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第十二章 简单机械
复习与总结
1.了解杠杆的基本要素，并能从简单机械中识别杠杆。
2.知道杠杆的平衡条件及杠杆的应用，能制作简易杆秤。
3.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组，会根据需求使用和组装滑轮组。
4.知道有用功、额外功和总功，理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单计算。
5.会测定滑轮组的机械效率，能通过实验得出影响滑轮组的机械效率的因素。
6.知道提高机械效率的意义和主要方法。
课时学习目标
学习重点
1.认识杠杆，知道杠杆的一些应用；通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。
2.认识定滑轮、动滑轮及其作用，了解简单的滑轮组。
学习难点
结合实例认识效率的概念，并能进行简单的计算.了解
提高机械效率的途径和意义。
课时学习目标
知识点梳理
知识点一：杠杆
1.定义：如图所示，一根硬棒，在____的作用下能绕_______转动，这根硬棒就是杠杆。
力
2.杠杆的基本因素
（1）支点：杠杆可以_________的点；
（2）动力：使杠杆转动的力；
（3）阻力：______杠杆转动的力；
（4）动力臂：从_______到_____________的距离；
（5）阻力臂：从________到____________的距离。　　　
固定点
绕着转动
阻碍
支点
动力作用线
支点
阻力作用线
3.杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下___________________时，就说杠杆平衡了(或说杠杆处于平衡状态）。
处于静止或匀速转动
知识点梳理
知识点一：杠杆
4.杠杆的平衡条件
_______________首先发现了杠杆的平衡条件（杠杆原理），是_____________________________。
阿基米德
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
用F1、F2、l1、l2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆的平衡条件也可以写作：__________．
F1l1＝F2l2
注意：①动力和阻力是杠杆受的力，而不是杠杆施加的力，也不是杠杆所提拉物体所受的重力；
②力臂是“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距离”。
知识点梳理
知识点一：杠杆
5.杠杆的分类（杠杆的应用）
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
图示
力臂关系
力的关系
特点 省力，费距离 费力，省距离 不省力也不省距离，能改变力的______
应用 撬棒、开瓶器、羊角锤、钢丝钳、手推车 理发剪刀、钓鱼竿、筷子、食品夹、镊子 天平、定滑轮
F1＜F2
方向
【示例1】如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具。在使用钳子剪铁丝时，钳子是一个______杠杆，该杠杆的特点是____________，用力越大，铁丝越容易被剪断，说明力的作用效果与力的______有关.
省力
省力费距离
【解析】在使用钳子剪铁丝时，钳子是一个省力杠杆，省力杠杆的特点是省力费距离。使用钳子剪铁丝时，用力越大，铁丝越容易被剪断，说明力的作用效果与力的大小有关。
大小
【示例2】如图所示，赛艇的船桨是______杠杆，这类杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离____.
费力
小
【解析】赛艇的船桨是费力杠杆，费力杠杆费力省距离，即动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小。
知识点梳理
知识点二 滑轮
定滑轮 动滑轮 滑轮组
图示
定义 轴固定不动的滑轮 轴随物体一起运动的滑轮 由定滑轮和动滑轮组合而成的装置
实质 等臂杠杆 动力臂为阻力臂二倍的杠杆
力臂关系
力的关系 F1=F2 （设承重绳子的段数为 ）
特点 不能省力，可改变力的方向 省力费距离，不能改变力的方向 既能省力又可改变力的方向，费距离
与 的关系 s=h s=2h s=nh
v与v物的关系 v=v物 v=2v物 v=nv物
【示例3】如图所示，国旗旗杆顶的滑轮是________，它的作用是______________.当国旗上升 时，人需要拉动绳子移动的距离为___ .
【解析】国旗旗杆顶的滑轮不随被提升的国旗移动，是定滑轮，它的作用是改变力的方向。升旗时，拉动绳子移动的距离和国旗上升的距离相等，为s=h=3m.
