九年级物理上册 第十一章 简单机械和功专题练习(解析版)
九年级物理上册第十一章简单机械和功专题练习（解析版）
一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）
1．小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验，已知纡个钩码重
0.5N。
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置半衡。
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂_______个钩码。
(3)如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弾簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为__________N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将__________（选填“变
大”“变小”或“不变”）。
【答案】右 3 1.5 变大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆在使用前左端下沉，说明左侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节。
(2)[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：F A L A=F B L B，得
4G×3L=F B×4L
解得
F B=3G
即需在B点处挂3个钩码。
(3)[3]取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上的拉力，根据杠杆的平衡条件：F A L A=F C L C，得
4G×3L=F C×4L
解得
F C=3G=3×0.5N=1.5N
[4]如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。
2．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，此时应将杠杆两侧的螺母同时向_____
(2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆将______
(3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉。当弹簧测力计逐渐向右倾斜如图丙，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______
(4)请在图丙中画出拉力F′的力臂l。________
【答案】右逆时针变大不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)[2]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表l，如果在图中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，杠杆的左端为
?
22=4
G l Gl
杠杆的右端为
?
3=3
G l Gl
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉，杠杆将逆时针转动。
(3)[3]乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力的力臂为OC，弹簧测力计向右倾斜拉杠杆时（如图丙），拉力的力臂小于OC，拉力的力臂变小，拉力变大，弹簧测力计的示数将变大。
[4]根据杠杆平衡的条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，因为杠杆始终保持水平平衡，钩码的重力和钩码的位置没有发生变化，所以弹簧测力计的拉力与其力臂的乘积将不变。
(4)[5]从支点向力的作用线做垂线，得到力臂，如图所示：
3
．某同学在河边玩耍时捡到一块石头：
(1)将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除
_____对杆平衡的影响；
(2)将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为_____N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N；
(3)通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为_____N，石头的密度为_____kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）；
(4)若上述(2)步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】杠杆自重 4.2 3 2.8×103不变
【解析】
【分析】
本题考查固体密度的测量。
【详解】
(1)[1]将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响。
(2)[2]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。
(3)[3]根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得
12 211 2
F L
F L
==
解得
G=F1=2F2= 2×4.2N=8.4N 而石头的质量
8.4N =
0.84kg 10N/kg
G m g ==石 石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杠杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N ，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时石头对C 点的拉力为5.4N ，则浸没后石头受到的浮力大小
F 浮=
G ﹣F =8.4N ﹣5.4N =3N
[4]又F 浮=ρ液gV 排，所以
43
333N ==
310m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ-==???浮石排液 所以石块的密度
33430.84kg
=
2.810kg/m 310m
m V ρ-==??石石石 (4)[5]若上述(2)步骤中，只是杠杆未保持水平，虽然力的作用线不在杠杆上，但是两个力的力的作用线的比值是不变的，所以不会影响最终的结果。 【点睛】
关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
4．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A 点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大)
表一： 电风扇挡位
钩码的质量/g
提升钩码到A 点的时间/s
1 50 15 2
50
13
请你回答：
(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)；
(2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________；
为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
表二：输出功率与风速的关系
表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能：
(3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是
_____；
(4)风速10m/s时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。
【答案】时间转换法越大可再生电磁感应现象 60% 错误风速越大发电效率越低
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由
W mgh
===
P mgv
t t
可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小。[2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A点的时间。
(2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A点的时间越短，风车的输出功率越大。
(3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。
[5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。
(4)[6]风速为10m/s 时，1s 内获得的能量为61.210J ?，风车工作1h 获得的能量为
639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总
风车工作1h 产生的电能为
9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电
风车发电的效率为
99
2.59210J =100%=100%=60%4.3210J
W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ?；风车工作1s 产生的电能为
61.510J ?，风车发电的效率为
661.510J =100%=100%=37.04%4.0510J
W W η????电1总1 由此可知，风速越大，发电机的发电效率越低，所以他的观点是错误的。
5．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示：
次数 物体的重力G /N 物体被提升高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______（结果精确到0.1%）。这次数据是用图_________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率
_________（选填“变大”“不变”或“变小”）；
(3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k ，根据表格中的数据可求出k=_________。 【答案】66.7 乙 变大 16
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]表格中第四次的有用功
W 有=Gh =2N×0.1m=0.2J
总功
W 总=Fs =1.5N×0.2m=0.3J
那么机械效率
0.2J
66.7%0.3J
W W η=
==有总 [2]由于s =2h ，所以所用滑轮组的承重绳子数为2根，则用的是图乙。
(2)[2]由表格数据可知，从1至3次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越来越大。
(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W 其它，根据题意有
=k W W 其它
总
第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为
W 总1=F 1s 1=1.0N×0.3m=0.3J ，W 有1=G 1h 1=2N×0.1m=0.2J
即
W 其它1=0.3J ?k
第二次实验时，滑轮组做的总功和有用功分别为
W 总2=F 2s 2=1.4N×3m=0.42J ，W 有2=G 2h 2=3N×0.1m=0.3J
第一、二次实验，滑轮组所做的总功和有用功分别增加了
W 总2- W 总1=0.42J-0.3J=0.12J ，W 有2- W 有1=0.3J-0.2J=0.1J
而滑轮组所做的总功
W 总= W 有+ W 动+ W 其它
可是，滑轮组每次做功，动滑轮所做的功不变，即两次做功，绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J ，那么
220.02J 0.3J k 0.02J
===k 0.42J 0.42J
W W W +?+其它其它1总 所以
1
k 6
=
6．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_______（填“是”或“不是”）平衡状态；
(2)如图乙所示，在A 处挂三个钩码，在B 处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A 、B 处的钩码同时向外移动一格，杠杆将__________（选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”）；
(3)如图丙，取下B 处钩码，改在C 处用细绳竖直向上拉，使杠杆再次在水平位置平衡，则拉力F 为____N （每个钩码重0.5N ）；若将细绳转到虚线位置时，仍使杠杆水平平衡，此时拉力F ___（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是_______；
(4)杠杆在生活中应用非常广泛，图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图，则杠杆DEF 是_______（选填“省力杠杆”“费力杠杆”和“等臂杠杆”），此种杠杆的好处是_____。 【答案】是 左端下降 0.75 变大 拉力F 的力臂变短 费力杠杆 省距离 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]如图甲所示，杠杆保持静止状态，是平衡状态。
(2)[2]假设一个钩码重力为G ，杠杆上一格为L ，在A 处挂三个钩码，在B 处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A 、B 处的钩码同时向外移动一格，则杠杆左端有
339G L GL ?=
右端有
248G L GL ?=
则
98GL GL >
杠杆会出现左端下降的情况。
(3)[3]假设杠杆上一格为L ，A 处力臂为2L ，C 处力臂为4L ，每个钩码重0.5N ，根据杠杆平衡条件有
430.5N 2F L L ?=??
