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考点一杠杆1.杠杆固定点O硬棒不一定是直棒，但是在受力时不能发生形变3阻力F2作用线动力F1作用线4（2013•营口）轻质杆OA的A端挂一重物，在绳子拉力作用下保持静止，请画出图中绳对A点的拉力F1及对应的力臂L1．解：先画出绳子对A点的拉力F1，方向是沿绳子方向斜向上的，作用点在A点。然后过支点做力F1作用线的垂线，标上垂足，用双箭头表示出这段距离，记为L1．故答图如右：（2012•绥化）如图所示，请画出F的力臂L．解：延长F的作用线，从支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．如图所示：72.杠杆的平衡条件（1当杠杆在动力和阻力作用下④时，我们就说杠杆平衡了．静止或匀速转动F1L1=F2L2（2）杠杆的平衡条件：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，杠杆的平衡条件可以写作：⑤3.生活中的杠杆8＝＞＜（2013•株洲）室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点为O1、O2．则对应的杠杆分别为（）A．省力杠杆省力杠杆B．省力杠杆费力杠杆C．费力杠杆费力杠杆D．费力杠杆省力杠杆分析：结合图片，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．B（2013•扬州）下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是（）分析：结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B（2013•泉州）如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（）分析：本题的解题关键是通过观察实物，体会支点的位置，从而进一步判断出动力臂与阻力臂的长度关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．解：A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆B12考点二滑轮1.滑轮也是一种简单机械，在日常生活中的应用也很广泛．2.定滑轮和动滑轮13省力等臂改变力的方向省力省力改变力的方向143.滑轮组（2）滑轮组的省力情况和绕线情况有关，绳子段数n由动滑轮上的绳子段（股）数决定．即动滑轮上有n段绳子承担，竖直方向匀速提升重物时，拉力就是物重的n分之一，拉力F=1/n·G物（不考虑动滑轮重和摩擦）或F=1/n·（G物+G动）（考虑动滑轮重），沿水平方向匀速拉动物体时，F=1/n·f，绳子自由端移动的距离s为物体上升距离h的n倍，S=nh（竖直方向），或S=nL(水平方向)．滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向．（1）定滑轮和动滑轮组合成滑轮组．（2013•内江）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）A．F1较小B．F2较大C．F1、F2、F3的大小不能确定D．如果将钩码提升相同的高度，那么力F1、F2、F3做的功相等分析：定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力．根据公式W=FS可判断拉力做功的大小．解：由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误；如果将钩码提升相同的高度，由W=FS可知，力F1、F2、F3做的功相等，故D正确．D（2013•淄博）如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（）不计机械重和摩擦，A、由图知，F1×4m=G×2m，所以F1=G/2；B、滑轮组由三段绳子承担，所以F2=G/3；C、由图知，是定滑轮，不省力，所以F3=G；D、根据杠杆的平衡条件：F4×（L+3L）=G×L，所以F4=G/4．D考点三机械效率1.有用功和额外功（1）无论是否使用机械，必须要做的功，叫有用功，(克服重力或摩擦力做的功)用W有表示，W有=Gh或W有=fs．（2）使用机械时，并非我们需要又不得不做的功叫做额外功，用W额表示．（3）有用功与额外功之和叫做总功（动力做的功），用W总表示，W总=FS．（4）总功、有用功和额外功之间的关系为：W总=W有+W额．2.机械效率（1）物理学中，将跟的比值叫做机械效率，用符号表示．18192021（2）计算公式：η有用功总功WW有总hh===()snhnWGGGWFFF竖直方向有总flflf===()snlnWWFFF水平方向有总h=lWGWF（沿斜面向上）有总率就越低h==h+hWGGWGGGG有总物物物动物动+h=实验一探究杠杆的平衡条件命题点：1.杠杆平衡螺母的调节（左偏高左调，右偏高右调）2.调节杠杆水平平衡的目的（实验之前调节：减小杠杆自重对实验造成的影响；实验时调节：便于在杠杆上直接测出力臂的大小）3.多次测量的目的（使实验结论具有普遍性）4.在杠杆平衡时，两边同时增减砝码后杠杆是否平衡的判断（只需看两边的力和力臂的乘积是否相等即可，若不相等，则哪边的乘积大，杠杆就向那边倾斜实验结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（即F1L1=F2L2）．例1某同学做探究杠杆平衡条件的实验．（1）实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在位置平；通过多次实验，该同学得到了杠杆的平衡条件．（２）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，如图1所示，测力计的示数是N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将（选填“变大”“不变”或“变小”）．变大水平1【解析】（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．所以杠杆在水平位置平衡，可以使实验简单化；（2）设杠杆的每一个小格代表1cm，因为F1L1=F2L2，即：F1×8cm=2N×4cm，所以F1=1N．弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，动力臂是OB，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂是OD，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，动力会变大．