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(共18张PPT)
第3节　机械效率
第2课时　测机械效率
实验1　测量滑轮组的机械效率
1．同学们在探究“影响滑轮组机械效率因素”时，所用的装置如图所示，实验数据记录如下表所示。
(1)实验中应沿竖直方向 ______ 拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知：第4次实验是用 ____ 图所示
装置来完成的。
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮
组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 ____
(选填“有”或“无”)关。
(4)通过比较 _______ 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高(填实验次数的序号)。
匀速
丙
无
1、3
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越 ____。
(6)为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有 ________。
A．减轻动滑轮重
B．增加所提物体重
C．机械加润滑油
D．增加重物上升高度
小
ABC
实验2　测量斜面的机械效率
2．小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表。
(1)在实验过程中，应沿斜面向上 ______ 拉动木块。
(2)第①次实验中斜面的机械效率η＝ _______。(结果精确到1%)
(3)对比实验①②的数据可以用来验证猜想A _____ (选填“正确”或“错误”)；对比②③两次实验数据，可初步得出的结论是 ________________________________ ______。
(4)除了小红的猜想外，请你猜想斜面的机械效率可能与 ________________ 有关。
匀速
60%
错误
斜面的机械效率与斜面的倾斜程度
有关
斜面的粗糙程度
实验3　测量杠杆的机械效率
3．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力
计的示数F为 _____ N，钩码总重G为1.0 N，钩码上
升高度h为0.1 m，弹簧测力计移动距离s为0.3 m，则
杠杆的机械效率为 ______ %.请写出使用该杠杆做额
外功的两个原因：① _______；② __________。　
0.5
66.7
摩擦
杠杆自重
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据，请将表格中的数据填写完整。
(3)根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：______；请简要说明一条理由：___________________ _____________________________________________________。
不能
两次实验时钩码没有
挂在同一位置，仅根据一次对比实验所得的结论是不可靠的
4．施工工地上，一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后和改进前相比 (　 　)
A．总功不变，有用功变大
B．总功不变，额外功减小
C．有用功不变，总功减小
D．总功不变，有用功减小
C
5．2021·青岛如图所示，建筑工人使用滑轮组匀速向楼上运送石料，下列不能提高滑轮组机械效率的是 (　 　)
A.换用轻质的动滑轮
B．滑轮转轴处加润滑油
C．增大匀速提升的速度
D．增大单次运送石料的重力
C
6．2022·通辽用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是 (　 　)
　A．拉力F为350 N
B．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
C．动滑轮重为50 N
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
C
7．2022·十堰如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500 N的力，将重800 N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 ____；斜面的机械效率为 ______。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 _________________ 的方法可以提高斜面的机械效率。
下
80%
减小木板粗糙程度
8．2021·广东用如图甲的滑轮组提升重为200 N的物体，已知拉力F为80 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 ____(选填“A”或“B”)，动滑轮重为 _____ N，3 s内对物体做的有用功为 ______ J，机械效率为 ________。
A
40
300
83.3%(共14张PPT)
第3节　机械效率
第2课时　机械效率的测量
竖直
匀速
高
低
省
匀速
倾斜程度
高
知识点1　测量滑轮及滑轮组的机械效率
1．如图甲所示是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200 g的钩码从A位置缓慢提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据小磊做的实验完成下列问题。(g取10 N/kg)
(1)弹簧测力计的示数是_________N。
(2)钩码上升的距离是__________cm。
(3)拉力F做的功是_____________J。
(4)克服钩码重力G做的功是_________J。
(5)动滑轮的机械效率是______________。
3．2
10．0
0．64
0．2
31．25%
(1)实验中应尽量竖直向上_________(选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计。
(2)计算出第3组实验的有用功为_________J，机械效率是___________(结果精确到0．1%)。
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率_________(选填“越高”“越低”或“不变”)；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度__________(选填“有关”或“无关”)。
匀速
0．4
74．1%
越高
无关
4．利用如图所示的杠杆将重为3 N的物体缓慢匀速提高10 cm，手的拉力F为2 N，手移动的距离s为30 cm。则杠杆的机械效率为( )
A．22% B．33% C．50% D．67%
C
请你根据表中的数据解答下列问题：
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做______________运动，该过程中木块的机械能___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)第2次实验中，斜面的机械效率为___________，斜面对木块的摩擦力为___________N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是_______________________________。
匀速直线
变大
50%
0．9
斜面越陡，其机械效率越高
4．(2023·扬州模拟)在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是( )
A．转轴加润滑油
B．增加提升高度
C．增大提升速度
D．减小物体质量
A
(1)在实验中，应沿竖直方向__________拉动弹簧测力计。
(2)第1次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是_________N，机械效率是_____________(精确到0．1%)。
(3)由1、2两次实验数据可得出结论：______________________________________________。
(4)由___________两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
(5)在第3次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将__________(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
匀速
1．8
74．1%
使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高
2、3
偏低(共40张PPT)
第十二章复习训练
本章知识回顾
知识梳理
知识点一　杠杆
1．杠杆：
(1)定义：在力的作用下能够绕固定点 ______ 的硬棒叫 ______。
(2)五要素：它包含有五要素：________、________、_______、_________、_________，力臂是指 _______ 到 ____________ 的距离。
