可能在杠杆上的__D__（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点，当G=50 N时，F的大小为___150___N。若使F沿顺时针方向缓慢旋转到虚线位置，杠杆始终水平平衡，力F的大小将___变大___（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7.请在图中的路灯装置上，画出动力的力臂和阻力。 8.图（a）是关闭水龙头的情景，图（b）为其杠杆原理模型，O为支点，请你画出施加在A点的最小动力。 9.某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)杠杆放在水平桌面上，杠杆静止如图甲所示，此时杠杆_平衡 _（选填“平衡”或“不平衡”）；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__左__（选填“左”或“右”）调节。 (2)实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为0.5N），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力为1.5N，读出其对应的力臂为10.0cm，施加在杠杆左侧的力为_1.0__N，读出其对应的力臂为__15.0__cm。 (3)改变和，相应调节和，再做几次实验，分析记录的数据，最终可以得到杠杆的平衡条件是___l1 =l2 _____（用字母表示） (4)若在右侧钩码下方再增加一个钩码，其他条件不变，为使杠杆再次平衡，左侧的两个钩码应该向___左___（选填“左”或“右”）移动__5.0__cm。 (5)如图丙，用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离_增大__（选填“增大”或“减小”）。 10.如图是小孙同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长，OB长，在杆的A端用绳子悬挂质量为的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小孙重为，小孙站立时双脚与地面的总接触面积为，不计杆重与绳重。求此时： (1)配重的重力；(2)拉力；(3)小孙对地面的压强。 解：（1）配重的重力为G=mg=15kg×10N/kg=150N （2）杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件则有G×OA= 则拉力为N （3） 拉力N，根据相互作用力，小孙同学受到杆的B端对其向上的力， 小孙处于静止状态，因此可得 力的作用是相互的，则小宁对地面的压力等于支持力为 则小宁同学对地面的压强为=5000Pa. 二 、 滑轮(忽略绳重、摩擦和动滑轮重)动力F的作用点移动的距离为s，重力为G的物体升高的高度为h. 比较 分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 实质 _等臂__杠杆 __省力____杠杆 力的关系(F、G) F＝___G_______ F＝_G/2___ F＝___G/n_______ 距离的关系(s、h) S＝h S＝__2h______ S＝__nh______ 作用 只改变力的方向 _省力，费距离 既可以___省力___，也可以改变力的方向 跟踪训练： 1.如下列图片所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、、。它们的大小关系正确的是（　A　） A． B． C． D． 2.如图所示，用力将重为 120N 的物体匀速提升 0.2m（不计滑轮重、绳重和摩擦）用时为10s，则下列说法正确的是（  D    ） A．拉力大小为50N B．自由端移动速度为0.02m/s C．拉力做的功为12J D．拉力的功率为2.4W 3.建筑工地上，工人常使用滑轮组提升重物。如图所示，分别用甲、乙、丙、丁四种方式匀速提升同一重物G（不计绳重、动滑轮重及摩擦），所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，则下列关系式正确的是（  B     ） A．F1＜F2＜F3＜F4 B．F4＜F2=F3＜F1 C．F1＜F4＜F3＜F2 D．F4＞F2=F3＞F1 4.如图所示，重为的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知物体A运动的速度为0.2m/s，若不计滑轮重、绳重及摩擦，下列分析计算正确的是（  B   ） A．物体A受到的拉力为 B．物体A受到的摩擦力为 C．竖直墙受到的拉力为 D．绳子自由端移动的速度为0.4m/s 5.如图所示的装置中，物体A重为80N，物体B重为15N，物体B恰好匀速下降，此时物体B受到绳子的拉力与物体B受到的__重__力是一对平衡力（不计空气阻力）；物体A受到的摩擦力为__30__N,如果用力F拉着物体A向左做匀速直线运动，则拉力F的大小为__60__N。（不计绳重、滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦） 6.如下图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 7.在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中，小明用同一个滑轮做了4次实验，前2次分别按图甲、乙所示装置进行，后2次按图丙所示装置进行，并将测得的数据记录在表格中。（不计绳重及摩擦） 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 20 1 20 2 2 20 2 20 3 1 20 0.7 40 4 2 20 1.2 40 (1)分析前2次的实验数据及观察到的现象，可以得出结论：使用定滑轮不能省_力____，但可以改变__力的方向 __。 (2)进行图丙所示的实验时，应沿__竖直__方向匀速拉动绳子自由端。分析第3、4次实验数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为__用动滑轮提升钩码时，要克服动滑轮本身所受的重力 __。 (3)用图丙装置进行实验时，若小明将绳子向右倾斜一定角度匀速拉动，拉力的大小将_变大（选填“变大”“不变”或“变小”）。 8.如图，物体重120N，用力F使物体缓慢匀速上升，绳的重力和摩擦不计。 (1)如果不计动滑轮重力，求绳子的拉力的大小； (2)而实际上绳子的拉力为50N，求动滑轮的重力大小； (3)如果绳子能承受的最大拉力为100N，求该滑轮组最多能吊起多大重量的物体。 