练习题１（佛山）如图３所示，晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆平衡条件．请回答下列问题：（2）接着晓月在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡，其目的是：；．（1）在挂钩码前，晓月发现杠杆的左端低，右端高，她将杠杆两端的螺母向调节，使杠杆在水平位置平衡．方便测量出两个力臂右满足平衡条件（3）改变钩码数量和位置，获取三组测量数据（如下表），可以减少实验的，根据表中的数据你得出杠杆平衡条件是：，并完成下表中的空格．偶然性F1L1=F2L2实验测量数据记录表：15.00实验二探究滑轮组的机械效率命题点：1.实验原理（2.控制变量法的应用（a.探究滑轮组的机械效率与动滑轮的个数的关系时，保持动滑轮上所绕线的段数、物重相同，改变动滑轮的个数；b.探究滑轮的机械效率与物重的关系时，保持机械的绕线方式、动滑轮重力相同，改变物体的重力）3.滑轮组的绕法100%100%WGhWFsh=??有用总4.拉动弹簧测力计（竖直向上匀速拉动弹簧测力计）5.弹簧测力计的使用和读数6.绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系（看有几段绳子吊着动滑轮，有几段，绳子自由端就费几倍的距离）7.有用功、总功、机械效率的计算8.滑轮组的机械效率与物体上升的高度、绳子的段数等因素无关实验结论：在其他条件相同时同一滑轮组所提物体越重，机械效率越高；摩擦力越小，机械效率越高；动滑轮的重力越小，机械效率越高；滑轮组的机械效率与物体被提高的高度、被提升的速度等因素无关．例２某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证．（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作．（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．控制变量法（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图４甲、乙、丙和丁的滑轮组进行实验．（a）按图_____________滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想Ａ的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小（选填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想Ａ是错误的；（b）按图滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，甲、丙（或乙、丁）相等甲、乙（或丙、丁）则可初步判断猜想B是（选填“正确”或“错误”）的．正确（4）接着，小组进行了实验验证．【解析】（1）影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作控制变量法；（3）a、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要提起相同的物重，所以选择的是图甲、丙或图乙、丁；若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等，说明机械效率与绕线方法无关，可初步判断猜想是错误的；b、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要保持绕线方法相同，所以选择的是图甲、乙或丙、丁；若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，说明机械效率与物重有关，可初步判断猜想是正确的．练习题2（南京）在“测量动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图５所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：（1）实验时，用手拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．（2）第①次实验测得动滑轮的机械效率为．（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为W，静止时拉力Ｆ的大小__（选填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．小于匀速71.4%0.17（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）．增大【解析】（1）在实验时，应用手匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.（2）（3）由第三次数据知，s=2h，所以绳子移动速度为物体上升速度的2倍．P总=W总t=Fst=Fv=1.7N×0.05m/s×2=0.17W；2112111.0N2010m100%100%71.4%0.7N4010mGhFsh--创=?椿创（4）根据表格中数据，②的效率③的效率23332333.0N2010m100%100%88.2%1.7N4010mGhFsh--创=?椿创根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大．22222222.0N2010m100%100%83.3%1.2N4010mGhFsh--创=?椿创（2012•遵义）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．（2）第1次实验测得的机械效率为．（结果保留两位有效数字）（3）分析表中数据可知：第2次实验是用图做的；第4次实验是用图做的．（选填“a”、“b”或“c”）（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，。可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率．（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度．解：（1）在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计．故答案为：匀速．（2）η=W有用/W总=