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第十一章 机械与功
知识梳理
考点一 杠杆
1．定义：在力的作用下，能绕 转动的硬棒。
2．力臂： 的距离叫做力臂。
3．杠杆五要素
（1）支点：杠杆绕着转动的点，如图中 。
（2）动力： 的力，如图中 。
（3）阻力： 杠杆转动的力，如图中 。
（4）动力臂：从 到 的距离，如图中 。
（5）阻力臂：从 到 的距离，如图中 。
4．杠杆平衡条件表达式： 。
5．杠杆的分类
种类 力臂关系 力的大小关系 特点 举例
省力杠杆 l1 l2 F1 F2 省力， 距离
费力杠杆 l1 l2 F1 F2 费力， 距离
等臂杠杆 l1 l2 F1 F2 既不省力，也不省距离
考点二 滑轮
种类 定滑轮 动滑轮 滑轮组
定义 滑轮的位置 滑轮的位置 由 、 组合在一起
特点 不省力， 能 能省 的力， 改变力的方向， 且移动距离为 既能 又能
考点三 功 功率
1．做功、功的计算
（1）概念：物体受力且沿 方向移动一定的距离。
（2）计算公式： 。功的国际单位是 。
2．功率
（1）概念： 叫做功率。
（2）意义：功率是表示物体的 物理量。
（3）计算公式： 。功率的国际单位是 。
考点四 功的原理及应用
1．功的原理：使用任何机械都 。
2．应用——斜面
（1）斜面是一种 机械，如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力就是物体所受重力的 。
（2）斜面的应用举例： 。
考点五 机械效率
1．有用功、额外功、总功
（1）有用功：无论采取哪种办法 的功，用W有用表示。
（2）额外功： 的功，用符号W额外表示。
（3）总功：W总＝ 。
2．机械效率
（1）概念： 的比值。
（2）机械效率的公式：。 。
（3）特点：机械效率总是 1。
（4）提高机械效率的方法有 。
典例探究
例1物体在相同的力F作用下沿力F的方向移动了距离s，试比较在图示的三种情况中力F对物体做功的多少( )
A.W1=W2=W3 B.W1>W2>W1
C.W1例2 关于功率概念的理解，下列说法中正确的是( )
A.功率大的机械做的功多 B.功率大的机械做功用的时间少
C.单位时间内完成的功越多，则功率越大 D.省力多的机械功率大
例3 画出各杠杆示意图中的动力臂和阻力臂。
例4 物体重G＝500N，滑轮重10N，当物体匀速上升时，挂钩B承受的拉力为 N，挂钩A承受的拉力为 N，拉力F为 N，若绳子自由端向上移动0.5m，则物体向上移动 m。
例5 如图所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用的拉力为80N，则总功和滑轮组的机械效率分别是( )
A.1 400 J,80% B.1 800 J,80%
C.1 800 J,83.3% D.2 160 J,83.3%
达标练习
1．下图所示的四幅图是小新提包回家的情景，其中，小新提包的力不做功的是（）
2．小明用100N的力踢一个重5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了20m。在球滚动的过程中( )
A．小明对足球做功2000 J B．重力对足球做功100 J
C．小明对足球做功2100J D．小明和重力对足球做功都是0J
3．甲、乙两人的体重相同，他们同时从一楼开始爬楼，若甲比乙先到三楼，则( )
A.甲和乙做的功相同，但甲的功率较大 B.甲和乙做的功相同，功率也相同
C.甲做的功较多，但两人的功率相同 D.甲做的功较多，功率也较大
4．如图所示的是一种指甲刀的结构示意图，下列说法中正确的是( )
A.ABC是一个省力杠杆 B.D处刀刃较薄，可以增大压力
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦
D.指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆
5．如图所示，用一个动滑轮把一个重为100N的沙袋从地面提升到9m高的脚手架上，所用力F的大小为60N，则该动滑轮( )
A.可以改变力的方向 B.可以省功
C．做的有用功为540J D．机械效率为83.3％
6．如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮本身的重力及摩擦，则( )
A.F1F2>F3>F4
C.F1=F2=F3F4
7．下列做法中，不能够改变滑轮组机械效率的是( )
A.改变提升重物的高度 B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
C.提升更重的物体 D.给定滑轮加润滑油
8．如图所示，用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法中正确的是( )
A.F1与F2大小相等 B.甲图中绳的自由端移动的距离比乙大
C.F1做的总功比F2多 D.甲的机械效率比乙高
9．如图所示，不计摩擦和绳重，用40N的拉力，将重100N的物体匀速提升3m。则绳端移动的距离为 m，动滑轮的重力为 N。
10．按要求给滑轮组绕线。（G为物体重力，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）
11．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前小明应先调节杠杆使其在水平位置平衡，其目的是
。
杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上
个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置向下拉杠杆，图中每个钩码重1N。若竖直向下拉杠杆，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数是 N；若斜向下拉杠杆，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将 （选填“大于”“等于”或“小于”）1N。
12．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录见下表。
次数 钩码 重／N 钩码上升 距离／cm 弹簧测力 计示数／N 弹簧测力计上 升距离／cm 机械 效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9%
第2次实验中滑轮组的机械效率为
（结果保留一位小数）。
第3次实验中弹簧测力计的示数未填，
由图丙可知，弹簧测力计的示数为 N。
分析数据可得出结论：同一滑轮组，
提升的物体越重，滑轮组的机械效率越
（选填“高”或“低”）。
（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为（ ） A.71.6% B.82.4% C.92.1%
13．质量为20kg、底面积为100cm2的物体静止在水平地面上，用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m。已知动滑轮重50N，不计绳重和摩擦。（g取10 N／kg）求：
（1）物体静止在水平地面上时对地面的压强； （2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

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