解：（1）由图可知，绳子承重段数，不计绳重、摩擦及滑轮重力，绳子的拉力 （2）考虑动滑轮重力时 动滑轮的重力 （3）能吊起的最大物重 三、机械效率 1.有用功、总功和额外功 （1）有用功（W有）：使用机械时，对人们有用的功。 （2）额外功（W额）：使用机械时，克服摩擦和机械自身重力所做的功。 （3）总 功（W总）：使用机械时， ___动力_____所做的所有功。W总= W有W额_。 2.机械效率：__有用功___跟_总功____的比值叫机械效率。 公式：_W总___。 3.提高滑轮组机械效率的方法 （1）对同一个滑轮组来说，物重越大，机械效率越高。 （2）对不同的滑轮组来说，在物重相同时，动滑轮的重力越大，机械效率越低。 （3）在动滑轮重、物重相同时，所测机械效率不同的可能原因：绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同。 跟踪训练： 1.某同学用滑轮组将重 500N 的物体匀速提升 2m，拉力做的总功为 1200J，则有用功为__1000_J，额外功为___200__J,此滑轮组的机械效率为 83.3% 。 2.如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是 改变力的方向 ；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为 1600 N。 3.如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。则利用斜面搬运货物主要是为了 省力 ；货物沿斜面运动时，推力做的功为_1500_J,斜面的机械效率为 80% 。 4..下列措施中，能减小额外功的是（　C　） A. 增大被提升物体的重力 B. 减小被提升物体的重力 C. 给滑轮轴加润滑油 D. 增加提升物体的高度 5.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（　B　） A．甲更省力，甲机械效率大 B．乙更省力，机械效率一样大 C．乙更省力，乙机械效率大 D．甲更省力，机械效率一样大 6.如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　C　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．工人做的有用功为360J C．该滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为100W 7.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如表： 序号 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的大小F/N 测力计移动的距离s/cm 机械效率η 1 2 5 0.9 15 74.1% 2 2 10 0.9 30 74.1% 3 4 10 1.7 30 78.4% 4 6 10 2.5 30 （1）在实验操作中应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度 无关 ，与所提物体的重力大小 有关 ；（均选填“有关”或“无关”） （3）请用实验中所测量的物理量符号写出机械效率的表达式η= ，并算出第4次实验的机械 效率为 80% ； （4）如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更 大 ， 所以机械效率更 小 （均选填“大”或“小”）。 8.如图所示，滑轮组在拉力F的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中，物体A所受的滑动摩擦力为70N，拉力F的功率P=80W（不计绳重和摩擦）。求： （1）物体A的质量； （2）拉力F的值； （3）滑轮组的机械效率。 解:（1）由G=mg得，物体A的质量为 （2） 由图可知，绳子的有效股数是n=2，则绳端移动的速度为v=nv物=2×1m/s=2m/s 拉力为 （3） 滑轮组的机械效率为 【百炼成钢】 1.2023年9月24日，中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中夺冠，斩获杭州亚运会首金。如图所示，赛艇的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是（　A　） A．筷子 B．瓶起子 C．核桃夹 D．榨汁器 2.周末，小明在家进行大扫除，如图所示为小明竖直向上施力抬起沙发时的情景。已知沙发的质量为50，沙发的重心在其中心位置，重心上升的高度为20，g取10。下列说法正确的是（　C　） A．沙发扶手的高度约为50 B．小明抬沙发时，沙发相当于一个费力杠杆 C．在图示位置静止时，小明对沙发的力为250N D．小明对沙发做的功为200J 3.如图，均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，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5kg，O1A=110cm，=10cm。下列说法正确的是（　B　） A．所称物体质量是50kg B．换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C．改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大 4.如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　D　）    A．F甲=200N，并向上移动4m B．F甲=100N，并向上移动2m C．F乙=200N，并向上移动1m D．F乙=400N，并向上移动lm 5.如图所示，某同学用大小为0.6N的力沿竖直方向匀速拉动一个动滑轮，使钩码上升10cm。已知每个钩码质量为50g，g取10N/kg，不计绳重和摩擦。则（　B　） A．该同学所做的有用功等于0.2J B．动滑轮自身重力为0.2N C．绳子自由端移动的距离为40cm D．动滑轮的机械效率约为66.7% 6.小宏给爷爷剪指甲时发现，指甲剪磨甲片表面有粗糙的条纹，这是为了增大 摩擦 力；指甲剪的结构简图如图所示，其中OBD为 费力 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 7.如图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 不变 ，阻力臂 变小 ，弟弟对扁担的作用力 变小 。（填变化情况） 8.