则C 处拉力F 为
30.5N 20.75N 4L
F L
??=
=
[4][5]若将细绳转到虚线位置时，拉力F 的力臂变短，A 处的作用力、力臂不变，仍要使杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可知，此时拉力F 将变大。
(6)[6][7]如图丁所示，脚踩式垃圾桶使用时，杠杆DEF 的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆；费力杠杆的特点是费力省距离。
7．小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率；实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升，（支点和杠杆的摩擦不计）问：
(1)重为5N 的钩码挂在A 点时，人的拉力F 为4N ，钩码上升0.3m 时，动力作用点C 上升0.5m ，此时机械效率η1为______？
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B 点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C 仍然上升0.5m 。问：人的拉力F 与第一次相比______（选填“变大”“变小”或“不变”）。比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导______。
【答案】75% 变小 η2<η1，推到过程见解析 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]有用功为
W 有用=Gh =5N ×0.3m=1.5J
总功为
W 总=Fs =4N ×0.5m=2J
机械效率为
1.5J
100%100%75%2J
W W η=
?=
?=有用总
(2)[2]钩码的悬挂点在A 点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杠的平衡条件得
1
2
G OA G OC F OC ?+?=?杠杆
悬挂点移至B 点时，由杠杠的平衡条件得
1
'2
G OB G OC F OC ?+?=?杠杆
观察比较可知，悬挂点移至B 点时，OB [3]杠杆的机械效率 11W W W W W W W η= ==++有用有用 额 总有用额 有用 因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变；由于悬挂点B 更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W 有用=Gh 可知，有用功减小；从上面的表达式可知：W 有用减小、W 额不变，所以 W W 额有用 变大，分母变大，η就减小；即η2<η1。 8．小彬和小萌同学在学完浮力和杠杆的知识后，初步设计了两种方案，去分别测量待测液体(食用油、酱油)的密度： 小彬的方案 小萌的方案 实验过程:如图，用弹簧测力计测出铁块的重力为G ， 然后把铁块先后浸没在水、食用油中静止后读出测力计的示数分别为F 1、F 2； 实验过程：如图A O B 为轻质杠杆（质量不计），小桶悬挂于A 处位置不变，支点O 位置不变。首先在小桶中倒人一定体积的水，调节石块的位置于B ， 处杠杆在水平方向平衡，然后将水全部倒出将小桶擦干后再将等体积的酱油倒入小桶中，调节石块的位置于B 处，杠杆再次在水平方向平衡，若OB 1、OB 2的长度分别为L 1、L 2（B 1、B 2图中未画出） (1)若食用油的密度比水的密度小，则在小彬的方案中F 1______F 2（选填“大于”、“小于”或 “等于”）； (2)小萌通过对比数据发现L 1小于L 2，可初步推断出酱油的密度比水的密度________； (3)已知水的密度为ρ水，结合两种方案中现有的测量数据，能得出待测液体密度的是__________的方案（选填“小彬”或“小萌”），其密度表达式为ρ=________。 【答案】小于 大 小彬 21() () G F G F ρ--水 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由阿基米德原理可知，排开液体体积相同时，液体密度大，产生的浮力大，故完全浸没时在水中的浮力大于在食用油中的浮力；测力计的示数为铁块重力与浮力之差，故在水中的示数F 1小于在食用油中的示数F 2。 (2)[2]由杠杆平衡条件可得 ()OA 1 G G L G L +=石桶 水 ()OA 2G G L G L +=石桶 酱 又L 1小于L 2，故可得 ()()OA OA G G L G G L +>+桶 桶水酱 即 G G >水酱 V g V g ρρ>水水酱酱 又水的体积和酱油的体积相同，故 ρρ>水酱 (3)[3][4]由(2)可知小萌的方案可以比较出待测液体的密度与水的密度大小关系，却不能求得具体值，小彬的方案可以求得待测液体密度大小；在小彬的方案中，铁块浸没在水中受到浮力为 1-F G F =浮 由阿基米德原理可得 1 -==F G F V V g g ρρ= 浮铁排水水 铁块浸没在待测液体受到的浮力为 2-F G F '=浮 由阿基米德原理可得 221 1 --= ==--F G F G F G F V g G F g g ρρρ'浮水排水 9．小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F 1和阻力F 2，l 1和l 2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变F 2、l 1和l 2，测得杠杆平衡时所需的拉力F 1，来寻找F 1、F 2、l 1和l 2四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0~5N ，杠杆上每一格长10cm ． （1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆，并使之在_____位置平衡； （2）小飞首先保持F 2和l 1不变而改变l 2，所获得的实验数据如表格所示．第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F 1=______N ，此时杠杆的类型与______（选填“筷子”或“老虎钳”）相同； （3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂l 2时，l 2应不超过______cm ；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：①保持______不变而改变F 2；②保持F 2和l 2不变而改变l 1． 【答案】竖直 水平 4.4 筷子 37.5 l 2和l 1 【解析】 【分析】 【详解】 第一空、第二空．因为力与力臂垂直，当沿竖直方向拉动弹簧测力计使杠杆位于水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可方便的测量力臂的大小； 第三空．由图像可知，弹簧测力计的分度值为0.1N ，示数为4.4N ； 第四空．由表格数据知第1次实验中阻力臂长于动力臂，因此是费力杠杆，与筷子相同； 第五空．由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得： 11225N?30cm =37.5cm 4N F l l F = = 即l 2应不超过37.5cm ； 第六空．探究杠杆的平衡条件时要探究F 1、F 2、l 1和l 2四个物理量之间的关系，因此还应探究①保持l 2和l 1不变而改变F 2；②保持F 2和l 2不变而改变l 1． 10．小明同学测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表： 4最陡50.3 2.41 (1)根据表格中数据，第四次（最陡）实验的有用功是_____J，总功是_____J。机械效率是_____； (2)分析数据可知斜面越陡，机械效率_____（选填“越高”、“越低”或“不变”）； (3)分析实验数据还可知道，斜面的机械效率与物重_____（填“有关”或“无关”）； (4)第一次实验中，若拉力作用时间是5s，则拉力的功率是_____W。 