定滑轮
改变力的方向
3
【示例4】如图是研究定滑轮和动滑轮特点的装置图，不计滑轮自重和摩擦，下列说法正确的是【 】
A.乙装置中的滑轮是动滑轮
B.乙装置相比甲装置更省力
C.乙装置使用滑轮是为了改变力的方向
D.丙装置使用滑轮是为了省距离
【解析】乙装置的滑轮不随被提升物体移动，是定滑轮。乙装置使用滑轮提升物体不能省力，目的是为了改变力的方向。
丙装置的滑轮随被提升物体移动，是动滑轮。丙装置使用滑轮提升物体，能够省力，但要多移动距离。
C
知识点梳理
知识点三：其它简单机械
1.轮轴
（1）定义：具有共同转轴的轮和轴组成的机械 。轮轴可以看做是杠杆的变形。
（2）应用：门把手、方向盘、辘轳。
2.斜面
（1）定义：斜面是一种省力、费距离的简单机械。
（2）应用：盘山公路、斜坡.
【示例5】如图所示，汽车沿着盘山公路，可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路修得弯弯曲曲如盘龙，这样做是为了______，比起直通山顶的路，汽车走的路程更____。
【解析】盘山公路就是斜面。汽车沿着盘山公路上山，比起沿竖直方向直接登上山顶，要多移动距离，因此能够省力。
长
省力
知识点四：机械效率
知识点梳理
1.有用功、额外功、总功
（1）无论是否使用机械，必须要做的功，叫________，用_____表示。
（2）使用机械时，并非我们需要但又不得不做的功，叫_______，用_____表示。
（3）________加额外功是总共做的功，叫做总功，用 表示， __________.
有用功
W有用
额外功
W额外
有用功
W有用+W额外
知识点四：机械效率
知识点梳理
注意： ①机械效率是个百分数,一定小于 ,没有单位。②机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机
械效率的高低与机械是否省力、机械做功快慢和机械做功多少均无关系。③斜面的机械效率不仅与斜面的倾斜程度有关，还与斜面的粗糙程度有关;斜面越粗糙，摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率越低.
2.机械效率
（1）定义：物理学中，将有用功跟_______的比值叫做机械效率，用符号 表示。
（2）计算公式： _________ ___________。
（3）理解：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是______总功，所以机械效率总是_______。
小于
总功
小于1
【示例6】工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为300N.图示装置的机械效率是多少 g取10Nkg.
【解析】图示装置中，和动滑轮相连的绳子段数n=2，拉力F的作用点移动距离s是货物被提升高度h的2倍，即s=2h.
图示装置的机械效率
概念辨析
【例题1】(2025年四川泸州中考题) 随着科技发展，机器人开始走进人们的生活。如图所示，机器人托着茶杯处于静止状态。请你画出茶杯对机器人手的压力及其力臂（以机器人手肘为支点）。
【解析】机器人托着茶杯处于静止状态，茶杯对机器人手有向下的压力。压力的作用点在机器人手与茶杯的接触面上，压力的方向垂直于机器人手向下，用带箭头的线段表示，箭头方向向下，线段起点在作用点上，标上符号F压；从支点O向压力的作用线作垂线，垂线段就是压力的力臂L.
概念辨析
【例题2】(2026年北京东城区中考一模题)小东想利用钩码、弹簧测力计、带支架的杠杆等器材探究“当杠杆水平平衡，阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂之间的关系”
（1）实验前，杠杆静止在如图所示位置，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。
（2）小东测量并记录的实验数据如下表所示，分析下表实验数据，由此发现___________________________，可得实验结论：_____________________________________。
【解析】（1）由图可知，杠杆平衡时左端下沉右端上翘，说明杠杆右端偏轻，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。
右
概念辨析
【例题2】(2026年北京东城区中考一模题)小东想利用钩码、弹簧测力计、带支架的杠杆等器材探究“当杠杆水平平衡，阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂之间的关系”
（2）小东测量并记录的实验数据如下表所示，分析下表实验数据，由此发现_______________________________________________________________________________，可得实验结论：______________________________________________________。
【解析】（2）分析表中实验数据可知，当杠杆水平平衡，阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂的乘积不变，
F1L1=4.0N×0.05m=2.0N×0.1m=···=0.5N×0.4m=0.2N·m.