将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，则A所受地面的摩擦力为 20 N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 40 N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 9.塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为 120 ，该滑轮组的机械效率为 80% 。 10.在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 (1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在表格中。 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 钩码提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，提升的钩码 重力越大 ，机械效率越高； ②比较 2和3 两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关； ③第5次实验是利用了图 乙 的装置完成的，判断依据是 s=h ； ④利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为 80% ； (2)小明利用图丙装置进行实验发现∶斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 减小接触面的粗糙程度 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率； (3)实验表明∶额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出∶假设没有额外功，总功等于有用功。可见使用任何机械都 不省功 （选填“省功”或“不省功”）。 11．如图甲所示，工人用滑轮组运送货物，滑轮组的机械效率随物重变化的图像如图乙所示，10s内将重500N的物体匀速提升2m，不计绳重和摩擦。求： (1)拉力做功的功率； (2)此时该滑轮组的机械效率（保留一位小数）。 解:（1）由图甲可知，该滑轮组由3段绳子承担物重和动滑轮重，即n=3，由图乙可知，当物重G1=400N时，滑轮组的机械效率η1=80%，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 将G1=400N，η1=80%代入上式，可得 解得动滑轮的重力 G动 = 100N。 当提升G2=500N的物体时，绳子自由端的拉力为 绳子自由端移动的距离为s=nh=3×2m=6m 拉力做的总功为W总=Fs=200N×6m=1200J 拉力做功的功率为 （2）当提升500N的物体时，所做的有用功为W有用=G2h=500N×2m=1000J 此时滑轮组的机械效率为 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 简单机械复习导学案学生版 【学习目标】 1.知道什么是杠杆及杠杆的五要素，会画动力臂和阻力臂。 2.理解杠杆的平衡条件，能利用杠杆的平衡条件解决简单的问题。 3.能区分定滑轮和动滑轮，知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。 4.知道什么是有用功、总功和额外功，会求简单机械的机械效率。 【学习过程】 1、 杠杆 1. 杠杆五要素和平衡条件 定义 一根硬棒，在力的作用下绕着______转动的硬棒叫做杠杆 五要素 支点 使杠杆绕着转动的固定点叫 .用符号 _______表示. 动力 使杠杆______的力，用字母___ 表示 阻力 _____杠杆转动的力，用字母____ 来表示 动力臂 从支点到_______的距离，用字母l1表示 阻力臂 从支点到_______的距离，用字母l2表示 探究杠 杆平衡 条件 探究 过程 实验前调节杠杆两端的 ，使杠杆在 平衡，目的是 对实验的影响，实验中使杠杆在水平位置平衡，目的是方便 。 表达式： 2.杠杆的分类 力臂关系 力的关系 距离关系 实例 省力杠杆 l1____l2 F1___F2 省力， _ 距离 羊角锤、起子、撬棒等 费力杠杆 l1___l2 F1___F2 力，省距离 筷子、镊子、钓鱼竿、船桨 等臂杠杆 l1___l2 F1____F2 力， 力 天平、定滑轮等 跟踪训练： 1.如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是（   ） A．碗夹 B．筷子 C．裁纸刀 D．用扫帚扫地 2.如图所示工具正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 3.如图所示，是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，A是货物，B是液压支撑杆跟车厢的接触点，C是车厢底部的固定点。下列分析正确的是（　　） A．B点是支点 B．液压支撑杆施加的力是动力 C．只有货物的重力是阻力 D．货物A放在如图所示的位置时，车厢可视为省力杠杆 4.如图轻杆，为支点，物重为30N，，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法正确的（　　）   A．该杠杆与镊子类型相同 B．图甲位置时，拉力大小为15N C．如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变 D．图甲位置时，拉力与物重之比为 5.如图所示，在制作简易杆秤的跨学科实践中，根据杠杆平衡原理，杆秤的支点位于_______（选填“O”“A”或“B”）位置；为找到杆秤的零刻度（定盘星），在秤盘内_______（选填“放”或“不放”）物体。 6. 如图所示一轻质杠杆，AB=BC=CD，在A点悬挂重物G，杠杆在竖直向上力F的作用下处于水平平衡，则杠杆的支点可能在杠杆上的______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点，当G=50 N时，F的大小为______N。若使F沿顺时针方向缓慢旋转到虚线位置，杠杆始终水平平衡，力F的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7.请在图中的路灯装置上，画出动力的力臂和阻力。 8.图（a）是关闭水龙头的情景，图（b）为其杠杆原理模型，O为支点，请你画出施加在A点的最小动力。 9.