【答案】1.5 2.4 62.5% 越高有关 0.3 【解析】 【分析】 (1)物体重力和高度的乘积计算有用功，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率； (2)根据实验数据判断机械效率的大小； (3)当斜面上的重力改变时，机械效率改变，说明斜面的机械效率和物体重力有关； (4)利用功和时间的比值计算功率。 【详解】 (1)[1]根据物体重力和高度计算有用功为： W有=Gh=5N×0.3m=1.5J； [2]拉力和绳子拉长的长度计算总功为： W总=Fs=2.4N×1m=2.4J； [3]机械效率为： 4 1.5J 100%=100%62.5% 2.4J W W η=??= 有 总 ； (2)[4]根据测量的实验数据，斜面越陡，机械效率越大； (3)[5]当物体重力增大时，斜面的机械效率变大，说明机械效率和物体重力有关； (4)[6]利用功和时间计算功率为： 1 1 1.5J ==0.3W 5s W P t =总。 11．小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）小明实验前发现杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_______调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是___________。 （2）小明用弹簧测力计在B 点_________拉(如图甲)，才可以在杠杆上直接读出动力臂。 （3）如图乙所示，某同学不改变拉力方向把杠杆由图乙的位置缓慢拉到图丙的位置时，弹簧秤的示数将_________ 。（选填变大/变小/不变，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的中心，并且不计支点处摩擦） （4）小明继续研究杠杆的机械效率，他们用轻绳悬挂杠杆一端的O 点作为支点，在B 点用轻绳悬挂总重为G 的钩码，在A 点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力F ，装置如图丁所示，使杠杆缓慢匀速上升, 用刻度尺分别测出A 、B 两点上升的高度为h 1、h 2；则： ①杠杆机械效率的表达式为η=________。（用测量的物理量符号表示） ②若只将测力计的悬挂点由A 移至C 点，O 、B 位置不变，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/不变）。 【答案】右 消除杠杆自重对实验的影响 竖直向下 不变 2 1 Gh Fh 不变 【解析】 【详解】 (1)[1][2]杠杆左端低右端高，说明杠杆左端较重，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节；小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是消除杠杆自重对实验的影响； (2)[3]为了在杠杆上直接读出动力臂，弹簧测力计的拉力方向应该垂直杠杆，而杠杆在水平位置平衡，左端的重物拉力向下，那么右端的拉力应该是竖直向下； (3)[4]某同学不改变拉力方向把杠杆由图乙的位置缓慢拉到图丙的位置过程中，杠杆也是平衡的，动力臂与阻力臂的比值是不变的，而阻力是不变，根据杠杆的平衡条件可知弹簧测力计的拉力大小是不变的； (4)[5]由题意可知，杠杆的有用功是2W Gh =有，总功是1W Fh =总，那么杠杆机械效率是 2 1 W 100%100%W Gh Fh η= ?= ?有总 [6]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，而克服杠杆自身重力做的功是额外功，可以得到关系式 W W W =+总有额 假设杠杆重心升高的高度是h ，那么可得到 21Gh G h Fh +=杠 钩码的重力G 不变，2h 不变，G 杠不变，只将测力计的悬挂点由A 移至C 点，O 、B 位置不变，仍将钩码提升相同的高度，杠杆上升的高度h 是不变的，那么可知2Gh G h +杠大小不变，即1Fh 大小是不变的，根据杠杆机械效率2 1 100%Gh Fh η=?可知，机械效率η是不变的。 12．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小明用同一动滑轮进行了三次实验，实 验装置如图所示，实验数据如下表所示。 序号 钩码重G /N 物体上升的 高度h /m 绳端拉力F /N 绳端移动的距离s /cm 机械效率η/% 1 1 0.1 0.80 0.2 62.5 2 2 0.1 1.35 0.2 3 3 0.1 1.95 0.2 76.9 （1）实验时，应沿竖直向上_____拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）第2次实验中，拉力所做的功为_____J ，动滑轮的机械效率为_____%； （3）分析表中数据可知：在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若仅增加被提升物体的重力，则拉力所做的额外功_____（减小/不变/增大），动滑轮的机械效率_____（减小/不变/增大），该实验中小明所用动滑轮的重力一定小于_____N 。 【答案】匀速 0.27 74.1 增大 增大 0.6 【解析】 【详解】 (1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； (2)[2][3]第2次实验中，滑轮对钩码所做的功为 2N 0.1m 0.2J W Gh =?==有 拉力做的总功为 1.35N 0.2m 0.27J W Fs =?==总 动滑轮的机械效率为 0.2J 100%100%74.1%0.27J W W η= ?= ?≈有总 (3)[4]在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知： 第一次拉力所做的额外功 11111-0.8N 0.2m -1N 0.1m 0.06J -W W W F s G h ===??=额总有 第二次拉力所做的额外功 22222- 1.35N 0.2m -2N 0.1m -0.07J W W W F s G h =??===额总有 第三次拉力所做的额外功 33333- 1.95N 0.2m -3N 0.1m -0.09J W W W F s G h =??===额总有 综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大， [5]从第二次实验可知，动滑轮的机械效率是 222N 0.1m 1.35N 0.100%100%74.1%2m G h F s η= ?=?≈?? 那么从第一次到第三次实验，动滑轮的机械效率是增大的； [6]实验中，额外功的来源为克服动滑轮自重和机械摩擦做功，假设不计摩擦，根据作用在绳子自由端的拉力12 F G G =+动（）可知，由表中第1组数据 11220.8N -1.6N -N 0G F G ===?动 故实验中小明所用动滑轮的重一定小于 0.6N 。 13．在“探究杠杆的平衡条件”实验中: （1）在测量时，使杠杆在水平位置保持平衡，其目的是为了_________________。 （2）若在杠杆两边挂上钩码后发现杠杆不平衡，则应该___________________________。 （3）如表为某同学所设计的实验方案和实验记录. a 、该同学设计多种实验方案的目的是_____________________ b 、实验序号4的数据显然发生错误，若记录无误，则错误的原因可能是____________ （4）该同学在学习了机械功后，认为力×力臂的单位恰好是“牛×米”，那么就可以将“力×力臂”的单位合写成“焦”.你认为该同学的认识是____________的（选填“正确”或“错误”）. 【答案】便于测量力臂 通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡 得出普遍性结论,避免偶然性 弹簧测力计没有竖直向下拉动 错误 【解析】 【详解】 (1)[1]杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好 等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便； (2)[2]在挂上钩码后，如果出现不平衡，不能再调节平衡螺母，应通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡； (3)[3]实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性； [4]拉力没有与杠杆垂直，导致动力臂偏小，根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂不变时，动力臂变小，动力就会变大，因此弹簧测力计的示数变大； (4)[5]“焦”是功的单位，是力与力的方向通过的距离乘积；由于力与力臂垂直，所以“力×力臂”的单位不能合写成“焦”，故该同学的认识是错误的； 14．小华研究有关杠杆平衡的问题，他在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧测力计、钩码分别进行实验，研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。 (1)由______两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:阻力与阻力臂不变，当杠杆平衡时，动力臂越大，所用动力越小; (2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知: (a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________时，杠杆不能平衡; (b)当________________时，杠杆_____________(选填“一定”或“可能”)平衡。 【答案】ab 相同动力、阻力使杠杆转动方向相反可能 【解析】 【详解】 (1)[1] 观察a、b两图中弹簧秤示数变化情况可知：在杠杆平衡时，当阻力与阻力臂不变时，阻力和阻力臂乘积不变，动力臂越长，动力越小； (2)(a)[2] 观察（c）图中杠杆不能在水平位置平衡的原因是动力和阻力使杠杆转动的方向相同。 (b)[3][4] 由（a）（b）（d）得，动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆可能处于水平位置平衡。 15．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了三次实验，实验数据如下表： 实验次数物重G/N 物体上升的高度 h/cm 测力计的示数 F/N 测力计移动的距离 s/cm 125115 245 1.717 365 2.415 （1）①在作图甲中的实验时要_____拉动弹簧测力计；表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是_____； ②第3次实验中，滑轮组的机械效率是_____； ③计算3次滑轮组的机械效率并比较，可发现同一滑轮组的机械效率可能与_____有关；（2）小红按图乙组装滑轮组，也进行3次实验。 ①通过实验，小红发现用两个动滑轮可以更省_____（选填“力”或“距离”）； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，不计绳重及摩擦，它们的机械效率_____（选填“相同”或“不相同”），理由是：_____。 【答案】竖直向上匀速 17 83.3% 提升物体的重力力不相同按图乙提升相同的重物时，要克服两个动滑轮做更多的额外功 【解析】 【详解】 （1）①在作图甲中的实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时，系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；甲图中，绳子的有效段数为3 n＝，故物体上升的高度5cm h＝，测力计移动的距离335cm15cm s h ＝＝＝ ?，表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是17； ②由表中数据，第3次实验中，滑轮组的机械效率： 333 3 33 3 h6N0.05m =100%83.3% 2.4N0.15m W G W F s η ? ==?≈ ? 有 总 ； ③同理计算可知，12 66.7%78.4% ηη ≈≈ ；；由表中数据知，提升物体的重力越来越大，机械效率越来越高，故可发现同一滑轮组的机械效率可能与提升物体的重力有关；（2）小红按图乙组装滑轮组，也进行3次实验。 ①图乙中，绳子的有效段数为5，故通过实验，小红发现用两个动滑轮可以更省力； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，不计绳重及摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，根据 h 100%=100%=100% W G G W Gh G h G G η=??? ++ 有 总动动 ，图乙中两个动滑轮重力更大，所 以图乙的机械效率低，即它们的机械效率不相同。 第十一章简单机械和功综合测试 一. 选择题 1. 如图一均匀杠杆A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好平衡，若钩码质量均为50g，在A、B两处再各加一个钩码，那么（） A. 杠杆仍平衡 B. 杠杆左边向下倾 C. 杠杆右边向下倾 D. 无法确定杠杆是否平衡 2. 如图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是 ( ) A. 三个杠杆都是省力杠杆； B. 三个杠杆都是费力杠杆； C. ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆； D. ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。 3. 甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力F 甲∶F 乙 ＝3∶1，速度 V 甲∶V 乙 ＝4∶1，车重G 甲 ∶G 乙 ＝2∶1，则在相等时间内牵引力做的功W 甲 ∶W 乙 为（） A. 3∶1 B. 6∶1 C. 12∶1 D. 24∶1 4. 如图是一台常见案秤的示意图。下列有关案秤和天平的说法中，正确的是（） A. 天平没有游码，而案秤有游码 B. 天平没有砝码盘，而案秤有砝码盘 C. 天平是等臂杠杆，而案秤是不等臂杠杆 D. 天平可以通过平衡螺母调节横梁平衡，而案秤不能调节 5. 甲、乙两人分别使用两套滑轮组，将同样重的物体匀速提升相同高度，所用滑轮组的机械效率分别为80%和60%，甲用1min，乙用0.5min，则两人所做的功之比和功率之比分别为（） A. 8:3，4:3 B. 3:4，3:8 C. 3:8，3:16 D. 2:3，1:3 6. 如图所示的工具或仪器中，属于省力杠杆的是 （） 7. 如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为Ｇ， 它们分别在方向如图所示的力Ｆ １、Ｆ ２ 、Ｆ ３ 作用下处于平衡状态，那么 （） A. F １＝Ｆ ２ ＝Ｆ ３ B. Ｆ １ ＜Ｆ ２ ＜Ｆ ３ C. Ｆ １＞Ｆ ２ ＞Ｆ ３ D. Ｆ ２ ＞Ｆ ３ ＞Ｆ １ 8. 如图所示的杠杆中，动力的力臂用ｌ表示，图中所画力臂正确的是（） 苏教版简单机械和功知 识点归纳 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 第十一章、简单机械和功 （一）杠杆 1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用O 点表示； ②动力：使杠杆转动的动力，用1F 表示； ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用2F 表示； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用1l 表 示； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用2l 表 示。 