第十二章簡單機械章末復(fù)習(xí)【重點知識提煉】一、杠桿1.

定義：在

的作用下，能繞

?轉(zhuǎn)動

的

叫作杠桿。力

固定點

硬棒

2.

（1）五要素：①

，用O表示。②

?，

用F1表示。③

，用F2表示。④

，用l1

表示。⑤

，用l2表示。（2）畫力臂的方法：①找到

；②找力的

?

；③畫

，標垂足；④用大括號或一條兩端

帶箭頭的線段標識出

，那就是力臂；⑤寫

出

的符號。支點

動力

阻力

動力臂

阻力臂

支點

作用

線

垂線

垂線段

力臂

3.

杠桿平衡：（1）平衡：杠桿在動力和阻力作用

下

時。（2）平衡條件：①動力×動力臂＝阻力×阻力臂，可用

公式

表示。②作用在杠桿上的兩個力，一個力使杠桿順時針轉(zhuǎn)動，

另一個力使杠桿

時針轉(zhuǎn)動。靜止或勻速轉(zhuǎn)動

F1l1＝F2l2

逆

4.

杠桿分類名稱示意圖特征特點應(yīng)用舉例省力杠桿

l1

?l2F1

F2省力、

費距離撬棒、鍘刀、羊角錘、

鋼絲鉗、手推車、瓶蓋

起子、花枝剪刀等＞

＜

名稱示意圖特征特點應(yīng)用舉例費力杠桿

l1

l2F1

?F2費力、

省距離釣魚竿、起重臂、人

的前臂、理發(fā)剪刀、

鑷子、筷子、食品夾

等等臂杠桿

l1

l2F1

?F2不省力

也不費

力天平、定滑輪、蹺蹺

板等＜

＞

＝

＝

二、滑輪5.

滑輪的相關(guān)知識總結(jié)示

例圖

片機械

名稱定義特點滑輪上的拉力大小F與被提升物體的重力G關(guān)系繩子自由端移動的距離s與重物上升

距離h的關(guān)系

?

滑輪滑輪

軸固

定不

動

?

省力，

（選填

“能”或“不能”，下同）改變力的方向

?（忽略繩重

和摩擦）

?定

不能

能

F＝G

s＝h

動

能

不能

s＝2h

示

例圖

片機械

名稱定義特點滑輪上的拉力大小F與被提升物體的重力G關(guān)系繩子自由端移動的距離s與重物上升

距離h的關(guān)系

?

滑輪滑輪和重物一

起移

動

?省力，

?改變力的方向

?

（忽略繩重

和摩擦）

??

?定滑輪

和動滑

輪組合

在一起

?省力，

改變力

的方向

?（忽略繩重

和摩擦）

?滑輪組

能

能

s＝3h

三、機械效率6.

有用功和額外功：①

：為達成某種工作目

的而做的功。②

：為克服機械的自重和摩擦力等因素而多

做的一些功。③

：有用功與額外功之和，公式表示為

?

?。有用功

額外功

總功

W總＝

W有＋W額

7.

機械效率：（1）定義：

跟

?的比值叫作機械效率。（2）計算公式：機械效率η＝

；η

1，用百

分數(shù)表示。有用功

總功

＜

8.

提高滑輪組機械效率的方法：

?

?。9.

提高斜面機械效率的方法：

?

?。減小動滑輪重、增加

被提升的物重、減小繩重、減小摩擦阻力等

減小斜面的粗糙程度、

增大斜面的傾斜程度等

【典例解題提升】1.

下圖是一臺活塞式抽水機，在C處用力便可取水。

第1題圖（1）畫出在C處所用最小力F1的示意圖及阻力臂l2。（2）由圖可知，l1

l2，根據(jù)杠桿平衡條件

?

，則F1

F2?；钊匠樗畽C是

（選填

“省力”“費力”或“等臂”）杠桿。＞

F1l1＝

F2l2

＜

省力

2.

小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。

甲

乙

丙

丁第2題圖1（1）圖甲中，杠桿靜止時處于

（選填“平衡”

或“不平衡”）狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡，小明

應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向

（選填“左”或

“右”）移。在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤

碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣

做的目的是

?。平衡

右

便于直接在杠桿上測量力臂

（2）如圖乙所示，在杠桿左側(cè)A位置（左邊位置第四

格）先掛了3個鉤碼，每個鉤碼重0.5

N，在右側(cè)B位置

（右邊位置第三格）用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使

其在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)為

N。2

2.

小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。

甲

乙

丙

丁第2題圖1（3）如圖丙所示，小明在A位置掛一個彈簧測力計，在

B位置掛了2個鉤碼，現(xiàn)將彈簧測力計從C位置移到D位

置，在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則彈簧

測力計示數(shù)

，原因是測力計的拉力力臂

?

。（均選填“變大”“變小”或“不變”）變小

變

大

2.

小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。

甲

乙

丙

丁第2題圖1（4）小明用如圖丁裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)總是無法得到教

材上所給出的杠桿平衡條件，其原因是

?

?。杠桿的自重對

杠桿平衡有影響

（5）小明多次實驗收集多組數(shù)據(jù)，目的是

（選填

“a”或“b”）。a.多次實驗取平均值減小實驗誤差b.使實驗結(jié)論更具有科學(xué)性和普遍性b

2.