某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)杠杆放在水平桌面上，杠杆静止如图甲所示，此时杠杆________（选填“平衡”或“不平衡”）；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节。 (2)实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为0.5N），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力为1.5N，读出其对应的力臂为10.0cm，施加在杠杆左侧的力为________N，读出其对应的力臂为________cm。 (3)改变和，相应调节和，再做几次实验，分析记录的数据，最终可以得到杠杆的平衡条件是________（用字母表示） (4)若在右侧钩码下方再增加一个钩码，其他条件不变，为使杠杆再次平衡，左侧的两个钩码应该向________（选填“左”或“右”）移动________cm。 (5)如图丙，用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离________（选填“增大”或“减小”）。 10.如图是小孙同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长，OB长，在杆的A端用绳子悬挂质量为的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小孙重为，小孙站立时双脚与地面的总接触面积为，不计杆重与绳重。求此时： (1)配重的重力；(2)拉力；(3)小孙对地面的压强。 二 、 滑轮(忽略绳重、摩擦和动滑轮重)动力F的作用点移动的距离为s，重力为G的物体升高的高度为h. 比较 分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 实质 ___杠杆 ______杠杆 力的关系(F、G) F＝_________ F＝___ F＝__________ 距离的关系(s、h) S＝ S＝________ S＝________ 作用 只改变 _力， 距离 既可以______，也可以改变 跟踪训练： 1.如下列图片所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、、。它们的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 2.如图所示，用力将重为 120N 的物体匀速提升 0.2m（不计滑轮重、绳重和摩擦）用时为10s，则下列说法正确的是（      ） A．拉力大小为50N B．自由端移动速度为0.02m/s C．拉力做的功为12J D．拉力的功率为2.4W 3.建筑工地上，工人常使用滑轮组提升重物。如图所示，分别用甲、乙、丙、丁四种方式匀速提升同一重物G（不计绳重、动滑轮重及摩擦），所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，则下列关系式正确的是（       ） A．F1＜F2＜F3＜F4 B．F4＜F2=F3＜F1 C．F1＜F4＜F3＜F2 D．F4＞F2=F3＞F1 4.如图所示，重为的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知物体A运动的速度为0.2m/s，若不计滑轮重、绳重及摩擦，下列分析计算正确的是（     ） A．物体A受到的拉力为 B．物体A受到的摩擦力为 C．竖直墙受到的拉力为 D．绳子自由端移动的速度为0.4m/s 5.如图所示的装置中，物体A重为80N，物体B重为15N，物体B恰好匀速下降，此时物体B受到绳子的拉力与物体B受到的________力是一对平衡力（不计空气阻力）；物体A受到的摩擦力为_______N,如果用力F拉着物体A向左做匀速直线运动，则拉力F的大小为_______N。（不计绳重、滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦） 6.如下图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 7.在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中，小明用同一个滑轮做了4次实验，前2次分别按图甲、乙所示装置进行，后2次按图丙所示装置进行，并将测得的数据记录在表格中。（不计绳重及摩擦） 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 20 1 20 2 2 20 2 20 3 1 20 0.7 40 4 2 20 1.2 40 (1)分析前2次的实验数据及观察到的现象，可以得出结论：使用定滑轮不能省___________，但可以改变___________。 (2)进行图丙所示的实验时，应沿___________方向匀速拉动绳子自由端。分析第3、4次实验数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为___________。 (3)用图丙装置进行实验时，若小明将绳子向右倾斜一定角度匀速拉动，拉力的大小将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 8.如图，物体重120N，用力F使物体缓慢匀速上升，绳的重力和摩擦不计。 (1)如果不计动滑轮重力，求绳子的拉力的大小； (2)而实际上绳子的拉力为50N，求动滑轮的重力大小； (3)如果绳子能承受的最大拉力为100N，求该滑轮组最多能吊起多大重量的物体。 三、机械效率 1.有用功、总功和额外功 （1）有用功（W有）：使用机械时，对人们 。 （2）额外功（W额）：使用机械时，克服 和 所做的功。 （3）总 功（W总）：使用机械时， _______所做的所有功。W总=_ 。 2.机械效率：_____跟____的比值叫机械效率。 公式：____ 。 3.提高滑轮组机械效率的方法 （1）对同一个滑轮组来说， 越大，机械效率越高。 （2）对不同的滑轮组来说，在物重相同时， 的重力越大，机械效率越低。 （3）在动滑轮重、物重相同时，所测机械效率不同的可能原因：绳子与滑轮或滑轮与轴之间的 不同。 跟踪训练： 1.某同学用滑轮组将重 500N 的物体匀速提升 2m，拉力做的总功为 1200J，则有用功为___J，额外功为_____J,此滑轮组的机械效率为 。 2.如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是 ；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为 N。 3.如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。