2．杠杆的平衡条件：___________________________，用式子表示为 __________。
转动
杠杆
支点O
动力F1
阻力F2
动力臂l1
阻力臂l2
支点
力的作用线
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
3．杠杆种类：
(1)省力杠杆：l1 ____ l2，优点是 ______。
(2)费力杠杆：l1 ____ l2，优点是 ________。
(3)等臂杠杆：l1 ____ l2，不省力也不费力。
4．杠杆力臂作图“四步法”：①找点——找杠杆支点O；②画线——画动力和阻力的作用线；③作垂线段——从支点到力的作用线作垂线，画垂足；④确定力臂——支点与垂足间的垂线段为该力的力臂，并标出。
＞
省力
＜
省距离
＝
知识点二　滑轮
5．定滑轮：轴不随物体移动的滑轮，其特点是 _________________________，其实质是一个 ______ 杠杆。
6．动滑轮：轴随物体一起移动的滑轮，其特点是 _________________________ ___，其实质是一个 ____________________ 杠杆。
7．滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组，既可以 ______，又可以 ______________，动滑轮和重物由几段绳子承担，拉力就是总重G的 __________，用式子表示为F＝_______，绳子末端拉出的长度s是重物通过距离h的 _____，用式子表示为s＝____
不省力但可以改变用力方向
等臂
省一半力但不能改变用力方
向
动力臂是阻力臂2倍的
省力
改变力的方向
几分之一
n倍
nh
8．其他简单机械
(1)轮轴：特点：____ 力，____ 距离。
(2)斜面：特点：____ 力，____ 距离；高度相同，斜面越长越 ____ 力。
省
费
省
费
省
知识点三　机械效率
9．三种功：
(1)有用功：在工作时，人们必须做的功。
(2)额外功：在工作时，对人们无实用价值而又不得不做的功。
(3)使用机械时，人们对机械做的功是 ____ 功，总功＝有用功＋额外功。
10．机械效率：
(1)定义：_______与 ______ 的比值。
(2)公式：________。它没有单位，其大小总是 ______ 1。
(3)提高机械效率的方法：影响机械效率的因素有 __________、_______。提高机械效率的方法：① _____________ 使机械更合理轻巧；②经常保养润滑。
有用功
总功
小于
机械自重
摩擦
减小机械自重
总
(3)提高机械效率的方法：影响机械效率的因素有 _________、______。提高机械效率的方法：①_____________ 使机械更合理轻巧；②经常保养润滑。
机械自重
摩擦
减小机械自重
易错辨别改错
易错辨改(对的打“√”，错的打“×”，并改正)
一、杠杆及平衡条件
1．杠杆必须是一根直硬棒，支点一定在杠杆上。（ ）
改正：_______________________________________________。
2．杠杆的平衡状态是指杠杆在水平位置保持静止状态。（ ）
改正：_______________________________________________________。
3．力臂是指从支点到力的作用点的距离。（ ）
改正：________________________________________。
4．杠杆既可以省力，又可以省距离。（ ）
改正：_________________________________________________________________。
×
杠杆可以是直的，也可以是弯的，支点一定在杠杆上
×
杠杆的平衡状态是指杠杆在任一位置保持静止状态或匀速转动
×
支点是指从支点到力的作用线的距离
×
杠杆分省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，既省力又省距离的杠杆是没有的
三、机械效率
8．额外功是可以不做的，它对做有用功没有一点好处。( )
改正：__________________________________________________________。
9．做功快的机械其机械效率一定高。( )
改正：___________________________________________________________。
10．摩擦力所做的功都是无用功。( )
改正：__________________________________。
11．做有用功越多的机械，机械效率越高。( )
改正：______________________________________________________________ _________________________。
×
额外功虽然对做有用功没有好处，但是为了完成有用功不得不做
×
机械效率是有用功与总功的比值，与做功多少、快慢没有关系
×
克服有用摩擦力所做的功为有用功
机械效率是有用功与总功的比值，做有用功越多的机械，机械效率不
一定越高，还要看额外功
×
×
动的速度无关
实验梳理
实验一　探究杠杆的平衡条件
(1)理解杠杆平衡：杠杆 _______ 或 _______ 转动。
(2)实验装置：如图所示。
(3)进行实验：①实验前，将杠杆中点固定支架上，调节杠杆两端的 _______，使杠杆在 ______ 位置平衡。
静上
匀速
螺母
水平
②实验过程中移动钩码位置使杠杆再次 ______ 平衡，从杠杆上直接读出 ______，记录数据。
③改变力和力臂的大小，再做几次实验。
(4)得出结论：杠杆的平衡条件是 ____________________________(文字式)；写成公式为 _________ 或 __________。
(5)评估交流：①实验时调节杠杆水平平衡的目的是：_____________________ ___________________。
②进行完实验后，有的同学发现，杠杆的平衡条件也可以表达为“动力＋动力臂＝阻力十阻力臂”，你同意这个观点吗？请说明理由：_____________________ _______________。
水平
数值
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
消除杆杠自重对实验的
影响，便于测量力臂
不同意，不同单位的物
理量不能相加
实验二　探究影响滑轮组机械效率的因素
(1)实验装置：如图所示。
(2)所需的测量工具：___________ 和 ________。
(3)测量原理：__________。
(4)如图所示是甲组同学“测量滑轮组机械效率”的实验装置，实验数据如下表：
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端F/N拉力 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.1 0.6 0.3 55.6%
2 1 0.2 0.6 0.6 55.6%
3 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
4 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
弹簧测力计
刻度尺
得出结论
①分析1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 ____ (选填“有”或“无”)关。
②分析 _______ 两次实验数据可得出：同一滑轮组，提升的物重 ______，滑轮组的机械效率越高。
(5)乙组同学也利用重为1 N、2 N、4 N的物体进行了3次实验，但每次测得的滑轮组的机械效率均大于甲组，则乙组测得滑轮组机械效率偏大的原因是 _________________________。
无
1、3
越大
所使用动滑轮的重比甲组小
(6)机械效率是衡量机械性能好坏的重要标志，下列提高机械效率的措施中不可行的是 ____ (填序号即可)。
A.增加所提物重
B．减轻机械自重
C．机械加润滑油
D．增加重物上升高度
D
中考热点题组训练
考点1　杠杆
1．2022·邵阳某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦(如图所示)！”“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”下列对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是 (　 　)
A．前臂杠杆的支点O在肘关节处
B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C．重物给前臂的力F2是动力
D．前臂是一根省力杠杆
A
2．小华发现一只虫子在长50 cm、质量为10 g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23 cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3 cm处时，刻度尺刚好翻转，(g取10 N/kg，刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度)由此计算出虫子的质量约为 (　 　)
　　　　　　　　　　　　　　　
A. 1 g B．3 g C．7 g D．10 g
A