由此可得实验结论：当杠杆平衡，阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂成反比。
当杠杆水平平衡，阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂的乘积不变
当杠杆平衡，阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂成反比
概念辨析
【例题3】(2025年安徽中考题)图甲所示为自行车的手闸，将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆，忽略杠杆自身的重力，当杠杆平衡时，施加在B点的动力F1=15N，测得l1=12cm，l2=4cm，则阻力F2=______N.
【解析】根据杠杆平衡条件 得，阻力
45
概念辨析
【例题4】(2025年山东济南中考一模题)公元前388年《墨经》记载的杠杆的原理中，将阻力臂称为“本”，动力臂称为“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是【 】
【解析】根据题意可知，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；雨刮器在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。图中的杠杆属于“本短标长”的是核桃钳。故选择B.
B
A.筷子
B.核桃钳
C.托盘天平
D.雨刮器
概念辨析
【例题5】(2026年广东中山一中中考一模题)如图所示是滑轮的两种使用方法，以下说法中正确的是【 】
A.甲是动滑轮，使用时不能省力
B.乙是动滑轮，使用时可以省力
C.甲是定滑轮，使用时可以省力
D.乙是定滑轮，使用时不能省力
【解析】A、C.由图可知，甲是动滑轮，使用时能省力，但不能改变力的方向，A、C说法错误;
B、D.由图可知，乙是定滑轮，使用时能改变力的方向，但不能省力，B说法错误，D说法正确.故选择D.
D
概念辨析
【例题6】(2025年四川达州中考题)“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min.已知G动=100N，G人=600N，人与地面接触总面积为3.5×10-2m2（空气阻力、
摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是【 】
A. 人拉力的功率为80W
B. 物体上升速度为0.4m/s
C. 人对地面压强为10000Pa
D. 该滑轮组机械效率为66.7%
【解析】A．由图可知，此时和动滑轮相连的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m，空气阻力、摩擦力及绳重不计，此时绳子自由端的拉力 ，此时拉力做功W总=Fs=250N×24m=6000J，拉力做功的功率 ，A说法错误；
B．物体上升的的速度 ，B说法错误；
概念辨析
【例题6】(2025年四川达州中考题)“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min.已知G动=100N，G人=600N，人与地面接触总面积为3.5×10-2m2（空气阻力、
摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是【 】
A. 人拉力的功率为80W
B. 物体上升速度为0.4m/s
C. 人对地面压强为10000Pa
D. 该滑轮组机械效率为66.7%
【解析】C．人对地面的压力Fˊ=G人-F=600N-250N=350N
人对地面的压强 ，C说法正确；
C
D．滑轮组提升物体做的有用功W有用=Gh=400N×12m=4800J，
滑轮组的机械效率 ，D说法错误。故选择C.