3、杠杆平衡的条件（杠杆原理）： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态。 、杠杆的应用 名称 结构特征 特点 应用举例 省力杠杆 动力臂 > 阻力臂 省力、费距 扳手、动滑轮、钢丝钳 费力杠杆 动力臂 < 阻力臂 费力、省距 理发剪刀、钓鱼竿、筷子、船桨 等臂杠杆 动力臂 = 阻力臂 不省力、不费距 天平、定滑轮 1、滑轮是周边有槽，能绕着轴转动的小轮。 2、滑轮是一种变形杠杆，所以它也属于杠杆机械。根据工作情况，可分为定滑轮与动滑轮。 3、轴固定不动的滑轮叫定滑轮。定滑轮可以看作是一个等臂杠杆。 使用定滑轮并不能省力，但可以改变力的方向。 4、轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以看作是一个省力杠杆。 使用动滑轮可以省一半力，但却不能改变用力的方向。 5、滑轮组：动滑轮与定滑轮的组合。 优点：既可省力，又可改变用力方向。 用滑轮组吊起重物时，滑轮组用几段绳子（看滑轮组下半部分）吊起物体，提起物体的力就是物重的几分之一。 6、滑轮组的应用 ①一个定滑轮与一个动滑轮： ②一个定滑轮与两个动滑轮： ③两个定滑轮与一个动滑轮： （三）功 1、功W ：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。 2、计算公式：S F W ?=。 单位：焦耳（焦）； 符号：J ； 即：m N J ?=11 3、做功的两个必要条件：①对物体要有力的作用； ②物体要在力的方向上通过一定的距离。 （四）功率 1、功率：单位时间内所做的功。 物理意义：表征力做功快慢的物理量。 2、计算公式：t W P =； 单位：瓦特（瓦）； 符号：W ； 即s J W 11= 第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大) 表一： 电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s 15015 25013 35010 请你回答： (1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)； (2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________； 为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据： 表二：输出功率与风速的关系 风速v/(m/s)5101520 输出功率P/kW8072015001100 表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能： (3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____； (4)风速10m/s 时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由 W mgh P mgv t t = == 可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。 (2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A 点的时间越短，风车的输出功率越大。 (3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。 [5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。 (4)[6]风速为10m/s 时，1s 内获得的能量为61.210J ?，风车工作1h 获得的能量为 639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总 风车工作1h 产生的电能为 9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电 风车发电的效率为 992.59210J =100%=100%=60%4.3210J W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ?；风车工作1s 产生的电能为 61.510J ?，风车发电的效率为 66 1.510J =100%=100%=37.04%4.0510J W W η????电1总1 人教版九年级上册物理配套练习册答案 第十三章内能第一节分子热运动 基础知识 1 分子，原子，不停，无规则，引力和斥力。 2 互相接 触，进入对方，分子在运动，间隙。 3 引力，斥力。 4 运动，升高。 5A6B7A8A 水平提升 9 樟脑的分子在运动，升华。10 扩散，加快。 11D12D13C14B15A16A 探索研究 17 分子间的距离太大，吸引力太小，分子在不停地运动。 18 碳分子和钢铁分子之间发生了扩散现象。 19 油珠从钢瓶分子间渗出 来。因为钢瓶分子间有间隙，在高压作用下，油分子便能渗出来。 20 用 乳胶黏合木制家具时，乳胶液体分子与木头分子充分接触，彼此只 有微弱的引力作用。只有当乳胶干了，变成固态，分子间的距离变小， 引力作用增大，木头才粘得结实。21 因为用手抹几下，能够使胶带与 纸之间的距离变小，增大胶带与纸的引力，才能揭干净。 第一节内能 基础知识1 热运动，分子势能，焦耳，分子的热运动，相互运动，越大。 2 内，减少，具有，增加。 3（1）增加（ 2）增加（ 3）增加。 4 （1）做功（ 2）热传递（ 3）热传递（ 4）做功（ 5）热传递（ 6）做功。5（1）× （ 2）×（ 3）×（ 4）√（ 5）×（ 6）√。 6 减少，热传递。水平提升 7D8D9D10B11B 探索研究 12“冒烟”或“冒出火苗”都是因为温度升高，甚至高达 木材的燃点，这个现象的产生是因为通过做功的方法把机械能转化为内能， 使木材温度升高的缘故。 13 不是这样。因为热传递是内能从高温物体向 低温物体传递，盖棉垫子是为了防止外界的热量向冰棒传递，这样冰棒不 容易融化。 14 因为空间站穿过大气层反回过程中与空气摩擦做功，使其 升温而熔化。 15 用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，导致气体的内能 增大，温度升高，所以气筒壁会发热。 16 啤酒瓶 九年级物理上册第十一章简单机械和功单元测试卷附答案 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂 简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。 4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 （2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下： 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2 省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2 省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2 改变力的方向天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用力方向，一定费距离。 8、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一，若动滑轮重不计，则F=G/n。 专题练习《简单机械和功》 一、填空题 1．(2011·新疆)某同学骑车在水平面行进，当自行车的两个脚踏板转到_________位置时，用力最小，这是因为这个位置的_________最大． 2．(2011·烟台)如图所示，轻质杠杆(OA中点悬挂重为60 N的物体，存A端施加一竖直向上的力F，杠杆存水平位置平衡，则力F的大小是_________，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________ (变大/不变／变小)． 