3．2022·包头如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB。在A点悬挂物体，在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡，拉力为F。下列说法正确的是 (　 　)
A．F的大小为物重的2倍
B．物重增加5 N，F的大小也增加5 N
C．物体悬挂点右移，拉力F会增大
D．将F改为沿图中虚线方向，拉力F会减小
C
4．2022·信阳二模一人用木棍以如图所示的方式挑着一袋重物行走。下列说法正确的是 (　 　)
A．木棍是省力杠杆
B．人想省力，可以把袋子移向靠近肩膀的地方
C．人想省力，可以把手移向靠近肩膀的地方
D．无论将袋子或手移近或远离肩膀，木棍对肩膀的压力不变
B
5．2022·葫芦岛如图甲所示是一款瓶起子。起瓶盖时，瓶身相当于一个绕O点转动的杠杆。图乙是其简化示意图。请在图乙中画出：
(1)瓶盖上B点受到的阻力F2的大致方向。
(2)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
解：
考点2　滑轮
6．2022·鄂尔多斯使用下列机械时，用大小相等的拉力F，能提起最重货物的是(不计机械自重和摩擦) (　 　)
D
7．2022·牡丹江如图所示是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是 (　 　)
A．使用此装置可以省功
B．使用轮轴可以省距离
C．上方的滑轮可以改变力的方向
D．绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
C
8．2019·自贡如图所示，物体A、B的重力分别为20 N、10 N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则 (　 　)
A．F＝20 N
B．F＝10 N
C．F＝5 N
D．F＝30 N
B
9．2019·绵阳用水平力F1拉动如图所示的装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是 (　 　)
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
D
10．2022·甘肃如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，为残疾人通行提供方便。它实际上就是简单机械中的 _______ (选填“杠杆”“滑轮”或“斜面”)；属于______ (选填“省力”“费力”或“省功”)机械。
斜面
省力
11．2022·河池如图所示，请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。
　解：
12．2022·眉山小廖同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图所示的装置，将重力为900 N的物体匀速提升了6 m，工人对绳子施加的拉力F为475 N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是 (　 　)
①拉力F做功为2 850 J
②动滑轮的重力为50 N
③拉力F做的额外功为600 J
④如用该装置匀速提升重力为950 N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
B
13．2022·昆明模拟用完全相同的滑轮，组装成如图所示的两套装置，工人用甲、乙装置在相同的时间内分别将重物G1和G2提升相同的高度，滑轮组的机械效率分别为η1和η2，不计绳重和摩擦，下列判断错误的是 (　 　)
A．两滑轮组所做的额外功相同
B．若G1＝G2，两滑轮组的拉力的功率相同
C.若G1＞G2，甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率
D．若F1＞F2，甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率
D
14．2021·鄂尔多斯甲装置中，空吊篮A重25 N，B处绳子承受的拉力足够大，C处绳子承受的最大拉力为100 N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是 (　 　)
D
A．动滑轮所受的重力为15 N
B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30 J
C．此装置最多能匀速运载160 N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
15．2022·沈阳用如图所示的滑轮组，分别匀速提升甲、乙两个重物。若重物甲被提升的速度为v1，同时绳子自由端的速度为v2，则v1 _______ v2。以G甲、G乙分别表示甲、乙两个重物的重力，若G甲＞G乙，且不计绳重和摩擦，匀速提升甲、乙两个重物时滑轮组的机械效率η甲 ______ η乙(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”)。
小于
大于
16．2022·自贡如图所示，用滑轮组将重力为540 N的重物匀速提升2 m，所用拉力F为200 N，则滑轮组的机械效率为 _______，如果要提高滑轮组的机械效率，你的做法是 ____________________________________。(答出一条即可)　
90%
在绳子能承受的拉力范围内，增大物重
考点4　综合计算
17．2022·威海为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB＝1∶2，
每个沙袋重300 N，每个滑轮重24 N。(木棒和绳的重力、
滑轮与轴的摩擦、沙袋大小均忽略不计)
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1 000 N，为了保持
木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376 N的花架匀速提升5 m。求: ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳AC的拉力。
考点5　重点实验
18．探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。
(1)请把表格中三个未完成的空补充完整。
(2)甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率 ______ (选填“增大”“减小”或“不变”)。请你解释出现这种现象的原因：________________ ______________________________________________________________。
(3)乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100 g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有＋W轮，他猜测还有 _______________ 因素影响机械效率。(答一种因素即可)
增大
动滑轮重力不变，
随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大
绳重、各种摩擦
(4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW＝W总－W有－W轮，通过比较第1、2和 ____ 组的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW _______ (选填“越大”“越小”或“不变”)，请你利用所学知识对此作出解释 ________ _________________________________。
(5)为了验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，还需增加的实验器材是_____________________。
4
越大
所挂钩
码增多，摩擦力增大，额外功增多
几个自重不同的滑轮(共12张PPT)
第十二章复习训练
考点二　杠杆的平衡条件及应用
3．(2023·青海)下列工具中，属于费力杠杆的是( )
A．扳手 B．钢丝钳 C．核桃夹 D．镊子
4．(2023·自贡)杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA＝8 cm，秤砣质量m＝0．2 kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB＝32 cm，则鱼的质量为( )
A．1．0 kg B．0．8 kg C．0．6 kg D．0．4 kg
D
B
500
2100
右
B
右端下沉
F1l1＝F2l2
＜
D
8．用如图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力F为80 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是_________(选填“A”或“B”)，动滑轮重为_________N，3 s内对物体做的有用功为____________J。
A
40
300
10．(2023·泰州)如图所示，供轮椅上、下的斜坡长L＝4 m，高h＝2 m。小明用120 N的拉力平行于斜坡向上将重为200 N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为____________J，斜坡的机械效率为____________(精确到0．1%)，木箱所受摩擦力的大小为__________N
400
83．3%
20
11．(2023·锦州)如图所示，重100 N的物体A在水平拉力F的作用下以0．1 m/s的速度匀速运动10 s，弹簧测力计的示数为20 N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是__________J，拉力F的功率是_______W，物体A受到的摩擦力是___________N。(不计绳重和滑轮重)
40
4
32(共7张PPT)
阶段检测(第1～2节)
4．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是( )
A．“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂
B．图中的B点为杠杆的支点
C．“权”小于“重”时，A端一定上扬
D．增大“重”时，应把“权”向A端移
D
5．建筑工地上，工人用如图所示的装置(由滑轮组和吊篮组成)将600 N的砖在5 s内匀速提升2 m，动滑轮重30 N，吊篮重90 N(不计绳重及摩擦)，下列判断正确的是( )
A．此装置由4段绳子承担物重
B．工人对绳的拉力为200 N
C．工人所拉绳的一端移动速度为1.2 m/s
D．此过程中工人对绳的拉力做功1200 J
C
二、填空题(每空3分，共24分)
6．如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支_____力杠杆，手移动的距离___________(选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。
费
小于
7．利用杠杆投掷石球，如图所示，作用在A点的力沿_____方向是最小力。已知石球重100 N，OA∶OB＝1∶4，则作用在A点力的最小值为__________N。(不计杠杆自重及摩擦)
b
400
8．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40 N的物体A匀速移动1 m，物体A受到地面的摩擦力为15 N，不计绳重、滑轮重及滑轮与绳间的摩擦，则拉力F为_______N；绳子移动的距离为_____m。
5
3
9．(2023·泸州改编)小聪将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80 cm，B点距水平地面高度h为20 cm。沿斜面向上用0．8 N的拉力F将重为2 N的木块匀速拉到B点，用时2 s，则这段过程中拉力F做功的功率P＝___________W，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f＝________N。
0.32
0.3(共5张PPT)
阶段检测(第十二章)
一、选择题(每小题6分，共36分)
1．下列说法正确的是( )
A．使用杠杆一定可以省力
B．钢丝钳是费力杠杆
C．定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向
D．滑轮组既可以省力也可以省功
2．下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是( )
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
C
D
二、填空题(每空3分，共27分)
7．如图所示是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个_________(选填“省力”或“费力”)杠杆；垃圾桶底部的小轮子是为了_________(选填“增大”或“减小”)摩擦力；若拖动时垃圾桶总重为150 N，且动力臂为阻力臂的2倍，则保持垃圾桶平衡的拉力F为_________N。
省力
减小
75
<
>
1600
3.2×104
0.1
大
头(共64张PPT)
本册重点实验突破
实验1　探究阻力对物体运动的影响
【基础练】
在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、玻璃、天平和小车。
(1)在上述器材中，不需要用到的器材有 ______。
(2)固定斜面，分别将小车从斜面上 ______ (选填“同一”或“不同”)高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 ______ 相同。
(3)为了便于推理得出结论，请将图中的四次实验排出合理的顺序：_________ (填字母序号)。
(4)根据实验结果可观察到小车在玻璃表面运动的距离最长，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 ____ (选填“快”或“慢”)，进一步推理可以得出：如果水平面绝对光滑，小车将做 __________ 运动。
天平
同一
速度
(b)(d)(c)(a)
慢
匀速直线
(5)关于此实验，以下说法不正确的是 _____。
A．小车能从斜面上向下运动是因为它受到重力的作用
B．小车在水平面上运动过程中，竖直方向受到平衡力的作用
C．小车在水平面上最终停下来，说明物体的运动需要力来维持
(6)本实验用到的实验方法有 ____________ (请写出一种)。
C
科学推理法
【补充练】
(7)请在图(d)中画出小车在水平面上运动时对棉布的摩擦力的示意图。
(8)如图所示是对在水平玻璃表面上运动的小车进行的受力分析，其中正确的是_____。
(9)为了探究小车在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小车从斜面的 ______ (选填“同一”或“不同”)高度处释放，比较小车在 ______ (选填“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。
B
不同
同一
＝
＞
①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为 ____ 图，并在对应的图中画出此时炸弹的受力示意图。
乙
②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为 ____ 图。
甲
(12)小车到达水平面的初始动能是由__重力__势能转化而来的。若让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑，则还可以探究小车 ______ (填字母)的关系。
A．重力势能与质量
B．重力势能与高度
C．动能与质量
D．动能与速度
BD
实验2　探究二力平衡条件
【基础练】
小宇用如图甲所示的装置“探究二力平衡的条件”。
(1)实验时，要把小车放在 _______ (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上，当小车处于 ___________________ 状态时，我们就认为小车受到平衡力，为了方便观察，最好保持物体处于 ______ 状态进行探究。
光滑
静止或匀速直线运动
静止
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时是通过调整 ___________ 来改变F1和F2的大小，当两托盘里砝码的质量 ______ 时，小车处于静止状态。(不考虑装置之间的摩擦)
(3)当小车平衡后，小宇将小车在水平桌面上扭转一个角度，松手后小车 ______ (选填“能”或“不能”)平衡，设计此实验的目的是为了探究不在 __________ 的两个力是否能平衡。
(4)实验时发现，当F1稍大于F2时，小车依然能保持静止，此时小车受 ________ (选填“平衡力”或“非平衡力”)，原因是 _____________________，摩擦力方向是__________。
砝码的质量
相等
不能
同一直线
平衡力
木块受到摩擦力的作用
水平向右
【补充练】
小明设计如下方案探究“二力平衡条件”。
(1)开始他采用如图乙所示的实验装置“探究二力平衡的条件”。与上述小宇方案相比，此方案存在的问题是 _______________________________。
摩擦力太大，对实验结果有影响
(2)于是小明又利用如图丙所示器材设计下列方案。物体应选择 __________ (选填“木块”或“轻质卡片”)，目的是消除卡片 ______ 对实验的影响。
轻质卡片
重力
(3)小明将系于轻质卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在轻质卡片上的两个拉力方向 ______，并通过调整 _________ 来改变拉力的大小，如图丁所示。
(4)当小卡片平衡时，小明将卡片旋转一个角度，松手后小卡片 ______ (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 _____________________ __________。　
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图丁所示情况下，小明下一步的操作是 _________________。
相反
钩码个数
不能
二力不在同一直线上能
否平衡
将卡片从中间剪开
【拓展练】
学习关于物体的平衡条件时，小明同学提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗？只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗？为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。
①他将小球用一根细线悬挂起来，如图a所示，剪断细线后小球落下，如图b所示。
②他又将小球用两根细线悬挂起来，如图c所示，剪断其中的一根细线，小球发生摆动，如图d所示。
通过实验，他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论：(均选填下面对应的选项字母)
(1)由图a和图b可知：结论 ______ 正确；
(2)由图a和图c可知：结论 ______ 正确；
(3)由图a和图d可知：结论 ______ 正确。
A．物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用
B．只受一个力作用的物体不能保持平衡状态
C．小球不受力时将下落
D．只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态
B
A
D
实验3　　探究影响滑动摩擦力大小的因素
【基础练】
2022·百色在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、木块、棉布、砝码、弹簧测力计等进行下列实验。
(1)实验时，用弹簧测力计沿 _____ 方向拉着木块，使它沿长木板做 _________ 运动，根据 _________ 知识，木块所受滑动摩擦力的大小 ______ 拉力的大小。
(2)下列关于实验的说法不正确的是 ____。
A．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B．通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
C．通过甲、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
水平
匀速直线
二力平衡
等于
C
(3)由实验现象可得出下列结论：
①在接触面粗糙程度相同时，_______ 越大，滑动摩擦力越大；
②在压力一定时，接触面粗糙程度越 _______，滑动摩擦力越大。
(4)图乙砝码与木块一起做匀速直线运动，砝码受到的摩擦力是 ____ N。
(5)本实验主要采用的科学探究方法是 ____ (选填选项字母)。
A．转换法 B．控制变量法
压力
粗糙
0
B
【补充练】
(6)实验时，如果不小心使弹簧测力计向右上方倾斜，如图所示。这样操作也可以使木块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动，此时木块处于 ______ (选填“平衡”或“非平衡”)状态，木块受到的滑动摩擦力会 ______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，弹簧测力计的示数 ________ (选填“等于”或“不等于”)木块所受到的摩擦力。
平衡
变小
不等于
(7)实验时，发现很难使物块匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，他做出了如图所示的改进。将弹簧测力计固定，改为拉动长木块，当他用3 N水平向左拉动长木块匀速运动时，弹簧测力计示数如图所示，则长木块受到桌面的摩擦力为 _____ N。请画出木块所受摩擦力的示意图。
0.6
(8)接着该小组探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关，于是将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是 ______ (选填“正确”或“错误”)的，原因是 _____________________。应该进行改进的操作是 _______________________________________________________________ _______________________________。
错误
没有控制压力大小不变
将木块侧放，用弹簧测力计水平匀速拉动木块记录弹簧测力计的示数，并
与木块平放时测力计示数进行比较
【拓展练】
(9)刚开始小枫做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如下左图所示，木块的速度随时间变化的图象如下右图所示，则木块在第2 s时的摩擦力为____ N，第8 s时的摩擦力为 ____ N。
3
3
实验4　探究影响压力作用效果的因素
【基础练】
探究“压力作用效果”的实验如图甲、乙、丙所示，甲图把小桌腿朝下，放在海绵上；乙图在桌面上放一个砝码；丙图把小桌翻过来，在其上放一个砝码。
(1)甲、乙、丙实验中，根据 _____________ 来比较压力的作用效果，这采用的研究方法是 _________。
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是在受力面积一定时，______ 越大，压力的作用效果越明显，这采用的研究方法是 ____________。
(3)通过比较图 _________，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(4)在丙图中画出砝码对桌面的压力的示意图。
海绵凹陷程度
转换法
压力
控制变量法
乙、丙
【补充练】
(5)若将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，发现小桌对木板的压力作用效果不明显，对比丙图，造成前后效果不一致的原因是 ________________________。　
前后两次受力面的材料不同
(6)设图丙中海绵受到压强为p1，图丁中木板受到的压强为p2，则p1 ____ (选填“＞”“＜”或“＝”)p2。
(7)实验时，如果将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 ______________________。
【拓展练】
(8)下列实例中直接应用上述结论(2)的是 ____；直接应用上述结论(3)的是___________。(均选填结论序号)
①交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载不得超过10 t；②铁轨下面铺放枕；③破窗锤的敲击端做成锥状；④菜刀要经常磨一磨；⑤书包要用宽的背带。
＝
没有控制压力大小相同
①
②③④⑤
实验5　研究液体内部的压强
【基础练】
小枫同学使用如图甲所示的压强计来探究液体压强与哪些因素有关。
(1)压强计组装前，U形管 ______ (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)用手指按压橡皮膜，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置 ______ (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)实验中，橡皮膜所受液体的压强是用U形管两侧液面的 _________ 反映的。
(4)调节好压强计后，小枫同学进行了如图乙所示中各图所示的操作：
①比较A、B、C三个图，可以得到的结论：同种液体在同一深度，__________________________。
②比较C、D、E三个图，可以知道：同种液体的压强随 ______ 的增加而增加。
③比较图中的 _______ 两个图，可以知道：不同液体的压强还跟它的密度有关，在深度相同的情况下，液体的密度 _______，压强越大。
属于
漏气
高度差
液体向各个方向的压强相等
深度
E、F
越大
(5)如图乙(F)所示，将探头放入盐水中，U形管左侧的红墨水液面下降了4 cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 ______ Pa。(ρ红墨水≈1.0×103 kg/m3)
(6)实验中都采用了共同的科学方法，那就是 ____。　
A.只有控制变量法
B．只有转换法
C．既有控制变量法又有转换法
800
C
【补充练】
在“研究影响液体内部压强”的实验中。
(1)在图甲实验的基础上保持金属盒所在位置不变，向烧杯中加水，则根据此时的实验现象和第一次实验现象对比可以研究液体内部压强与 ______ 是否有关。
(2)如果保持金属盒的位置不变，向烧杯中加盐水(ρ盐水＞ρ水)，根据此时的实验现象和第一次实验现象对比，发现U形管两侧液面的高度差又变大了，于是得出的结论是“液体的密度越大，其内部的压强越大”。她的操作存在错误的是 _______________________。结论叙述不严密，完整叙述是 ____________________ ___________________________。
(3)在乙、丙图中，U形管左端与一根管子相连，速度是v1和v2的气流分别经过相连的管子时，U形管液面的高度差如图所示(h1＞h2)，则v1 ____ (选填“＞”“＜”或“＝”)v2。
深度
没有控制液体的深度不变
在同一深度，液体的
密度越大，其内部的压强越大
＞
BD
实验6　探究浮力的大小与哪些因素有关
【基础练】
小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到器材有：测力计、高度为6 cm的实心圆柱体金属块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等，实验步骤如图所示。
(1)用弹簧测力计挂着圆柱体，弹簧测力计的示数分别如上表所示(液体均未溢出)。
(2)金属块的重力为 ______ N；表中E的示数是 ______。
(3)分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟 ________________ 有关。
(4)分析实验步骤A、E、G，可以说明浮力大小跟 _____________ 有关。
(5)分析 _________ 三次的实验数据，可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关
2.7
2.4
排开液体的体积
液体的密度
A、D、E
【补充练】
(6)实验中，当金属块的底面从接触水面开始逐渐浸入到如图E所示的位置，金属块所受到浮力F随深度h变化的关系是 ____ (填字母)。
A
(7)该实心圆柱体的体积是 __________ m3，密度是 _________ kg/m3。
(8)某种液体的密度是 ________ kg/m3。
(9)在实验步骤B中圆柱体下表面水的深度为 ______ m。　
(10)步骤F中，圆柱体对烧杯底部的压强为 ______ Pa。　
3×10－5
9×103
2×103
0.02
800
(11)小明猜想物体所受的浮力与物体的重力(或密度)有什么关系呢？为了探究浮力的大小与物重的关系，设计了如图所示的实验方案，实验中铜块与铝块的体积相同。
得出的结论是 _______________________________________________________ ____________。
当液体密度和物体排开液体体积相同时，物体受到的浮力大小
与物重无关
实验7　探究浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系
【基础练】
为了“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”，某同学进行了如图所示的实验：
(1)为了减小测量误差，合理的实验顺序是 ________________ (填字母代号)。
(2)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 ____ N。
(3)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小应由 _______ (填字母代号)测出，浮力为 _____ N；石块排开的水所受的重力可由 ______ (填字母代号)测出，石块排开的水所受的重力为 _____ N。
(4)由以上步骤可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 ____________________。
A、B、C、D
3.8
B、C
1.4
A、D
1.4
物体排开液体的重力
【补充练】
(5)他准备换用不同物体进行多次测量，多次实验的目的是 ______________。
(6)有几组同学的实验结论是浮力大于排开液体所受重力。下列实验操作中可能的是 ______________。
A．实验中物体碰到容器底
B．溢水杯未注满水
C．先将物体放入液体中测拉力，再测物体的重力
D．先测桶和排开液体的总重力，再测桶的重力
(7)小明利用上面实验中的器材和小木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与上面明显不同，这个步骤是 ____ (填字母代号)。
寻找普遍规律
A、B、C、D
C
实验8　探究影响物体动能大小的因素
【基础练】
2022·阜新在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下(mA＝mB＜mC，h1＝h3＞h2)，水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题：
(1)该实验探究的是 ______ (选填“木块”或“钢球”)的动能。
(2)实验通过观察木块被钢球撞出 _______ 的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫 _________。
(3)要探究动能大小与物体质量的关系应选用 _______ 两图；比较两图进行的实验，可以得出钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度 ______ (选填“相等”或“不相等”)。
(4)要探究动能大小与物体速度的关系应选用 _________ 两图，比较两图进行的实验，可以得出钢球动能大小与速度有关。
(5)实验表明：质量相同的物体，运动的速度越大，物体的动能越 ____；运动速度相同的物体，质量越大，物体的动能越 _____。
钢球
距离
转换法
甲、丙
相等
甲、乙
大
大
【补充练】
(6)该实验物体的速度是指钢球从斜面上由静止滚下与木块 ___________ (选填“碰撞前钢球”“碰撞后钢球”“碰撞前木块”或“碰撞后木块”)的速度，它是通过 ______ (选填“高度”或“质量”)来改变的。
(7)钢球从斜面上滚下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，开始时钢球的重力势能 ____ (选填“＞”“＜”或“＝”)木块克服摩擦力所做的功；设碰撞后木块获得的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0 ____ (选填“＞”“＜”或“＝”)W。
(8)在甲、乙次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则f甲 ___ (选填“＞”“＜”或“＝”)f乙。
碰撞前钢球
高度
＞
＝
＝
(9)比较甲、乙、丙三图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为W甲，图乙中木块克服摩擦力所做的功为W乙，图丙中木块克服摩擦力所做的功为W丙，则他们之间大小关系是W丙 ____ W甲 ____ W乙。
(10)若斜面光滑，钢球从斜面上某处滚到底端的过程中，钢球的 ________ 能转化为动能，机械能 ______ (选填“守恒”或“不守恒”)。
(11)如果水平面光滑，则 _______ (选填“能”或“不能”)完成本实验。
(12)如果做甲、丙两图实验时，丙图中木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，需要改进丙图实验，再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下 ____ (填字母)方法。
A．换用质量小于mA的钢球 B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低钢球的高度 D．换用一个较重的硬纸盒
＞
＞
重力势
守恒
不能
A
【拓展练】
在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时，到达斜面底端的速度与小球质量无关”这一结论产生了质疑。
(1)他选择了一些实验器材，进行了实验一：(图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1 s末、第0.2 s末、第0.3 s末所处的位置，钢球1、2的质量关系为m1＜m2)。实验一中，钢球1、2在B位置是相对 _______ (选填“运动”或“静止”)的。进一步分析得到的结论：小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量 _______ (选填“有关”或“无关”)。
(2)在完成了以上探究后，小明继续进行“探究动能的大小与速度的关系”的实验二(实验情景如图所示)，根据实验的结果：他得出了“速度越大，动能越大”的结论，你认为他的结论是否可靠？_________ (选填“可靠”或“不可靠”)，原因是 _______________。
静止
无关
不可靠
两球的质量不同
实验9　探究杠杆的平衡条件
【基础练】
2022·黑龙江中考改在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)如图甲所示，挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 ______ (选填“达到”或“没达到”)平衡状态，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，这样做的目的是① _____________________________，② ___________________。
(2)如图乙所示，在实验中多次改变挂在支点O两侧钩码的数量和悬挂位置，并将每次实验的动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小记录在表格中：
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 10 0.5 10
2 1 15 3 5
3 2 15 1.5 20
达到
右
消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
便于测量力臂大小
根据实验数据可得出杠杆平衡条件 _________ (写出字母表达式)。
(3)如图丙所示，杠杆上刻度均匀，在A点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 ____ 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码，则杠杆将 __________ (选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持静止不动”)。
(4)如图丁所示，保持所挂钩码的数量和位置不变，用弹簧测力计绕C点由竖直到倾斜位置时，在此过程中杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的力臂 ______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，示数 ______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，其拉力大小与其力臂的乘积变化情况是 ______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。已知每个钩码重0.5 N，杠杆上每个小格长度为2 cm，作出此时拉力的力臂示意图，并计算得出弹簧测力计示数大小为 ____ N。
F1l1＝F2l2
4
左端下沉
变小
变大
不变
3
【补充练】
(5)在上述实验中需要进行多次测量的目的是 ______。　
A．减小误差
B．求平均值
C．使结论具有普遍性
(6)在如图所示实验中，在B处用弹簧测力计代替钩码，
杠杆也处于平衡状态，如图戊所示，但发现此时测力计的
示数比真实值 _______ (选填“偏小”“偏大”或“不变”)，原
因是 ______________________。
C
偏小
弹簧测力计外壳有重力
(7)如图所示是探究杠杆平衡条件时，测出多组动力F1和动力臂l1的数据，绘制了F1l1的关系图象，请根据图象推算，当F1为4 N时，l1为 _______ m。
0.075
(8)在探究杠杆平衡条件实验中，用下面装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为 ____。
A.一个人无法独立操作
B．力臂与杠杆不重合
C．力和力臂数目过多，不易得出结论
D．杠杆受力不平衡
C
实验10　测量机械效率
【基础练】
在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用滑轮组装了如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
(1)实验中应沿竖直方向 ______ 拉动弹簧测力计。
(2)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 ______ (选填“有关”或“无关”)。
(3)通过比较 _______ (填实验次数的序号)两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。
(4)分析表中数据可知：第4次实验是用 _____ 图所示装置来完成的。计算出第4次实验滑轮组的机械效率是 ________。通过比较 _______ 两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。
匀速
无关
1、3
丙
61.5%
3、4
(5)如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为 ____ N。
(6)若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1 m/s，则拉力F的功率为 ______ W。
(7)为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有________。
A．减轻动滑轮重
B．增加所提物体重
C．给机械加润滑油
D．增加重物上升高度
1.6
0.57
ABC
【补充练】
用如图所示装置探究斜面省力大小及机械效率是否与斜面倾角、表面粗糙程度有关。甲、乙斜面倾角相等，与丙的不相等；甲、丙斜面表面粗糙程度相同，与乙的不相同。先用弹簧测力计竖直向上匀速缓慢提升重物0.24 m高，弹簧测力计示数F0＝20.0 N；再分别在三个斜面上沿斜面向上匀速缓慢拉动这个重物到同一高度，弹簧测力计示数和斜面长度如表所示。
根据表中数据回答下列问题：
(1)斜面甲省力大小ΔF甲＝ ______ N。
(2)斜面乙对木块的摩擦力为 ______ N。
(3)斜面丙的机械效率η丙＝ ______ %。
2.6
2.2
85.7
(4)比较甲、乙实验结果，可以认为 ______；比较甲、丙实验结果，可以认为______。(选填序号，有可能不止一项正确)
A．斜面省力大小与斜面倾角有关
B．斜面省力大小与斜面表面粗糙程度有关
C．斜面省力大小与斜面倾角和表面粗糙程度都有关
D．斜面机械效率与斜面倾角有关
E．斜面机械效率与斜面表面粗糙程度有关
F．斜面机械效率与斜面倾角和表面粗糙程度都有关
(5)试列举出生活中利用斜面的一个实例：_____________。
BE
AD
盘山公路
【拓展练】
小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码
的质量均为m，O为支点。
(1)他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹
簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、
h2，则此次杠杆的机械效率为η＝_______(用物理量的符号表示)。
(2)他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 ____ (选填“＞”“＝”或“＜”)F1，此次杠杆的机械效率将 ____ (选填“＞”“＝”或“＜”)上述(1)实验中的机械效率。
＞
＞
(3)如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述(1)实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在 ____ (选填“B”或“C”)点，并使钩码上升 ______ (选填“相同”或“不同”)高度，测出拉力和A点移动的距离。
(4)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是 _________________。
B
相同
杠杆自身的重力(共14张PPT)
专题十二　杠杆动态平衡分析
类型一　力和力臂的变化问题
1．如图所示，在一个轻质杠杆的中点挂一重物，在杠杆的另一端施加一个动力F，使杠杆保持平衡，然后向右缓慢转动F至水平方向，这一过程中F变化情况是 (　 　)
A．一直增大 B．一直减小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
C
2．2022·湘潭如图所示，一均匀杠杆可以绕中点O自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离LAO＝2LBO，现同时点燃蜡烛，经时间t，它们减少了相等的质量，下列说法正确的是( )
A．点燃前A、B蜡烛重力之比为1∶2
B．经时间t，杠杆右端下沉
C．经时间t，杠杆左端下沉
D．经过时间t，杠杆继续保持水平平衡
AB
3．2022·丽水如图所示是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是(　 　)
A.将a点向左移
B．将b点向右移
C．换一个质量较小的秤砣
D．将a、b点都向左移等长距离
D
4．如图所示，一轻质杠杆OB可绕O点自由转动，在B端悬挂一重锤G，在杠杆OB中点A作用一个与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置匀速转至水平位置，在这个过程中，若力F始终都与杠杆OB垂直，则此杠杆(　 　)
A．一直是省力杠杆
B．一直是费力杠杆
C．先是省力杠杆后是费力杠杆
D．先是费力杠杆后是省力杠杆
C
5．如图所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。若将两个物体G1、G2同时浸没在水中，则(　 　)
A．杠杆不能平衡，A端下沉
B．杠杆不能平衡，B端下沉
C．仍能保持平衡
D．无法确定杠杆的状态
B
6．如图所示是某护城河上的一座吊桥。设吊桥的重力对转轴O的力臂为l1，绳子拉吊桥的力为F，拉力F对转轴O的力臂为l2，如果绳重、摩擦及风的阻力不计，那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中，l1和F如何变化(　 　)
A．减小、增大 B．减小、减小
C．增大、不变 D．增大、减小
B
7．如图所示是农村曾用的舂米工具的结构示意图。细杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度以及O点到柱形物体中轴线的长度如图所示，杆AB的重力不计，柱形物体较重。
(1)制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其他条件相同时，只改变支点O的位置，应将O点更靠近____端。
(2)若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动30°角的过程中，动力F大小的变化是__________。
B
增大
类型二　再平衡问题
8．如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将 (　 　)
A.左端下降
B．右端下降
C．仍然平衡
D．无法判断
B
9．如图所示的轻质杠杆，AO小于BO。在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则(　 　)
A.杠杆仍保持平衡
B．杠杆的A端向下倾斜
C．杠杆的B端向下倾斜
D．无法判断
C
10．如图所示，杠杆是平衡的，如在支点左侧的钩码下再增加一只等重的钩码，要使杠杆重新平衡，则下列操作可行的是(　 　)
A．在右侧钩码下再挂1只等重的钩码
B．将右侧钩码往左移一格
C．将左侧钩码下再挂2只等重的钩码
D．将右侧钩码往右移一格
D
11．用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是(　 　)
A．两车的质量相等
B．两车的速度大小相等
C．质量较小的车速度较大
D．两车同时到达木板两端
C
类型三　综合计算
12．如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2 m，可绕固定点O转动，离O点0.2 m的B端挂一重物G，木板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡的拉力是6 N。然后在O点的正上方放一质量为0.3 kg的小球，若小球以25 cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。(g取10 N/kg，绳的重力不计)(共18张PPT)
专题十三　简单机械作图
类型一　杠杆力臂作图
1．如图所示是一种新式的下开式玻璃窗，通风效果更好。乙图为该窗户的示意图，B为转轴，O为窗扇的重心，请画出窗扇的重力的力臂。
解：
2．如图甲所示为无线鼠标，使用时其左右键均可以看成杠杆，图乙是使用左键的简化图，O是支点，当我们的手指在B点按下鼠标左键时，A端向下移动并按压其下方的金属弹片后轻触开关使电路接通完成操作任务，请在图乙中画出F1的力臂l1。
　解：
3．如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，画出F1、F2的力臂l1和l2。
解：
4．如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂l1。
解：
5．如图所示是汽车液压刹车装置的一部分。该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，请画出刹车时它所受的动力F1、阻力F2和动力臂l1。
　解：
6．如图甲所示为小华用笤帚在扫地。其中O为支点，作用在A点的动力为F1。请在图乙中画出作用点B点的阻力F2的示意图及其力臂l2。
解：
7．如图甲所示，放到手机支架上的手机相当于一个杠杆，图乙为此杠杆的简图，其中O为支点，F1为支持手机的动力，A为手机的重心。请在图乙中画出F1的力臂l1、杠杆所受阻力F2及阻力臂l2。
答：
8．如图所示，AOB是以O为固定点悬挂在墙壁上的支架(重力忽略不计)。在B端吊一盏电灯。若以O为支点，F2是墙壁对支架的阻力。请画出动力F1的示意图、动力F1的力臂及阻力F2的力臂。
解：
类型二　最小力及力臂作图
9．2022·营口如图甲所示是自行车的手闸，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：
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
(2)阻力F2的力臂l2。
　解：
10．2022·辽宁如图甲所示是小奇用食品夹夹肉饼时的情景，食品夹看作可以绕O点转动的两个杠杆，其中OAB是上方杠杆，图乙是OAB的简化图，F2为作用在点B的阻力。请在图乙中画出：
(1)在A点施加的最小动力F1及动力臂l1。
(2)阻力臂l2。
11．已知OA＝60 cm，OB＝30 cm，BC＝40 cm，轻质杠杆AOC在支点O处用细线悬挂，要使杠杆在图中位置保持平衡，请作出最小力的示意图。
解：
12．手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：
(1)施加在A点最小的动力F1。
(2)力F2的力臂l2。
解：
13．乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上台阶，请画出他施加在E处的最小力F和其力臂l。
解：
14．如图所示是一侧带有书柜的办公桌，现要用最小的力将其一端稍抬离地面，请画出这个力的方向及其力臂。(O表示这个“杠杆”的支点)
解：
类型三　滑轮作图
15．2022·武威如图所示，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，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。
　解：
16．用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出使用滑轮组即省力又能改变施力方向的绳子绕法。
　解：
17．按要求给滑轮组绕线。(不计动滑轮重和摩擦)
　　　　　　　　　　
解：(共14张PPT)
专题十四　功、功率和机械效率的综合计算
类型一　竖直方向机械效率
1．用如图甲所示的装置提升重物A，A的重力为360 N，底面积为50 cm2，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。(忽略绳重和摩擦)下列结论错误的是 (　 　)
A．物体匀速上升时拉力F的功率为40 W
B．动滑轮的重力为40 N
C．2～3 s时，此装置的机械效率为90%
D．0.5 s时，物体A对地面的压强为2×104 Pa
A
2．2021·内蒙古建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材，每次运送量不定，滑轮组的机械效率η随物重G的变化图象如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。求：
(1)动滑轮的自重。
(2)当滑轮组的机械效率为75%时，提升的物重是多少？
类型二　水平方向机械效率
3．2021·玉林如图所示，在F＝200 N的拉力作用下，物体A以2 m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960 W，则地面对物体的摩擦力为 ______ N，滑轮组的机械效率为 ______。(忽略绳子和滑轮的重力)
480
80%
4．2021·泰安如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750 N的货物，在水平路面上匀速移动2 m至仓库门口A处，用时10 s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝30 W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3 m到达指定位置B，拉力F乙为80 N。求：
(1)甲工人做的功。
(2)该滑轮组的机械效率。面的倾斜程度有关。
类型三　杠杆、斜面机械效率
5．2022·陕西如图所示，这是一种塔式起重机。已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330 kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10 N/kg。下列分析和计算错误的是 (　 　)
A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．物体上升2 m，滑轮组所做有用功是6.6×103 J　
C．物体上升2 m，滑轮组所做总功是1.1×104 J
D.增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
D
6．建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上，工人用400 N的力拉绳子，重为500 N的货物沿斜面匀速向上运动6 m所用时间为20 s，求此过程中：
(1)重物沿斜面匀速运动的速度大小。
(2)工人提升重物做的有用功。
(3)该装置的机械效率。
类型四　与浮力相关的计算
7．如图所示是科技小组利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡。已知OC：OD＝1∶2，A的体积为0.02 m3，A重为400 N，B重为300 N，动滑轮重为100 N，不计绳重与摩擦(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。求：
(1)A的密度。
(2)单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的
机械效率。
(3)水位上涨过程中，电子秤所受到的最大压力。

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