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第十二章简单机械一、杠杆1、杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的就叫杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。2、什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂？(1)支点：杠杆绕着转动的点(o)(2)动力：使杠杆转动的力(F1)(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)(4)动力臂：从支点到动力作用线的距离（L1）(5)阻力臂：从支点到阻力阻力作用线的距离（L2）3、研究杠杆的平衡条件：①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。③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。或写作：F1L1=F2L2或写成。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。5.三种杠杆：名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂（L1＞L2，F1F2）省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂（L1L2，F1＞F2）费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨等臂杠杆动力臂等于阻力臂（L1＝L2，F1＝F2）不省力、不费力天平，定滑轮二、滑轮1、定滑轮：①定义：轴固定不动的滑轮。②特点：使用定滑轮不能省力但是能改变力的方向。③对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）：（1）：F=G（2）：S=h2、动滑轮：①定义：轴和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）②特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。③理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：（1）：F=G物（2）：S=2h只忽略摩擦，拉力：F=（G动+G物）3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。21212112LLFF②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。即：（1）：F=G物（2）：S=nh式中n是吊着动滑轮和重物的绳子段数，钩码上升的高度h、绳子自由端移动的距离s三、机械效率1、使用任何机械都不能省功2、有用功：对人们有利用价值的功，记作W有用用滑轮组提升时：W有用＝Gh；用滑轮组平拉物体时：W有用＝fs3、额外功：对人们无用又不得不做的功。额外功是克服机械自重和摩擦所做的功。记作W额外。4、总功：功和功的总和就是总功。W总=W有+W额，另一种定义总功：动力对机械所做的功叫做总功，记作W总；W总＝Fs5、三者间的关系：W有用＋W额外=W总6、机械效率：跟功的比值叫机械效率。7、计算公式：%100总有用WW，因为使用任何机械都要做额外功，所以有用功总总功，则机械效率总小于1。通常用百分数表示（都小于100%）。8、提高机械效率的方法;增大功和减小功，即增大物体的重力来增大有用功功和减小和机械自重来减小额外功。9、在测定滑轮组的机械效率的实验中：⑴需要测定的物理量有拉力F、钩码重G、钩码上升的高度h、绳子自由端移动的距离s；⑵测量的器材：弹簧测力计、刻度尺。(3)弹簧测力计测力时，要拉动测力计。单元练习题1、（2012·绥化中考）如图所示，下列简单机械中，省距离的是()2、（2012·德州中考）如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是()A.变小B.变大C.不变D.无法确定3、小华用钓鱼竿钓起重为15N的鱼，如图所示，OA=0.4m，OB=2m。下列说法正确的是()A.用钓鱼竿钓鱼费距离B.钓鱼竿是个省力杠杆C.手对钓鱼竿的拉力F1的大小为75ND.手对钓鱼竿的拉力F1的大小为3N4、下列简单机械中，不能够用20N的力提起50N的物体的是()n1A.杠杆B.动滑轮C.斜面D.轮轴5、一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置，下列说法正确的是()A.甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力B.甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力C.甲安装的是动滑轮，能省力D.乙安装的是动滑轮，能省力6、（2012·呼和浩特中考）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中()A.甲图省力，机械效率甲图大B.甲图省力，机械效率一样大C.乙图省力，机械效率乙图大D.乙图省力，机械效率一样大7、如图所示，测定滑轮组的机械效率时，所用钩码质量为200g，几位同学用弹簧测力计测出拉力F的读数如下，其中肯定错误的是()A.0.9NB.0.8NC.0.7ND.0.6N8、如图所示，拉力F=80N，物体重力G=120N，不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1m，以下说法不正确的是()A.拉力做的有用功为80JB.动滑轮的重力为40NC.拉力做的总功为160JD.该滑轮组的机械效率为75%9、.下列关于杠杆的几种说法中正确的是（）A.杠杆可以是直的，也可以是弯的B.杠杆的支点一定在杠杆中心C.杠杆只有静止在水平位置时才处于平衡状态D.动力臂是支点到动力作用点的距离10、如图所示，杠杆处于平衡状态，Ｆ的力臂是（）A.OFB.ODC.OCD.OA11、图1中属于费力杠杆的是（）12、如图所示，用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体，若不计滑轮重、绳重及摩擦，其中最小的拉力是（）A.F1B.F2C.F3D.F413、分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（）A．杠杆最多B．斜面最多C．滑轮组最多D．一样多14、某人用100N的力提起了350N的重物，那么他可能使用了（）A.一个定滑轮B.一个动滑轮C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组D.一个杠杆15、一个杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，则它称得的质量比被称物体实际质量（）A．小.B．大C．相等D．无法判定16、.如图13-5-2所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则三个力大小关系是（）A．F1＜F2＜F3B．F1＞F2＞F3C．F1＝F2＝F3D．F1＞F2＝F317、下列说法中正确的是（）A.机械效率越高，越省时间B.机械效率越高，功率越大C.机械效率越高，越省力D.机械效率越高，有用功占总功的比例越大18、下列哪种措施可以提高滑轮组的机械效率（）A.增加物体移动的距离B.改变绳子的绕法C.增加物体的质量D.增加动滑轮的个数19、李玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（）A.对桶所做的功是有用功B.对水所做的功是额外功C.对水所做的功是有用功D.对水所做的功是总功20、一个工人用右图所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m.下列说法正确的是（）A.总功是3200J，效率是40%B.有用功是8000J,效率是40%C.有用功是3200J,效率是62.5%D.总功是3200J,效率是62.5%21、要使如图12—5的杠杆水平平衡，可采取的做法是（）A．支点两端各减少一个钩码B．支点两端各增加一个钩码C．支点左端增加一个钩码D．支点左端减少一个钩码二、填空题1、（2012·北京中考）小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均为50g，杠杆上相邻刻线间的距离相等。小华将杠杆调节水平平衡后，在杠杆上的B点悬挂了3个钩码，如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态，应该在A点悬挂______个钩码。2、如图是2012年伦敦奥运会皮划艇静水比赛的体育图标，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用的船桨属于_____（选填“费力”“省力”或“等臂”）杠杆，使用它的好处是_________。3、如图所示，物体A在拉力F的作用下匀速前进，图中的滑轮是_______滑轮，若拉力F=200N，则物体所受滑动摩擦力为______N。4、很多名山风景区为了方便游客到达，都把上山的公路修成盘山公路，如图所示，之所以要把上山的公路修成这样，是因为盘山公路相当于简单机械中的___________，使用它可以_________。5、如图所示，质量为50kg的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为120N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的重力为_______N，拉力F做功的功率为________W。（g取10N/kg）6、因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小_______功。7、定滑轮的实质是一个杠杆，所以使用它可以，但不能；动滑轮的实质是一个杠杆，所以使用它可以，但不能。8、每周一学校都举行升旗仪式，在升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个_____滑轮，它能改变力的方向，但_____（选填“能”或“不能”）省力。9、如图所示，一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来。已知AB＝6AO，当A处悬挂100N重物G时，杠杆恰好处于平衡状态，则杠杆的自重为_________。10、如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为2N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为N。12题图第15题第16题三、实验题某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J测力计的示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η/％120.10.20.90.374.1240.41.60.3340.11.10.5（1）将表格中的数据补充完整（2）比较1、2两次实验，可得的结论：_______________________________________(3)、比较2、3两次实验，可得的结论：_______________________________________四、作图题15、（2012·泰州中考）如图所示是开瓶扳手打开瓶盖的示意图。O为支点，在图中画出动力F1的力臂（l1）和阻力F2的示意图。16、（2012·自贡中考）如图所示，用滑轮组提升物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。17、画出图中各图的动力臂和阻力臂．18、如图7所示，杠杆BA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是F2的力臂，在图中画出F1的力臂和力F2。五、计算题1、铁轨用道钉固定在枕木上，取出道钉时，可以用如图2所示的道钉撬。在道钉撬右端加竖直向下的力F1=200N，F1的力臂为1.5m，道钉对道钉撬的竖直向下的阻力F2的力臂为0.1m。若不计道钉撬受到的重力，求F2的大小。2、1．（2010龙岩）（8分）滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。求：（1）该重物受到的重力；（2）工人通过滑轮组所做的有用功；（3）工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。图7图2甲乙丙图153、如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10S内绳子的自由端拉下16m，已知做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，试求：(1)绳自由端拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)动滑轮的总重；(4)若用此装置匀速提起1400N的重物，则拉力为多少N?4、10·茂名）(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2×103kg／m3，底面积是0．3m3，重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。(g取10N／kg)求：(1)物体A对水平地面的压强是多少?(2)物体A的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为80％，物体A在水平方向上受到的阻力是多少5、（2010苏州）(8分)如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A