3．(2011·大庆) (1)2011年6月4日，我国选手李娜获法国网球公开赛女子单打冠军，成为获得“大满贯”的亚洲第一人．某一次李娜在网前截杀时，距对手击球位置处约8 m，从对手击球至李娜接球所用时间为0.2 s．则本次网球飞行时受到重力和_________的作用，平均速度为_________km／h． (2)如图所示，长度为2l的轻质细杆可以在竖直面内绕竖直墙壁上的固定转轴O无摩擦地转动．AB为一段长度为1.5l的不可伸长的轻绳，绳AB能承受的最大拉力为F．现将绳的两端A、B分别与墙壁及杆相连，使杆始终保持水平，则杆的末端C处可悬挂重物的最大重力为_________． 4．(2011·泸州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备．如图所示是“塔吊”的简化图．(OB是竖直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂．E端装有配重体, OD段叫吊臂，C 处装有滑轮，可以存O、D之间移动．已知(OE=10 m，OC=15 m，CD=10 m，若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5×103kg，则配重体的质量应为_________kg，当滑轮移到D 点时能够安全起吊重物的最大质量是_________ kg．(不计“水平臂”和滑轮重力) 5．(2011·湘潭)如图所示，质量不计的轻杆OA长1 m，B点挂有重力为10 N的重物．A点的动力F为5 N，方向与轻杆垂直，物体均处于静止状态．则该装置的阻力臂l2=_________m．画出物体所受重力的图示和阻力臂l2． 九年级上册第十一章简单机械和功综合测试卷（word含答案） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．某同学在河边玩耍时捡到一块石头： (1)将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除 _____对杆平衡的影响； (2)将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为_____N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N； (3)通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为_____N，石头的密度为_____kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）； (4)若上述(2)步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】杠杆自重 4.2 3 2.8×103不变 【解析】 【分析】 本题考查固体密度的测量。 【详解】 (1)[1]将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响。 (2)[2]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。 (3)[3]根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得 12 21 1 2 F L F L == 解得 G=F1=2F2= 2×4.2N=8.4N 而石头的质量 8.4N =0.84kg 10N/kg G m g == 石 石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杠杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时石头对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小 第十二章简单机械 、杠杆 1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹 2五要素一一组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母0表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F i表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L i表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。 3研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡指：杠杆（）些（）。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在（）平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上 量出力臂 结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: 4 .分类: 名称结构特征优缺点应用举例 省力 动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车 杠杆 费力 动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 杠杆 等臂 动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮 杠杆 达标检测: 1、在“探究杠杆平衡条件”的实验前，(1)将杠杆放在水平面上后，发现右端比左端低，这时，应将右端螺母向调；实 验中是靠移动来改变力臂的，靠增减来改变阻力和动力的大小的。 2、.如图3所示，0B为一轻质杠杆，0为支点，OA=0.3m，OB=0.4m，将重30N的物 体悬 挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加___________ N的拉力，这是一个________ (选 填“省力”或“费力”)杠杆. 二图3 3、下列工具中：(1)镊子；(2)羊角锤；(3)铡刀；(4)理发剪刀；(5)裁衣剪刀；(6)天平；(7) 大扫帚；(8)筷子；(9)剪铁皮的剪刀；(10)道钉撬；(11)火钳；(12)起重机的起重臂；(13)撬 棒；(14)汽车的脚踏板.其中属于省力杠杆的是____________________ 于等臂杠杆的是 ____________ ， 属于费力杠杆的是_______________ (填序号) 第十一章简单机械和功专题练习（解析版） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂 人教版九年级上册物理练习册答案 【第一节内能】 基础知识 1热运动，分子势能，焦耳，分子的热运动，相互运动，越大。 2内，减少，具有，增加。 3(1)增加(2)增加(3)增加。 4(1)做功(2)热传递(3)热传递(4)做功(5)热传递(6)做功。 5(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√。 6减少，热传递。能力提升 7D 8D 9D 10B 11B 探索研究 12“冒烟”或“冒出火苗”都是因为温度升高，甚至高达木材的燃点，这一现象的产生是由于通过做功的方法把机械能转化为内能，使木材温度升高的缘故。 13不是这样。因为热传递是内能从高温物体向低温物体传递，盖棉垫子是为了防止外界的热量向冰棒传递，这样冰棒不容易融化。 14由于空间站穿过大气层反回过程中与空气摩擦做功，使其升温而熔化。 15用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，导致气体的内能增大，温度升高，所以气筒壁会发热。 16啤酒瓶内的气压大于外界的气压，当瓶盖开启时，里面气体膨胀对瓶盖做功，导致气体内能减小，温度降低，使水蒸气液化成小水滴，也就看到“白烟”。 【第二节比热容】 基础知识 1热量，质量，升高的温度，C，J/(kg℃)。 2特性，一般不同，1kg的冰温度升高1℃时吸收的热量是2.1*103J。 3热量，比热容，质量，初温，末温，cm(t-t0)，cm(t0-t)。 4、70，比热容，热量。 5比热容，低于 能力提升 6C 7B 8B 9C 10A 11B 12B 13C 14、6.3*104J。 15、65℃ 探索研究 16(1)物体吸收热量的多少与物体质量有关 (2)物体吸收热量的多少与物体温度的变化有关 (3)物体吸收热量的多少与物体的种类有关 (4)物质的种类、质量及温度变化的多少。 17、7.072*105J。 18(1)0.46*103J/(kg℃)。 (2)铁 学习物理后，大家会发现，物理最难和最重要的地方就是物理方程式。所以学习过程中一定要理解方程式，弄清物理内涵，对公式中的各个符合要清楚和理解。平时课后一定要多做相关的练习，这样才能够巩固已学过的知识。 苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功综合测试卷（word含答案） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂 简单机械和功专题典型试题 中考“简单机械和功”专题典型试题的发展趋势分析“简单机械和功”专题是力学知识进一步的综合，涉及的知识与生活实际联系十分紧密，本章的主要考点包括以下一些：了解杠杆的力臂，通过实验能探究杠杆平衡条件；通过实验，学会使用知道杠杆、滑轮和滑轮组等简单机械改变里的大小和方向；通过实例认识功的概念；理解机械效率，了解提高机械效率的途径和意义；认识机械使用对社会发展的作用等。从近年来中考命题分析看，本专题知识是学生学习的难点，也是中考时的失分点。失分的主要因素，一是本章的概念比较多，学生理解和正确区分概念上存在一些困难，二是知识的综合程度比较强，学生综合应用知识的能力不足，三是科学探究中数据分析能力比较弱。因此要提高本专题的得分率，分析和把握本专题中考命题的趋势十分的必要。从各地中考试卷分析看，近年来“简单机械和功”专题的命题考查呈现以下趋势： 一、强调基本概念的理解与辨析 例题1（07常德市）关于简单机械下列说法中正确的是（） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高D．功率越大的机械，做功就越快例题2（07梅州市）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知>，施加的力分别为F1．F2，拉力做的功为W1．W2，拉力做功的功率分别为P1．P2，则下列判断中正确的是（） A．F1 九年级上册物理练习册答案2020 第十三章内能第一节分子热运动 基础知识 1分子，原子，不停，无规则，引力和斥力。2互相接触，进入对方，分子在运动，间隙。3引力，斥力。4运动，升高。 5A6B7A8A 水平提升 9樟脑的分子在运动，升华。10扩散，加快。 11D12D13C14B15A16A 探索研究 17分子间的距离太大，吸引力太小，分子在不停地运动。18碳分子和钢铁分子之间发生了扩散现象。19油珠从钢瓶分子间渗出来。因为钢瓶分子间有间隙，在高压作用下，油分子便能渗出来。20 用乳胶黏合木制家具时，乳胶液体分子与木头分子充分接触，彼此只 有微弱的引力作用。只有当乳胶干了，变成固态，分子间的距离变小，引力作用增大，木头才粘得结实。21因为用手抹几下，能够使胶带与 纸之间的距离变小，增大胶带与纸的引力，才能揭干净。 第一节内能 基础知识 1热运动，分子势能，焦耳，分子的热运动，相互运动，越大。2内，减少，具有，增加。3（1）增加（2）增加（3）增加。4（1）做功（2）热传递（3）热传递（4）做功（5）热传递（6）做功。5（1）×（2）×（3）×（4）√（5）×（6）√。6减少，热传递。 水平提升 7D8D9D10B11B 探索研究12“冒烟”或“冒出火苗”都是因为温度升高，甚至高 达木材的燃点，这个现象的产生是因为通过做功的方法把机械能转化 为内能，使木材温度升高的缘故。13不是这样。因为热传递是内能从 高温物体向低温物体传递，盖棉垫子是为了防止外界的热量向冰棒传递，这样冰棒不容易融化。14因为空间站穿过大气层反回过程中与空 气摩擦做功，使其升温而熔化。15用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，导致气体的内能增大，温度升高，所以气筒壁会发热。16啤酒瓶 A B C D 简单机械和功单元检测（A 卷） 一、选择题（每小题2分，共34 分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1．下列简单机械中，属于省力杠杆的是（ ） A ．筷子 B ．理发剪 C ．羊角锤 D ．钓鱼竿 2．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，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 3．图中利用了动滑轮的是（ ） 第4题图 4．如图所示,小虎同学用滑轮组匀速提起重600N 的物体。如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，则小虎同学对绳子的拉力应为（ ） A ．600N B ．400N C ．300N D ．200N 5．如图所示，某同学用重为10N 的动滑轮匀速提升重为50N 的物体．不 计摩擦，则该同学所用拉力F 的可能值是（ ） A ．20N B ．25N C ．30N D ．35N 6．粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中（ ） A ．重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7.如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（ ） A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间 8．李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ） · · · F 简单机械和功 （一）杠杆 1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用O点表示； ②动力：使杠杆转动的动力，用 1 F表示； ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用 2 F表示； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用 1 l表示； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用 2 l表示 3、画力臂练习 方法：1）找支点 2）画力的作用线 3）通过支点向力的作用线画垂线 4）大括号，垂足符号，字母 4.最小力画法 1）支点及杠杆末端相连 2）力垂直于杠杆末端 从A点搬动柜子从M端抬起均匀木棒把水倒入杯中 5杠杆平衡的条件（杠杆原理）： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态 6杠杆平衡条件的计算： 例题1.假如在一跷跷板中大人重750N ，小女孩重250N 。当大人离跷跷板的转轴0.5m 时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？ 例题2.如图，一轻质杆OA 一端固定在竖直墙上，可绕O 点转动，已知0A=0.3cm ，OB=0.2cm,在A 点处悬挂一重物G ，质量为2kg ，若在B 处施一竖直向上的拉力F ，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F 为多少？ 例题3.如图：OB=2BA ，物体重为60N ，不计杠杆自身重力，绳及杆的夹角为30℃，则绳的拉力为多少？ 4、杠杆平衡的条件实验 例题1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在____位置平衡，这样做是为了便于测量____．