则利用斜面搬运货物主要是为了 ；货物沿斜面运动时，推力做的功为 J,斜面的机械效率为 。 4..下列措施中，能减小额外功的是（　　） A. 增大被提升物体的重力 B. 减小被提升物体的重力 C. 给滑轮轴加润滑油 D. 增加提升物体的高度 5.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 （　　） A．甲更省力，甲机械效率大 B．乙更省力，机械效率一样大 C．乙更省力，乙机械效率大 D．甲更省力，机械效率一样大 6.如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．工人做的有用功为360J C．该滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为100W 7.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如表： 序号 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的大小F/N 测力计移动的距离s/cm 机械效率η 1 2 5 0.9 15 74.1% 2 2 10 0.9 30 74.1% 3 4 10 1.7 30 78.4% 4 6 10 2.5 30 （1）在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度 ，与所提物体的重力大小 ；（均选填“有关”或“无关”） （3）请用实验中所测量的物理量符号写出机械效率的表达式η= ，并算出第4次实验的机械 效率为 ； （4）如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更 ， 所以机械效率更 （均选填“大”或“小”）。 8.如图所示，滑轮组在拉力F的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中，物体A所受的滑动摩擦力为70N，拉力F的功率P=80W（不计绳重和摩擦）。求： （1）物体A的质量； （2）拉力F的值； （3）滑轮组的机械效率。 【百炼成钢】 1.2023年9月24日，中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中夺冠，斩获杭州亚运会首金。如图所示，赛艇的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是（　　） A．筷子 B．瓶起子 C．核桃夹 D．榨汁器 2.周末，小明在家进行大扫除，如图所示为小明竖直向上施力抬起沙发时的情景。已知沙发的质量为50，沙发的重心在其中心位置，重心上升的高度为20，g取10。下列说法正确的是（　　） A．沙发扶手的高度约为50 B．小明抬沙发时，沙发相当于一个费力杠杆 C．在图示位置静止时，小明对沙发的力为250N D．小明对沙发做的功为200J 3.如图，均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，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5kg，O1A=110cm，=10cm。下列说法正确的是（　　） A．所称物体质量是50kg B．换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C．改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大 4.如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　）    A．F甲=200N，并向上移动4m B．F甲=100N，并向上移动2m C．F乙=200N，并向上移动1m D．F乙=400N，并向上移动lm 5.如图所示，某同学用大小为0.6N的力沿竖直方向匀速拉动一个动滑轮，使钩码上升10cm。已知每个钩码质量为50g，g取10N/kg，不计绳重和摩擦。则（　　） A．该同学所做的有用功等于0.2J B．动滑轮自身重力为0.2N C．绳子自由端移动的距离为40cm D．动滑轮的机械效率约为66.7% 6.小宏给爷爷剪指甲时发现，指甲剪磨甲片表面有粗糙的条纹，这是为了增大 力；指甲剪的结构简图如图所示，其中OBD为 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 7.如图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 。（填变化情况） 8.将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，则A所受地面的摩擦力为 N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 9.塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为 ，该滑轮组的机械效率为 。 10.在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 (1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在表格中。 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 钩码提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高； ②比较 两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关； ③第5次实验是利用了图 的装置完成的，判断依据是 ； ④利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为 ； (2)小明利用图丙装置进行实验发现∶斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率； (3)实验表明∶额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出∶假设没有额外功，总功等于有用功。可见使用任何机械都 （选填“省功”或“不省功”）。 11．如图甲所示，工人用滑轮组运送货物，滑轮组的机械效率随物重变化的图像如图乙所示，10s内将重500N的物体匀速提升2m，不计绳重和摩擦。求： (1)拉力做功的功率； (2)此时该滑轮组的机械效率（保留一位小数）。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $