(沪粤版)初二下同步基础训练_百度文库
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　　简单机械(讲义)
　　【知识点梳理】
　　(一)、杠杆
　　1、杠杆的定义：在物理学中，将一根在力的作用下可绕 转动的 称做杠杆。(如撬棒、起子、起重机吊臂、剪刀等等)
　　2、 杠杆的五要素：
　　(1)支点：杠杆转动的固定点，常用O表示;(2)动力：使杠杆转动的力，常用F1表示;(3)阻力：阻碍杠杆转动的力，常用F2表示;(4)动力臂：从 到 的垂直距离，常用 表示;(5)阻力臂：从 到 的垂直距离，常用 表示。
　　3、如图所示,杠杆可绕O点转动,在其中挂一重物,现在A点施加F1、F2、F3三个力作用，则：(1)动力F1的力臂是 ;(2)动力F2的力臂是 ;(3)动力F3的力臂是 ;(4)能使杠杆平衡的最小的力是 。
　　4、杠杆平衡的条件是 ，在上题图中，OA的长度为0.4m，O到重物悬挂点的距离是0.3m，当重物的重力为10N时，要使杠杆平衡，此时F2的大小是 N。小华说：&如上图所示的杠杆一定是个省力杠杆!&小华的说法是 (正确的/错误的)。
　　5、杠杆的分类：
　　分类 力的关系 力臂的关系 省距离情况 应用举例
　　省力杠杆
　　费力杠杆
　　等臂杠杆
　　(二)、滑轮
　　1、定滑轮和动滑轮：
　　定滑轮 动滑轮 滑轮组
　　实质 /
　　省费力情况
　　省距费离情况
　　改变力的方向情况
　　2、请画出右图中滑轮组的两种绕法，并在对应图的下方标出其省力情况。
　　(三)、功
　　1、力对物体做的功等于 ,公式为 ,
　　功的单位是 。
　　2、判断对物体做功的两个必要条件：一是 ;
　　二是 。
　　3、以下几个事例中，对做功的有 。(只填序号)
　　(四)、功率
　　1、功率的物理意义：功率表示 的物理量。
　　2、定义： 叫功率。(功率是用比值法定义的物理量，除了功率，还有速度、压强等也是用比值法定义)
　　3、公式 ，国际单位 ，常用单位还有 、 等;徐工集团产的某型挖土机，功率为5KW，其物理意义是 ，因为其功率很大，所以挖土机做的功就多 (正确/不正确)
　　(五)、机械效率
　　1、几个基本概念：(1)有用功指的是 的功，记作 ;(2)额外功指的是 的功，记作 ;(3)总功指的是 的功，记作 ;(4)三者之间的关系式是： 。
　　2、机械效率： 叫做机械效率，符号是 ，其计算公式是 ，对于任何机械，其机械效率都 。
　　3、如图,在&再探究动滑轮&的活动中：
　　(1)所测量的物理有　　 、 、 、 　;
　　(2)所需的测量工具有 、 ;
　　(3)在这一活动中，你会发现手拉绳做的功和动滑轮拉钩码做的功
　　(相等/不相等);原因是 ;
　　(4)在这一活动中，利用动滑轮的目的是 ;动滑轮对物体所做的功是 功，利用动滑轮的好处是 ，在使用动滑轮提升重物时，需要克服求 做功，这部分功 (是/不是)我们所需要的，但 (能/不能)不做，这部分功是 功;手拉绳所做的功是 功;
　　(5)如果要测量该动滑轮的机械效率，请你将设计的记录实验数据的表格画在下面：
　　(6)提高滑轮的机械效率的方法有 和 。
　　【典例分析】
　　考点一：杠杆的概念及力臂的作法
　　要点：1、杠杆的五要素 2、力臂的作图方法
　　例1、图1的O为支点，在图中标出动力F1和阻力F2，并画出动力臂L1和阻力臂L2。
　　例2、图2的O为支点，在图中标出动力F1和阻力F2，并画出动力臂L1和阻力臂L2。
　　例3、图3所示，O为杠杆的支点，要用最小的力的杠杆平衡，画出力F和它力臂L。
　　例4、如图4所示杠杆，在图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和力臂。
　　考点二：探究杠杆的平衡条件 要点：如何准确也得出杠杆平衡条件的关系式
　　例5、在探究&杠杆的平衡条件&的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：
　　实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
　　1 2.0 0.04 4.0 0.02
　　2 1.0 0.02 0.5 0.01
　　3 2.5 0.03 1.5 0.05
　　(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_______调，直到杠杆在 位置平衡为止，这样做的目的是 。
　　(2)由表中的数据得到的结论是 ，但实验时，杠杆如右图所示的平衡时，发现F1L1&F2L2，究其原因是 ，如果就按图中算，F1L1 F2L2(填&大于&或&小于&)
　　(3)这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是 ，此实验做了多次目的是 。
　　(4)如下图所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，
　　应在C处挂 个钩码。(每个钩码的质量相等)。
　　(5)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则Fa Fb (填&大于、小于、等于&)
　　考点三：杠杆平衡条件的应用
　　要点：利用杠杆平衡条件进行简单计算或定性的分析
　　例6、如图是体育课上，某同学做俯卧撑运动，可将他视为杠
　　杆，他的重心在A点，他的质量为60kg，那么他将身体撑起，双
　　手对地面的压力至少为 N，他能在半分钟内做15个俯卧撑，每次肩部平均上升0.6m，则他做俯卧撑的时的功率是 W。(g到10N/kg)
　　例7、如右图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个都相同.下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是( )
　　①将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格
　　②将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格
　　③在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码
　　④在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码
　　A.②③ B.②④ C .①③ D.①④
　　例8、如图所示，AB是可绕O点转动，绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上，D可在MN上自由滑动，当绳的D端从N向M滑动的过程中，杠杆仍能保持平衡，则AD上拉力的变化情况( )
　　A、变大 B、变小 C、先变大后变大 D、先变大后变小
　　考点四：杠杆的分类 要点：各类杠杆的特点并能区分杠杆
　　例9、如图3所示，使用中属于费力杠杆的工具是
　　A.剪刀 B.起子 C.镊子 D.钢丝钳
　　例10、杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具，并一直有&小小秤砣压千斤&之说，其中蕴含的杠杆的知识，杆秤属于 (省力杠杆/费力杠杆/等臂杠杆)。吴卫同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是 ;在实际操作中要提高这杆秤的测量范围，可采用的方
　　法是 。(只一种即可)
　　考点五：定滑轮、动滑轮及滑轮组
　　要点：1、定滑轮、动滑轮的特点 2、滑轮组的计算及绕线
　　例11、如右图所示，一物体重500N，滑轮重为20N，绳重和摩擦均忽略不计，
　　要拉起这个物体甲图中需_______N拉力，乙图中需________N拉力。在甲图
　　中改变F1的拉力方向，F1的大小 (变化/不变化)。
　　例12、想使用滑轮组提起6000N的物体，绳子最大只能承受1500N的
　　力，请设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，在方框中画出的示
　　意图，并计算提起重物时所用的拉力。(绳重、动滑轮重、摩擦均不计)
　　例13、如图所示，物体的重均为20N，物体与地面间的摩擦力为物重的0.4倍，若这物体分别在水平拉力F1、F2、F3的作用下沿水平面做匀速直线运动，则拉力F1= N，F2= N，F3= N。
　　例14、如右图，某人拉着绳的自由端匀速向左运动时，牵引测力计A的示数是600N，那么在不计绳和轮
　　重及摩擦的情况下，下列关于测力计B的示数为 N，汽车受到的摩擦力大小 。
　　考点六：功
　　要点：1、做功的条件： 2、功的计算：
　　例15、下列说法中正确的是( )
　　A.用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功
　　B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功
　　C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功
　　D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功
　　例16、为办好2010年上海世博会，上海市正在大规模修建相关参展
　　场馆，施工人员用挖掘机开挖地基.挖掘机每次可将0.8m3体积的泥土举高3m再水平移动5m倒人卡车货箱，此过程中挖掘机对泥土做了多少功?(泥土密度为1.5&103 kg/m3，g取l0N/kg)
　　考点七：功率
　　要点：1、功率的物理意义： 2、功率的公式： 3、功率的单位： 4、功率的测量：
　　例17、下列关于功率的说法中，正确的是( )
　　A.物体做功越多，功率越大　 ? B.物体做功时间越短，功率越大
　　C.物体做功越快，功率越大　? D.物体做功时间越长，功率越大
　　例18、甲、乙两同学参加爬楼比赛，甲同学爬上教学楼的5楼用时15s，乙同学爬上5楼用时20s，赛后测得甲同学的质量是乙同学的1.2倍，则甲和乙的爬楼的功率之比为( )
　　A、5∶8 B、8∶5 C、3∶4 D、5∶6
　　例19、如右图所示，小明在跑步机上锻炼身体.设他在跑步机上以2m/s的
　　速度匀速跑动30min，跑动的总动力为30N。
　　求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程? (2)他在这段时间内做了多少功?
　　(3)他做功的功率是多少?
　　例20、体育课上，王老师对九(2)班同学的引体向上做定时测试，杨威同
　　学在1min内做了30个引体向上，课后杨威想算一算刚才测试时的功率约为
　　多少，于是测了自己的质量为60kg，手臂的长度为0.6m，学校单杠的高度为
　　2.5m。(g取10N/kg)
　　(1)测验过程中，杨威同学克服重力所做的功为多少?
　　(2)杨威做引体向上的功率为多大?
　　例21、学过功率以后，引起了同学们对功率的兴趣，李明和王华想测一测正常上楼时所用的功率大约为多少，于是他们带上相应的器材，来到学校的教学楼前，打算让王华从一楼以正常的速度走上三楼，测算其功率：
　　(1)他们需要的器材有： ;
　　(2)下面是他们测量的一些物理量：a.测出了楼梯的总长度L ;b.测出了一层楼的高度c.测出了从一楼走上三楼所用的时间t;d.用体重计测出王华的质量m 以上必须测量的物理是 ;
　　(3)请用第2题中的相关物理量，表示王华上楼的功率 ;
　　(4)若第二次王华快速奔上三楼，则他的功率将 (变大/变小/不变)。
　　考点八：有用功、额外功和总功
　　要点：1.有用功、额外功及总功定义 2.有用功、额外功和总功之间的关系
　　例22、春节前每家都要除尘，李华利用空闲时间妈妈帮忙，他用10N的桶提起重为100N的水沿长为10m的楼梯运动高为3m的二楼让妈妈拖地，李华的体重为400N，这一整个过程中，他做的有用功和额外功分别是( )
　　A.500J 50J B.500J 2050J C.550J 2000J D.2500J 50J
　　例23、一个工人用如图所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力为500N，绳子自
　　由端移动5m，求有用功、总功和额外功各是多少?
　　考点九：机械效率的计算
　　要点：1、机械效率概念的理解 2、机械效率的计算
　　例24、某人分别用甲、乙两个滑轮把同一件物体从地面提上二楼，若甲滑
　　轮所做的有用功是W1，机械效率为&1;用乙滑轮所做的有用功是W2，机械效率
　　为&2，若不计绳重和摩擦，则( )
　　A.W1=W2 ，&1=&2 B.W1=W2 ，&1&& C.W1&2 D.W1&W2 ，&1&&2
　　例25、小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至三楼，所
　　用的拉力为360N.(己知每层楼高3m)
　　求：(1)求该装置的机械效率是多少?
　　(2)若第二次接着提升1500N的重物,机械效率又是多少?通过计算你发现什么规律?(3)这个装置中所用的绳子最大只能承受700N的拉力,机械效率最大是多少?
　　考点十：测定滑轮组的机械效率
　　要点：测定滑轮组机械效率的实验
　　例26、九(1)班的物理小组&滑轮组机械效率与哪些因素有关&的实验，你帮他们完成下列步骤：
　　(1)该实验原理是 ;需要的测量器材有 、 ;
　　(2)在测量拉力时应 拉动弹簧测力计并读数，如果在静止时读数，测得的机械效率将 (偏大/偏小/不变);
　　(3)将第3次实验的机械效率计算好，并填在表的空格中，你能分析一下机械效率不能是100%的原因吗?请你试着写出两条： 、 ;
　　(4)在右图中画出第一次实验的装置图(每个钩码重2N)
　　(5)分析表中的数据，可以得到的结论是： ;
　　(6)为了验证滑轮组的机械效率与动滑轮个数(动滑轮重)有关，请写出有简要的实验步骤： ;
　　【能力提升】
　　1、在如图所示的四种情景中，人对物体没有做功的是( )
　　2、如右上图所示，杠杆可绕O转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端施加一个作用力F，使其在如图位置平衡，则( )
　　A、F一定大于G B、F一定等于G C、F一定小于G D、F可能小于G
　　3、园艺师使用图所示的剪刀修剪树枝时，为了更省力，应尽量( )
　　A.让树枝远离刀轴O，手握在刀柄的中间
　　B.让树枝远离刀轴O，手握在刀柄的末端
　　C.让树枝靠近刀轴O，手握在刀柄的末端 D.让树枝靠近刀轴O，手握在刀柄的中间
　　4、如图所示，甲是一把金属剪刀，乙是一双我们中国特有的竹筷子，下列说法正确的是( )
　　A.甲是费力杠杆，乙是省力杠杆
　　B.甲、乙都是省力杠杆
　　C.甲是导体，乙是绝缘体
　　D.某人触电，可用甲剪刀剪断电线
　　5、电工师傅上水泥杆时用的脚扣结构如图所示，它由一根钢条做成的约3/5的
　　弧度，在前后A、B处绑上橡皮，踏脚板D上固定脚的皮带C，A、B不在同一个水
　　平面上，在竖直方向
　　有一个高度差，下列分析错误的是( )
　　A、脚扣可等效为一个杠杆，B是支点 B、在A、B处绑上橡皮是为了减小摩擦
　　C、脚踏板做得宽大是为了减小脚受到的压强
　　D、A、B间有高度差是为了保证脚扣对水泥杆产生足够的压力
　　6、重型机械未到达时，已脱险的人和专业救援人员可利用简易工具对压埋在废墟中的人进行救援。图中的工具与原理不相符的是( )
　　A.钢丝钳一费力杠杆 B.撬棒一省力杠杆 C.葫芦吊一滑轮组 D.气垫一气体压强
　　7、如右图一小孩站在车子上，通过拉动绕在滑轮组上的绳子，使自已和小车匀速向左运动，若小孩的用的拉力为40N，则小车受到地面的阻力为( )
　　A.80N B.40N C.120N D.20N
　　8、我们以正常的速度上楼，所用的功率大约为( )
　　A.10W B.100W C.1000W D.10000W
　　9、如下图中是用汽车打捞水下重物的示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定的速度向右运动，水的阻力和滑轮的摩擦可忽略不计，四位同学画出了汽车功率P随时间t变化的图像，其中正确的是( )
　　10、小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( )
　　A、甲种方法克服重力做功多
　　B、乙种方法更省力
　　C、两种方法机械效率相等
　　D、两种情况下，货物机械能都增加
　　11、如右图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB&AC，施加的力分别为F1和F2，拉力做的功分别为W1和W2，拉力功率分别为P1和P2，则下列判断中正确的是( )
　　A.F1F2 W1&W2 P1&P2
　　C. F1P2
　　12、在四川抗震救灾现场.一块水泥板质量为0.5 t，起重机
　　在5 s内把它匀速提高2m，然后又用10s钟将它水平移动
　　到50m以外的空旷场地上，此整个过程中( )
　　A.起重机对水泥板所做的功为2.6&104J
　　B.起重机对水泥板所做的功为1&104J
　　C.起重机提升水泥板的功率为2&102 w
　　D.起求机的柴油机做功的功率为2&103w
　　13、小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组用其匀速提升重物下列说法正确的是( )
　　A.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/3
　　B.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/7
　　C. 用该滑轮组提起不同的钩码，机械效率相同
　　D.用该滑轮组提起不同的钩码，机械效率不同
　　14、如图右所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面
　　上，木棒保持水平，棒AB长为1.2米，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8
　　米，则手对木棒A端竖直向下的作用力大小为 N，要想省点力可以采用
　　的措施是 。
　　15、小李和大李用一根均匀的扁担抬一袋米如右图，大李心疼弟弟，为了减轻
　　其负担，他可以 (写一种合理的做法)，假如大李想承担3/5的力，
　　那么小李的肩头到重物悬挂点O的距离与大李到重物悬挂点的距离之
　　比是 。
　　16、如果把铁锨看作费力杠杆，在图所示的A、B、C三点中，支点是 点，动力作用点是 点，阻力作用点是 点，用动力臂是阻力臂12倍的撬棒，撬重为1800N的石
　　头，所用的动力至少是 N;所以撬棒一定是省力杠杆 (正确/不正确)。
　　17、图中挖土机挖土与人力挖土做功的时间相同，我们可以用比较做功多
　　少的方法来比较他们做功的快慢，为了比较物体做功的快慢，还可以用另一种方法：做相同的功，比较 ;一般挖土机等大型机械在工作时，运动速度都很慢，这是因为： 。
　　18、一物体质量为18kg，其所受重力为 N.如图所示，小明用定滑轮将该
　　物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.此过程中，小明做的有用功
　　是 J，定滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 w.
　　(取g=10N/kg)
　　19、如右图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为 N，
　　如果不计滑轮重和摩擦，物体A的重力为 N。若动滑轮重为4N，则该装
　　置的机械效率为 ，如果将A换成质量更大的物体，机械效率
　　将 (变大/变小/不变)。
　　20、如图，杠杆在力F1和F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂，请在图中
　　作出F2力臂L2和力F1。
　　21、画出下图中新型核桃夹手柄受到力F的力臂。
　　22、站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮组绳子的绕法。
　　23、小红在学习了杠杆的知识以后，用一根绳和一个滑轮，借助木桩设计出如图甲所示的装置，将船拉上海滩，小明分析后，认为不合理，请在图乙中画出你的方法。
　　24、物理活动课上，同学们骑自行车经过一个斜坡，小明沿直线奔向坡顶，小红则沿着&S&形路线骑向坡顶。到达坡顶时两人很有感慨地进行了一番对话，如图所示。
　　(1)为了验证小明的说法，他们设计实验测量斜面的机械效率：
　　①如图所示，选用的器材有长木板、木块1、木块2各一个，
　　还需要的测量工具是刻度尺和____________。
　　②在实验过程中应拉动木块1应做___________运动。
　　③他们进行了甲、乙、丙三次操作：
　　以上三次操作过程，能验证小明说法的两次操作是_______________。
　　④如果小明的说法正确，你选择的两次操作中机械效率的大小关系是_________。
　　(2)小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用，请举出一例：______________。
　　25、如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重
　　和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子
　　被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力
　　的增加而变化的图像。
　　(1)每个滑轮重多少N?
　　(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?
　　(3)当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少N?
　　26、中国移动江苏公司的抢险队作为一支到达灾区的移动通信抢险队，队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线，为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图所示，在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N，在忽略钢绳重和摩擦的情况下。
　　(1)起重机提升一箱设备时，对箱子做的有用功是多少?
　　(2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?
　　(3)在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，起重
　　机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况
　　下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
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