小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。

丁第2題圖1（6）杠桿在生活中應(yīng)用非常廣泛，圖戊是腳踩式垃圾桶

的結(jié)構(gòu)簡圖，在A處向下踩動腳踏板，連桿CD便向上頂

起箱蓋。在上述過程中，你發(fā)現(xiàn)了哪幾個杠桿？它們是

省力杠桿，還是費力杠桿？

?

?。兩個杠桿。杠桿ABC，支

點是B，是省力杠桿；杠桿DEF，支點是E，是費力杠桿

2.

小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。

戊

己

庚第2題圖2

（7）小明買藥時，看到醫(yī)生用如圖己所示的小桿秤稱中

藥，小桿秤實質(zhì)是一個杠桿，提繩處屬于杠桿五要素中

的

?。支點

2.

小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。戊

己

庚第2題圖2（8）小明利用鉛筆和橡皮來探究杠桿的平衡條件如圖庚

所示，鉛筆水平平衡后，不小心將前端的鉛筆芯弄斷

了，她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到左端細線下固

定，則松手后鉛筆（

B

）A.

左端下沉B.

右端下沉C.

仍然水平平衡B2.

小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。戊

己

庚第2題圖23.

道路救援車對故障車輛拖移時可構(gòu)建成如圖所示的模

型，將重為1×104

N的車輛A沿斜面勻速拉至斜面頂端，

用時10

s，鋼繩對車輛的拉力為5

000

N，已知斜面高為2

m，斜面長為5

m，則有用功是

J，拉力的功

率是

W，斜面的機械效率為

?。第3題圖2×104

2

500

80％

4.

如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙、丁四種機械勻

速提升物體（繩長不變），測得拉力和物體M、N所受的

重力如表所示，則（

A

）F甲F乙F丙F丁

GMGN5.5

N12

N5.5

N8

N5

N10

NA

甲

乙

丙

丁第4題圖A.

甲的機械效率比丙的大B.

乙、丁的機械效率相同C.

使用丙提升物體M時省力D.

實驗測得的數(shù)據(jù)無法算出機械效率5.

小華在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，用同

一滑輪組進行了三次實驗（如圖所示），實驗數(shù)據(jù)記

錄如表。甲

乙

丙第5題圖1次

數(shù)鉤碼

重/N鉤碼上升

距離/cm彈簧測力

計示數(shù)/N彈簧測力計上升距離/cm機械

效率12100.83083.3％24101.53036103090.9％（1）實驗中應(yīng)豎直向上

拉動彈簧測力計。勻速

（2）計算：①第2次實驗中滑輪組的機械效率（結(jié)果保

留一位小數(shù)）；②若忽略繩重與摩擦，求動滑輪受到的重力。

解：①有用功W有＝Gh＝4

N×0.1

m＝0.4

J，總功W總＝Fs＝1.5

N×0.3

m＝0.45

J

解：②額外功W額＝W總－W有＝0.45

J－0.4

J＝0.05

J

甲

乙

丙第5題圖1（3）第3次實驗中，彈簧測力計的示數(shù)漏填，由圖丙可

知，彈簧測力計示數(shù)為

N。2.2

（4）分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論，使用同一滑輪組，提升的物體

越重，滑輪組的機械效率越

（選填“高”或

“低”）。寫出另一條提高效率的方法：

?

?。高

減小動滑輪

質(zhì)量、減小繩重、減小摩擦阻力等

甲

乙

丙第5題圖1（5）根據(jù)實驗結(jié)論推測，使用該滑輪組再次將重8

N的

物體勻速提升10

cm，此時滑輪組的機械效率可能

為

（只填序號）。A.71.6％B.82.4％C.92.1％C

（6）在一次測量中，小華斜向上拉彈簧測力計，其他條

件不變，這個滑輪組的機械效率將

（選填“變

大”“變小”或“不變”）。圖甲可以改變力的方向，人在地面可以把重物提升。圖

乙可以更加省力。變小

甲

乙

丙第5題圖1（7）小華想繼續(xù)利用不同的滑輪組提升重物，于是設(shè)計

了兩種方案如圖所示。請在圖2中分別畫出繩子的繞法，

要求用上所有的滑輪。這兩種方案各有什么特點？圖甲可以改變力的方向，人在地面可以把重物提升。圖

乙可以更加省力。圖甲可以改變力的方向，人在地面可以把重物提升。圖

乙可以更加省力。

第5題圖2【科技與物理】6.

閱讀短文，完成問題。人體杠桿小組同學(xué)提出：近年來，智能手機的普及使“低頭族”應(yīng)運而生，長時間低頭對身體健康是否有影響呢？通過查閱資料，他們了解到科研人員對低頭玩手機進行了如下研究：制作頭部模型，如圖甲所示，頭部可繞固定點O（頸椎）轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度通過固定在上面的量角器測量，將一個重為5

N的小球掛在模型內(nèi)，模擬頭部的重，頭部后面綁一根繩子模擬肌肉，繩子上系一測力計，固定點O（頸椎）承受的壓力約為頭部重與繩子拉力之和，實驗數(shù)據(jù)如表：低頭角度θ/度015304560繩子拉力F/N05913.517.5頸椎承受的壓力F壓

/N5101418.522.5

甲

乙第6題圖（1）由表格數(shù)據(jù)，可得當?shù)皖^角度增大時，拉力F變

大，請結(jié)合圖乙分析拉力F變大的原因：當?shù)皖^角度增大

時，頭部重心向左移動，