20.大单元六 机械能和简单机械-第3课时 简单机械，第4课时 机械效率，大单元主题情境 自行车中的物理-【加速度中考】2026年贵州中考物理总复习

第3课时 简单机械 【教材导航】HK:八年级P254~P268RJ:八年级下P103~P116 教材知识理重点 定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。如右图。 支点：杠杆可以绕着转动的固定点，用O表示。 动力：使杠杆转动的力，用F1表示。 杠杆的五要素阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 动力臂：从支点到① 作用线的距离，用11表示。 阻力臂：从支点到② 作用线的距离，用12表示。 杠杆的平衡状态：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说 杠杆的平 此时杠杆处于平衡状态。 衡条件 杠杆的平衡条件：③ ,用字母表示为 (2024.8) ④ 杠杆 类型 省力杠杆(2023.9) 费力杠杆 等臂杠杆 0 到 示意图 F 简 力臂关系 l1⑤ l1⑥ l1⑦ 单 杠杆的分类 力的关系 F1⑧ F2 F1⑨ F2 F1⑩ F2 机 特点 省力，① 费力，② 不省力，不省距离 械 ⑧ ④ ⑤ 应用举例 a.订书机b.船桨c.开瓶器d.钉锤撬钉子e.镊子 f.核桃钳g.天平h.钓鱼竿i,指甲剪 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示 E n-=2 ☐G □G转 态G动 □G 滑轮及 实质 G 杠杆 ⑩ 杠杆 滑轮组 特点 改变力的⑧ 改变力的© 改变力的大小和方向 F与G物的关系 F=G物 F=四 F=① (不计绳重和摩擦) s与h的关系 s=h 5=② s=2h 82 多角度剖实验 实验探究杠杆的平衡条件(2022年版课标要求) (?)问题 例小明用带刻度的均匀杠杆来探究“杠杆的平衡条件”，实验所用钩码均相同，每个钩码 的重力均为0.5N。 丙 例题图1 6证据 (1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”) 状态。要使图甲中杠杆在水平位置平衡，应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母，这 样做的目的是 实验过程中 (选填“能”或“不能”)再调节平衡 螺母。 ◆)解释 (2)小明进行多次实验，并将部分实验数据记录在表中。 动力 动力臂 阻力 阻力臂 次数 F/N L/cm F2/N 2/cm 1 1.0 10 0.5 20 1.5 10 1.0 15 2.0 15 1.5 I.其中第3次的实验数据漏了阻力臂，则所遗漏的数据为 cm。 第2次实验的杠杆 属于 (选填“费力”或“省力”)杠杆； Ⅱ.分析表中的数据，可得出杠杆的平衡条件为 (用表中字母表示)； Ⅲ.多次实验的目的是 )交流 (3)结论应用依据实验结论，在图乙中的A处挂3个钩码，要使杠杆水平平衡，应在B处挂 个钩码；把挂在B处的钩码拿掉，在P处施加一个竖直方向的力F,使杠杆在水平位 置平衡，则力F的方向为 ,大小为N。(不计杠杆自重) (4)现象分析如图丙所示，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线（保持上端悬 点不动)，不计摩擦，杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡，原因是： (5)拓展应用如图丁是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于水平平衡状态。若只将左侧的 钩码改挂到A点正上方的B点，力臂是线段 （选填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆 (选填“仍能”或“不能”)保持水平平衡。 (6)现象分析接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是 否仍然成立？”于是小明利用如图2所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹 簧测力计在C点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数 83 如图2所示。以弹簧测力计的拉力为动力F,',钩码重力为阻力F2',多次调整力和力臂的 大小进行测量，发现：F'1'总是大于F2'12',其原因主要是受 的影响。 454 BO 货物 例题图2 例题图3 聚焦全国新考法 (7)生活应用小明同学联想到生活中的杆秤，其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣 D组成(O点为刻度的起点)。图3是用杆秤称量货物时的情景。 工.在称量货物时，使用提纽 时，该杆秤的称量范围更大； Ⅱ.若该杆秤配套的秤砣D有磨损，称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量 偏 0 孕教材溯源练考点 命题点刀杠杆类型的判断 命题点2杠杆平衡条件的应用 1.[2025遵义汇川区第二次适应性考试]如图所示， 4.[HK八年级P262第5题改编]如图所示是小明 “后踢腿”是同学们上体育课时常见的一项热 自制的轻质拔草器，将拔草器左下端的叉子插 身运动，主要锻炼大腿后侧肌肉群，若将“后踢 入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连 腿”动作简化为杠杆模型，下列分析正确的是 根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是 A.支点位于脚尖 B.属于省力杠杆 C.动力由大腿后侧肌肉的收缩提供 D.动力臂是支点到小腿重心的距离第1题图 2.[2025六盘水八中模拟]如图所示是我国《天工 5.[2024铜仁万山区一模]为解决停车难的问题， 开物》记载的脚踏碓（碓：dui,是一种给稻谷去 设计了如图甲“路边空中存车亭”，其工作原理 壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的 如图乙。电动机通过钢丝绳BC牵引OB杆绕 碓头就会连续起落)，用脚向下踏时，脚踏碓属 O点转动，B端悬挂存车架A。小汽车从乙图 于 杠杆。 所示位置缓慢下降到水平地面的过程中，钢丝 绳对B点的拉力将 C爸 锥头 电动机 稻谷 钢丝钳 核桃夹 第2题图 第3题图 3.[2023贵州9]工具的发明制造为生产、生活提 第5题图 供了便利，如图所示的工具在使用中都是为了 A.逐渐变小 B.逐渐变大 (选填“省力”或“省距离”)。 C.保持不变 D.先变大后变小 84 6.(多项选择)[2024贵州8]如图甲所示的条凳，人9.[HK八年级P268第4题改编]用如图所示的动 若坐在条凳的一端，极易使其另一端上翘而使 滑轮匀速提起重200N的水桶，动滑轮的重力 人摔倒。其简化图如图乙所示，B、C点分别与 为30N,不计绳重和摩擦，则与桶相连的绳子 凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平 B承受的拉力为 N,人拉绳子自由端A 凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确 的是 的拉力为 N。 命题点④杠杆作图 【方法指导】 1.杠杆力臂作图 (1)找支点：找在杠杆使用过程中相对不动的点。 第6题图 (2)作垂线：作支点到力的作用线的垂线，标垂足 A.压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转 符号。 动的杠杆 (3)标力臂：标出支点到垂足的距离，即为力臂， B.压力作用于凳面的中间，条凳一定不会上翘 并标上力臂“L”。 C.在A、D点同时施加压力，条凳一定不会上翘 2.杠杆最小动力作图 D.在B或C点施加一个压力，条凳一定不会 (1)找动力作用点及最大动力臂：找到杠杆上离 上翘 支点最远的点，连接支点与最远点，此线段即为 7.[2025贵阳云岩区三模]物理与日常生活息息相 最大动力臂，该最远点即为最小动力的作用点。 关，如图甲所示是生活中常见的手动榨汁机， (2)确定方向：根据动力和阻力使杠杆转动的方向 如图乙所示是其榨取柠檬汁的工作原理图（杠 相反，确定动力的方向，画出箭头，并标上力“℉”。 杆)。按照杠杆分类，这是一个 杠杆。 已知OA=4OB,若图中F2=20N,则此时人 10.[2025遵义红花岗区第一次适应性考试]如图所 施加在A点的最小力为 N(不计柠檬夹 示是一张造型独特的三脚座椅，请画出向座 自重)。 椅施加的力F的力臂L。 柠檬 第10题图 第11题图 第7题图 命题点3滑轮的相关计算 11.如图所示，是用钓鱼竿钓鱼的场景，请画出钓 8.[RJ八下P113“问题”改编]如图所示，工人站在 鱼竿所受的阻力F,和手作用在B点时的最 地面上利用滑轮将建筑材料提升到楼上。下 小动力F1。 列说法正确的是 ( 12.[RJ八下P106“想想议议”改编]如图所示，轻质 A.该滑轮是动滑轮 杠杆的B点挂一重物G,O为杠杆的支点。 B.使用该滑轮可以省力 C.使用该滑轮可以改变力的方向 请在杠杆的端点A处画出使杠杆保持静止的 D.该滑轮实质为省力杠杆 最小动力F的示意图。 G7 第12题图 第8题图 第9题图 请完成《分层作业》(P32~P33)中的习题 85 第4课时 机械效率 【教材导航】HK:八年级P269~P272RJ:八年级下P117~P123 教材知识理重点 有用功：如图所示，将钩码提升一定的高度是我们的工作目的，直接用弹簧测力计提 升钩码，其拉力克服钩码的① 做的功为有用功，用W有用表示。 功的总功：弹簧测力计的拉力所做的功为总功，用W总表示。 分类额外功：在借助动滑轮匀速提升钩码过程中，由于动滑轮的自重以及摩擦等因素的存 机 在，拉力要多做一些功，这部分功就是额外功，用W缬外表示。W额外= 械 ② 效 定义：③ 与④ 的比值，用字母⑤ 表示。 率 计算公式：”=⑥ 机械 特点：使用机械时，不可避免地要做额外功，总有W有用⑦ W总，所以机械效率总是 效率 ⑧ 1。 提高机械效率的方法：减小机械摩擦等来减小额外功；减小机械自重；在额外功一定时，增 大有用功。 教材溯源练考点 命题点机械效率的理解及相关计算 B.推力所做的功是2500J 1.[2024黔东南州模拟]用同一滑轮组分别将物体 C.斜面的机械效率为80% A和物体B匀速提升相同的高度。若不计绳 D.物体受到斜面的摩擦力为100N 重与摩擦的影响，与提升B相比，提升A的过 程滑轮组的机械效率较大。则提升A的过程 第2题图 第3题图 3.[HK八年级P272第2题改编]某建筑工人用大 A 第1题图 小为600N的拉力F,通过如图所示的滑轮将 A.总功较小 B.总功较大 重500N的重物匀速提升2m,此过程工人做的 C.额外功较小 D.额外功较大 有用功为 J,额外功为 J,此滑轮 2.(多项选择)[2025六盘水钟山区模拟]搬运工人 的机械效率为 %。(结果保留至 为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图 0.1%) 所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端， 4.[HK八年级P272第3题改编]小明用100N的 已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜 力沿竖直方向将杠杆的一端压下2m时，杠杆 面向上的推力为500N(忽略空气阻力)，则下 列判断正确的是 ) 的另一端把360N的重物提高了0.5m,他做 ( A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的 的有用功是 J,总功是 J,杠杆的 作用 机械效率是 请完成《分层作业》(P34)中的习题 →》 86 大单元主题情境 自行车中的物理 周末，小明和几位同学相约来到郊外的绿道，准备开启一场充满乐趣的自行车之旅。他们戴上 头盔，检查刹车，调整座椅高度，然后跨上自行车，沿着蜿蜓的绿道缓缓前行，在这看似平常的骑行过 程中，却隐藏着许多有趣的物理现象。 1.小明骑自行车上坡时采用走S形路线的方式，与走直线相比，选择S形路线骑行的好处是( ) A.省力 B.省距离 C.省功 D.省时间 2.到达坡顶后，小明推着自行车在水平路面上前进了一段距离，关于该过程中力对自行车做功的说 法，正确的是 ( ) A.重力做了功 B.支持力做了功 C.推力做了功 D.没有力做功 3.他们在坡顶休息了一会儿，对自行车的结构（如图所示）做了下列相关讨论，其中正确的是( A.螺丝和螺帽：属于斜面类简单机械，能省力但费距离 车龙头 B.脚踏板：属于等臂杠杆 刹车控制器 C.刹车控制器：属于杠杆，能省距离 D.车龙头：属于轮轴，控制自行车的方向并节省距离 脚踏板 4.继续骑自行车下坡，速度越来越快，此过程中人和车的重力势能逐渐 第3题图 ,动能逐渐 。在很长一段下坡过程中，自行车匀速行驶，则人 和车的机械能将 (选填“增大”“减小”或“不变”)；小明在下坡行驶一段距离后会停车休息， 因为长时间刹车会使刹车片的 能增大发热，容易损坏刹车片。 5.如图停放自行车时，若要从图示四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，其中最省力 的点是 (选填“A”“B”“C”或“D”)。 第5题图 第7题图 6.小明沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时25s。该过程中前后轮与地面的总接触面积 为20cm2。若小明的质量为50kg,自行车重150N,骑行时受到的阻力为总重的0.03倍，该段骑 行过程中，车对水平地面的压强是 Pa,骑行过程中动力做功的功率是 W。(g 取10N/kg) 7.(1)图甲是自行车的刹车手柄，其中ABO部分可视为一种杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为支 点，F2为阻力，请在图乙中画出：作用在A点的最小动力F1及其力臂11。 (2)图甲是自行车刹车手柄，它通过刹车线与刹车片连接，当手柄捏动时，刹车片向车轮的轮圈内 侧靠近并产生摩擦力，从而实现制动。 ①若用力捏刹车手柄，可以使自行车车轮迅速制动，请分析原理； ②图丙是骑自行车下坡的场景，此时若仅对前轮制动，容易发生前翻的危险，请分析原因。 87第3课时简单机械 教材知识理重点 ①动力②阻力③动力×动力臂=阻力×阻力臂④F11,=F,L2⑤> ⑥<⑦=⑧<⑨>⑩=①费距离②省距离Bacdfi@beh ⑤g四等臂四省力国方向四大小④2(G十G)①2(G十G动) ②2h 多角度剖实验 例(1)平衡右方便测量力臂不能(2)I.20费力Ⅱ.F11=Fl2 Ⅲ.得出普遍规律(3)2竖直向上1(4)不能右边钩码对杠杆的拉力的 力臂变小(5)OA仍能(6)杠杆自重(7)C大 教材溯源练考点 1.C【解析】由题图可知，小腿绕膝关节转动，故膝关节是支点，大腿后侧肌肉群 向上的拉力是动力，小腿的重力是阻力，阻力臂是支点到小腿重力作用线的距 离，由题图可知动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故A、B、D错误，C正确。 2.费力3.省力4.A5.B6.ABD7.省力58.C 9.200115【解析】因为水桶被匀速提起，则与桶相连的绳子B承受的拉力 F。G,200N,不计绳重和摩擦，人拉蝇子自由端A的粒力F,-号(G+ G)=2×(200N+30N)=115N。 10.如答图所示 11.如答图所示 12.如答图所示 药F E 个F F2 美0B B A 0 --A--- 第11题答图 第12题答图 第10题答图 第4课时机械效率 教材知识理重点 力②wa-W图有用功④总功⑤，⑥wX100%@< ⑧小于 教材溯源练考点 1.B 2.BCD【解析】A.把物体从斜面底端匀速推上顶端，受重力、支持力、推力、沿 斜面向下的摩擦力共4个力的作用，故错误；B.推力做的总功W适=Fs= 500NX5m=2500J,故正确；C.克服物体重力做的有用功W有用=Gh= 10NX2m=201,所6的机减藏奉)-2×10%=-号8X10% =80%,故正确；D.使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功，即W琳=W。 W有用=2500J一2000J=500J,由W外=fs得，物体受到斜面的摩擦力f= W*=500」=100N,故正确。 5 m 3.100020083.34.18020090% 火单元主题情境自行车中的物理 1.A2.C3.A4.减小增大减小内5.D6.3.25×10578 7.答：(1)如答图所示(2)①用力捏刹车手柄，可以在接触面粗糙程度不变的情 况下，通过增大压力来增大摩擦力，使自行车车轮迅速制动。 ②快速下坡的自行车，如果突然只把前轮刹住，前轮停止运动，而人和车具有 惯性会使后轮跳起来，所以会使车向前翻倒。 0 第7题答图