概念辨析
【例题7】(2026年江苏常州武进区中考一模题)分别用4个相同的滑轮安装甲、乙两个滑轮组，如图所示。在相同时间内将体积相同的实心铜块和铝块(ρ铜＞ρ铝)匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，此过程中，下列说法正确的是【 】
A.甲的额外功小于乙的额外功
B.甲的机械效率大于乙的机械效率
C.F甲做的功等于F乙做的功
D.F甲做功的功率小于F乙做功的功率
【解析】由 可得，体积相同的铜块和铝块，铜块的质量大于铝块的质量。用甲、乙两个滑轮组，在相同时间内将质量不同的铜块和铝块提升相同高度，F甲做的有用功W甲有用=G铜h=m铜gh大于F乙做的有用功W乙有用=G乙h=m乙gh，拉力F甲、F乙做的额外功W额外=G动h相同。F甲做的总功W甲总=W甲有用+W额外大于F乙做的总功W乙总=W乙有用+W额外；由 可知，F甲做功的功率大于F乙做功的功率；利用甲、乙两个滑轮组提升物体，拉力做的额外功相同，F甲做的总功大于F乙做的总功，甲滑轮组额外功在总功中占的比例小，有用功在总功中占的比例大。甲的机械效率大于乙的机械效率。
B
【例题1】(2026年江苏徐州铜山区中考二模题)如图甲所示，杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，它由带有秤星的秤杆，秤砣，秤盘，提纽等组成。“秤砣虽小压千斤”说明使用时杆秤相当于________杠杆;换称质量更大的物体时，应将秤砣向________ 移动;移走秤砣,改用拉力F作用在杆秤的A点，当拉力方向由图乙中的B位置顺时针转动到C位置的过程中，保证杆秤水平静止，则拉力F的大小变化情况是__________________。
【解析】“秤砣虽小压千斤”，是说用杆秤称量物体时，秤杆在水平位置平衡时，秤砣对秤杆力和力臂的乘积与被称量物体对秤杆力和力臂的乘积相等（平衡），秤砣对秤杆的力小于被称量物体对秤杆的力，此时杆秤相当于省力杠杆。
省力
知识点强化训练
【例题1】(2026年江苏徐州铜山区中考二模题)如图甲所示，杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，它由带有秤星的秤杆，秤砣，秤盘，提纽等组成。“秤砣虽小压千斤”说明使用时杆秤相当于________杠杆;换称质量更大的物体时，应将秤砣向________ 移动;移走秤砣,改用拉力F作用在杆秤的A点，当拉力方向由图乙中的B位置顺时针转动到C位置的过程中，保证杆秤水平静止，则拉力F的大小变化情况是__________________。
【解析】用杆秤称量物体时，被称量物体对秤杆力的力臂、秤砣对秤杆的力不变，换称质量更大的物体时，被称量物体对秤杆的力增大，被称量物体对秤杆力和力臂的乘积增大，根据杠杆平衡条件可知，秤砣对秤杆力和力臂的乘积随着增大，秤砣对秤杆力的力臂增大，应将秤砣向右移动。
省力
右
知识点强化训练
【例题1】(2026年江苏徐州铜山区中考二模题)如图甲所示，杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，它由带有秤星的秤杆，秤砣，秤盘，提纽等组成。“秤砣虽小压千斤”说明使用时杆秤相当于________杠杆;换称质量更大的物体时，应将秤砣向________ 移动;移走秤砣,改用拉力F作用在杆秤的A点，当拉力方向由图乙中的B位置顺时针转动到C位置的过程中，保证杆秤水平静止，则拉力F的大小变化情况是__________________。
【解析】移走秤砣,改用拉力F作用在杆秤的A点，当拉力方向由图乙中的B位置顺时针转动到C位置过程中，拉力的力臂先由小变大，再由大变小，当拉力沿竖直向下时，F的力臂最大。被称量物体对秤杆力和力臂的乘积一定，由杠杆平衡条件得，F和F的力臂乘积一定，则拉力F的大小先变小后变大。
省力
右
先变小或变大
知识点强化训练
【例题2】（2025年四川凉山州中考题） 如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
【解析】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂时动力臂最长，作用在A点的动力最小。过A点垂直于OA向下作出最小动力示意图。
知识点强化训练
【例题3】（2026年河南焦作中考二模题） 用图所示的动滑轮，先后将两个不同物体匀速提升一定高度，所用时间相同，两次做功的情况如图所示。两次的额外功相同，不计绳重和摩擦，则【 】
A.第一次提升物体时，动滑轮的机械效率较低
B.第一次提升物体时，物体上升的高度较低
C.第二次提升物体时，物体上升的速度较大
D.第二次提升物体时，绳子自由端受到的拉力较小
【解析】A．有用功和总功的比值等于机械效率，由图可知，第一次动滑轮的机械效率是75%，第二次动滑轮的机械效率是70%，第一次提升重物时机械效率较高；
B、C．不计绳重和摩擦，使用动滑轮提升重物，额外功是克服动滑轮重力做的功，两次使用相同的动滑轮，克服动滑轮重做的额外功相同，两次动滑轮和物体上升的高度相同，两次提升物体所用时间相同，两次动滑轮和物体上升的速度相同；
D.两次使用相同的动滑轮将两个不同物体匀速提升相同高度，第二次做的有用功小于第一次做的有用功，第二次提升的物体较轻，绳子自由端受到的拉力较小。
A、B、C说法错误，D说法正确。故选择D.
知识点强化训练
D
【例题4】（2026年河南潢川中考一模题）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg,绳子自由端的拉力
F为2.5N。则在0～5s的时间内，下列说法正确的是【 】
A.绳子自由端移动的速度为0.02m/s
B.滑轮组做的有用功为0.5J
C.拉力F的功率为0.05W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
【解析】由图像可知。在0～5s的时间内，物体提升的高度h=0.1m，绳子自由端向
上移动距离s=0.3m.绳子自由端移动的速度 ； 滑轮组做的有用功W有用=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×0.1m=0.5J；滑轮组做的额外功 W额外=G动h=m动gh=0.1kg×10N/kg×0.1m=0.1J； 拉力做的总功W总=W有用+W额外=0.5J+0.1J=0.6J；
拉力F的功率为 ，滑轮组的机械效率为
知识点强化训练
D
【例题5】(2026年河南三门峡中考一模题)用图所示的滑轮组拉着物体A在水平地面上沿直线匀速运动2m,绳端拉力F=20N，物体A受到地面的摩擦力为30N.忽略绳重和动滑轮重的影响，下列说法中正确的是【 】
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.滑轮组的机械效率为75%
C.有用功是物体A所受重力做的功
D.额外功主要是克服地面对物体A的摩擦力所做的功
【解析】利用图示滑轮组沿水平方向拉动物体，克服物体所受摩擦力做的功是有用功，W有用=fsA=30N×2m=60J；忽略绳重和动滑轮重的影响，克服绳和滑轮、滑轮和轴之间的摩擦做的功是额外功；和动滑轮相连的绳子段数n=2，拉力作用点移动距离是A移动距离的2倍，s=2sA=2×2m=4m，拉力F做的功是总功W总=Fs=20N×4m=80J；.滑轮组的机械效率为
B
知识点强化训练
【例题6】(2026年四川成都郫都区中考二模题)下列简单机械在正常使用时(不计机械自重及摩擦)，不能省力的是【 】
C
【解析】不计机械自重及摩擦，钢丝钳、斜面、动滑轮在正常使用时，动力作用点移动距离大于阻力作用点移动距离，动力小于阻力，能省力。定滑轮能够改变力的方向，不能省力。
钢丝钳、斜面、定滑轮、动滑轮在正常使用时，不能省力的是定滑轮。
知识点强化训练
【例题7】(2025年黑龙江肇东期中七中期中考试题)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。
【解析】 (1)由表中数据知,绳子自由端距离是物体上升高度的2倍，说明承担动滑轮和物体总重的绳子段数n=2,小明和小雨是利用图中的乙滑轮组完成实验的。(2)因实验中要测量物体上升的高度和绳子自由端移动的距离,故实验中用到的测量工具还有刻度尺。
乙
实验序号 物重G/N 物体上升 高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.2 0.7 0.4 71.4%
2 2 0.2 1.3 0.4 76.9%
3 3 0.2 1.8 0.4
(1)他们是用图中的______(选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的。
(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和________。
刻度尺
知识点强化训练
【例题7】(2025年黑龙江肇东期中七中期中考试题)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。
【解析】 (3)在第3次实验中,滑轮组的机械效率是
实验序号 物重G/N 物体上升 高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.2 0.7 0.4 71.4%
2 2 0.2 1.3 0.4 76.9%
3 3 0.2 1.8 0.4
(3)在第3次实验中,滑轮组的机械效率是_____________。
83.3%
知识点强化训练
【例题7】(2025年黑龙江肇东期中七中期中考试题)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。
【解析】 (4)动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重力所做的功为额外功,物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比例增大,所以机械效率逐渐增大,但机械效率小于1,故滑轮组的机械效率与物重的关系可能是A。