如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_____调节，此后在整个实验过程中，能否再旋动两端的平衡螺母？______． 下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重均为0.5N ，杠杆上刻线的间距为5cm ，部分实验数据记录如下表: 实验次数 动力F 1/N 动力臂L 1/cm 阻力F 2/N 阻力臂L 2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 （1）请将表格中的实验数据补充完整． （2）小明的第3次实验记录中有一个数据明显错误，它是_________，错误原因是 _____________________． （3）某次测量中，在如图14所示的条件下杠杆已处于平衡状态．若小明同时拿走两边下方的 两个钩码，则杠杆的________（“左”或“右”）端将下沉．为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至________点处． 九年级第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．同学们在学校的花园里散步时，看到校工师父在用剪刀修剪树枝，发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了，看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。 A：“探究杠杆的平衡条件” （1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态；此时，应将右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量_____ （2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为1F，发现1122 F L F L ≠，其原因是：______ B：“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计） （3）他将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为1F，测得A、B两点上升的高度分别为1h、2h，则此次杠杆的机械效率为η=______（用物理量的符号表示） （4）他将2个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为2h，则弹簧测力计的示数将_______1F，此次拉力做的功将_____第一次做的功（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】平衡右力臂大小F1的力臂测量错误2 11 2mgh F h×100% 大于小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲所示的位置时，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]图甲中，杠杆右高左低，说明杠杆的重心偏左，应将右端的平衡螺母向右调节，使重心在支点上，让杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 2020九年级上册物理练习册答案人教版第十三章内能第一节分子热运动 基础知识 1分子，原子，不停，无规则，引力和斥力。2互相接触，进入对方，分子在运动，间隙。3引力，斥力。4运动，升高。 5A6B7A8A 水平提升 9樟脑的分子在运动，升华。10扩散，加快。 11D12D13C14B15A16A 探索研究 17分子间的距离太大，吸引力太小，分子在不停地运动。18碳分子和钢铁分子之间发生了扩散现象。19油珠从钢瓶分子间渗出来。因为钢瓶分子间有间隙，在高压作用下，油分子便能渗出来。20 用乳胶黏合木制家具时，乳胶液体分子与木头分子充分接触，彼此只 有微弱的引力作用。只有当乳胶干了，变成固态，分子间的距离变小，引力作用增大，木头才粘得结实。21因为用手抹几下，能够使胶带与 纸之间的距离变小，增大胶带与纸的引力，才能揭干净。 第一节内能 基础知识 1热运动，分子势能，焦耳，分子的热运动，相互运动，越大。2内，减少，具有，增加。3（1）增加（2）增加（3）增加。4（1）做功（2）热传递（3）热传递（4）做功（5）热传递（6）做功。5（1）×（2）×（3）×（4）√（5）×（6）√。6减少，热传递。 水平提升 7D8D9D10B11B 探索研究12“冒烟”或“冒出火苗”都是因为温度升高，甚至高 达木材的燃点，这个现象的产生是因为通过做功的方法把机械能转化 为内能，使木材温度升高的缘故。13不是这样。因为热传递是内能从 高温物体向低温物体传递，盖棉垫子是为了防止外界的热量向冰棒传递，这样冰棒不容易融化。14因为空间站穿过大气层反回过程中与空 气摩擦做功，使其升温而熔化。15用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，导致气体的内能增大，温度升高，所以气筒壁会发热。16啤酒瓶 九年级物理上册第十一章简单机械和功综合测试卷（word含答案） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．如图，小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和相同的重0.5 N重的钩码若干个。 (1)如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； (2)在图B中杠杆平衡了，若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码，则杠杆向______（选填“左”或”右”）倾斜； (3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明甲同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，已知杠杆上每个小格长度为5 cm，每个钩码重0.5 N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时乙同学发现，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。实验C______（选填“能”或”不能”）说明甲同学结论是错误的。 【答案】右右等于能 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图A中，杠杆左侧下沉，应向右调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。 (2)[2]在图B中，据杠杆的平衡条件得 3G?2F=2G?3L 在左右两边同时增加一个相同的钩码，则左右两边分别变成 4G?2F，3G?3L 而 4G?2F<3G?3L 所以杠杆向右倾斜。 (3)[3][4]由图C知，此时 4×0.5N×3×0.5cm=3N×1 2 ×4×0.5cm 即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。而此时，动力臂并不等于支点到动力作用点的距离，所以能证明甲同学的结论是错误的。 2．某同学在河边玩耍时捡到一块石头： 第十一章简单机械和功知识归 纳 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。 4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下： 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省 力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮 可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可 能会改变用力方向，一定费距离。简单机械和功综合测试
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