实验序号 物重G/N 物体上升 高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.2 0.7 0.4 71.4%
2 2 0.2 1.3 0.4 76.9%
3 3 0.2 1.8 0.4
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是_________。
A
知识点强化训练
【例题7】(2025年黑龙江肇东期中七中期中考试题)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。
【解析】 (5)若静止读数,绳与轮、轮与轴之间没有摩擦力,绳子自由端拉力的测量值偏小,求出的总功偏小,测得的机械效率将偏大,所以小明同学的想法错误。
实验序号 物重G/N 物体上升 高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.2 0.7 0.4 71.4%
2 2 0.2 1.3 0.4 76.9%
3 3 0.2 1.8 0.4
(5)小明同学发现实验过程中边拉动绳子自由端边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法是__________(选填“正确”或“错误”)的,如果这样做,测得的机械效率将_______(选填“偏大”“偏小”或“更准确”)。
错误
知识点强化训练
偏大
【例题8】(2025年河南新乡中考一模题)如图所示,一辆叉车匀速直线通过登车桥将货物搬进货车,货物的质量为1.2×103 kg.该登车桥可视作斜面,其长度为10 m,高度为1m.已知叉车将货物从登车桥底部搬进货车用时10s,所受牵
引力恒为1.5×103N,g取10 N/kg.下列说法正确的是【 】
A.牵引力所做的有用功为1.5×104J
B.牵引力所做的额外功为3×103J
C.牵引力做功的功率为1.2×103W
D.此斜面的机械效率为75%
【解析】货物所受重力G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,牵引力做的有用功,即克服货物所受重力做的功W有=Gh=1.2×104N×1m=1.2×104J,A说法错误;
牵引力做的总功W总=Fs=1.5×103N×10m=1.5×104J,
牵引力做的额外功W额=W总-W有=1.5×104J-1.2×104J=3×103J,B说法正确;
B
牵引力做功的功率 ,C说法错误;
斜面的机械效率η= = =80%,D说法错误。故选择B.
【例题9】（2025年安徽六安期中考试题）建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料,滑轮组的简化图如图甲所示。每个滑轮等重,不计绳重及摩擦,物重从G=2 000 N开始逐渐增加,直到绳子被拉断,每次以0.15 m/s的速度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变化的图像。求:
知识点强化训练
(1)每个滑轮所受重力;
(2)绳子能承受的最大拉力;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,起重机的功率。
【解析】(1)由图乙可知,当物体重2000N时,机械效率为50%,不计绳重和摩擦,根据 得，η(G+G动）=G，代入数据有
50%(2000N+G动）=2000N，每个滑轮所受重力G动=2000N；
(2)由图甲可知,和动滑轮相连的绳子段数n=3,由图乙可知物体重16000N时绳子被拉断,绳子能承受的最大拉力为 F最大= (G1+G动)= ×(16000N+2000N)=6000N;
【例题9】（2025年安徽六安期中考试题）建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料,滑轮组的简化图如图甲所示。每个滑轮等重,不计绳重及摩擦,物重从G=2 000 N开始逐渐增加,直到绳子被拉断,每次以0.15 m/s的速度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变化的图像。求:
知识点强化训练
(1)每个滑轮所受重力;
(2)绳子能承受的最大拉力;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,起重机的功率。
【解析】(3)当滑轮组的机械效率为80%时, 由 得，η(G+G动）=G，代入数据有 80%(G+2000N）=G，被提升物体所受重力G=8000N；
绳子自由端所受拉力F= (G+G动)= ×(8000N+2000N)= ×10000N;
起重机的功率
复习与提高： 1～9题
课后作业

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