2022年人教版物理八年级下册期末复习+九年级中考复习力学专题——简单机械

这是一份2022年人教版物理八年级下册期末复习+九年级中考复习力学专题——简单机械，共6页。试卷主要包含了定义，五要素，分类及应用，杠杆的机械效率，杠杆的动态平衡问题等内容，欢迎下载使用。
一、定义：如图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕__________转动，这根硬棒就是杠杆．
二、五要素（如图）
1.________：杠杆可以绕其转动的点O.
2.________：使杠杆转动的力F1.
3.________：阻碍杠杆转动的力F2.
4.动力臂：从支点O到________的距离L1.
5.阻力臂：从支点O到________的距离L2.
杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力的作用下处于__________________状态．
(2)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、阻力臂，杠杆的平衡条件还可写为：____________．注意：计算时F1和F2单位相同，L1和L2单位相同．
四、分类及应用
五、杠杆的机械效率
1、有用功：杠杆提升物体时，克服物体重力做的功，W有=________.
总功：是指动力所做的功，W总=________.
机械效率：有用功与总功之比，η=________.
额外功：克服杠杆本身重力和克服摩擦做的功，若忽略摩擦，W额＝G杠杆h杆心.
2、影响杠杆的机械效率的因素：物重、杠杆自重、杠杆与支点处的摩擦、支点与力的作用点位置。
微点诊断
判断下列说法是否正确．
(1)作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同，也可能相反 ( )
(2)作用在支点的一个外力，不会影响杠杆的平衡 ( )
(3)杠杆一定绕支点转动或静止( )
(4)力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上( )
(5)使用杠杆一定省力，但不能省距离( )
(6)当我们使用筷子吃饭时，筷子一定是省力杠杆 ( )
重难点突破
一、杠杆作图
类型1 力臂作图
(1)找点：确定支点O；
(2)画线：用虚线画出动力作用线和阻力作用线的延长线；
(3)作垂线：过支点O作力的作用线的垂线（用虚线），作出直角符号，则从支点到垂足的距离就是力臂；
(4)标力臂：用大括号标出力臂，标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂．
例1 如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，请画出动力F1的力臂．
例1题图 例2题图
例2 (2020梧州)请在图中画出订书机受到的动力F的力臂L.
类型2 最小力和力臂作图
(1)定点：在杠杆上找到距离支点最远的一点，即力的作用点；
(2)连线：连接该点与支点，该线段为最大动力臂；
(3)定向：根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向；
（同侧反向、异侧同向）
(4)画力：过动力作用点，作与动力方向相同且垂直于动力臂的线段，标上箭头及表示力的符号．
例3 如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡．
例3题图 例4题图
例4 请在图中画出轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图．
二、杠杆平衡条件的应用
例5 如图甲所示，杠杆可在竖直平面内绕定点O自由转动，其每小格长度相等，在其两边分别挂四个钩码和两个钩码，此时杠杆恰好水平平衡．
(1)若在B、C两处各加一个钩码，杠杆________(选填“能”或“不能”)保持水平平衡；
(2)若将两边的钩码各向外移动一格，杠杆________(选填“能”或“不能”)保持水平平衡；
(3)若左右两边的钩码各减少一个，杠杆将____________(选填“水平平衡”“左端下降”或“右端下降”)．
(4)若左边钩码下方增加一个钩码，右边钩码数量不变，为使杠杆保持水平平衡，应将右边钩码____________；
(5)如图乙所示，在杠杆左边E处挂四个钩码，已知每个钩码重1 N，用弹簧测力计在A点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆水平平衡，此时F＝ ________N；若保持左边钩码数量和位置不变，改变力F的方向(如图虚线所示)，杠杆仍在水平位置平衡，则力F将________(选填“变大”“变小” 或“不变”)．
例6 如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图．O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷．石球重50 N，不计摩擦和杆重．
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1，才能将石球抬起．F1的力臂为________m，此时舂米工具是一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆．
(2)脚竖直向下至少用力F2为________N，才能将石球抬起．F2和F1的大小关系为F2________F1.
三、杠杆的动态平衡问题
例7 (1)（力始终垂直于杠杆）如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（ ）
A．变大 B．变小 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
(2)（力始终竖直）如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=______N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将______（填“变大”、“不变”或“变小”）。
(3)（力始终水平）一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，力F使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F的力臂lF_______，重力G_______，重力的力臂lG_______，力F_______。(均选填“变大”“变小” 或“不变”)．
(4)（力始终水平）如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，力F的力臂lF_______，重力G_______，重力的力臂lG_______，力F_______。(均选填“变大”“变小” 或“不变”)．
四、杠杆的机械效率
例8 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的粗细和质量分布都均匀的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高 0.1m， 拉力大小F 为16N，拉力移动的距离为0.25m，不考虑摩擦，杠杆的机械效率为_______，杠杆重心移动的距离为______m，杠杆的重为______N；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
实验突破——科学探究素养提升
实验 探究杠杆的平衡条件
1. 实验装置图：
2. 实验操作要点：
(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，左边高向________调，右边高向________调；
(2)实验前，使支点处于杠杆________，并调节杠杆水平平衡的目的(避免杠杆自重对实验结果产生影响)；实验中，调节杠杆在水平位置平衡的目的(______________)
(3)在平衡杠杆的两端加、减钩码或移动钩码后杠杆的偏转情况(若F1l1≠F2l2，则哪边乘积________，杠杆向哪边偏转)
(4)测量多组数据的目的(______________________________)
(5)将一端钩码换成弹簧测力计的好处：能直接测出拉力大小，实验操作更方便)
3. 实验结论：杠杆平衡条件是__________________________________，用公式表示为____________．
例 小明和他的同学们利用如图所示的实验装置做“探究杠杆的平衡条件”的实验．(每个钩码的质量均相同)
(1)实验前，把杠杆的中点作为支点，其目的是____________________________.
(2)在挂钩码前，杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态．接下来应将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在________位置平衡.
调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到下表中的实验数据，分析发现表格设计存在缺陷，请指出______________.
根据实验数据可得出杠杆的平衡条件：_______________________________.
(5)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4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两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆_____________(选填“仍能保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”).
(6)同组的小华利用弹簧测力计代替钩码，设计了如图丙所示实验.
①这样做的好处是______________________，为使杠杆保持水平平衡，且方便测量力臂，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是____________.
②图丙中弹簧测力计在此处拉杠杆时，杠杆水平平衡，此杠杆属于________(选填“省力”或“费力”)杠杆，请列举出这种杠杆在生活生产的一个应用实例：__________________．(合理即可)
③只借助杠杆上的刻度线，在左侧使用弹簧测力计并悬挂重物．若弹簧测力计的量程是0～2.5 N, 当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达________N.
如图，O为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力F＝120 N，大人对跷跷板的作用力F′＝100 N(图中未画出)，跷跷板水平静止．F′的作用点可能在________(选填“A”“B”或“C”)，方向竖直________(选填“向上”或“向下”).
课后练习1
考点：杠杆作图
1.如图所示，用一根硬棒通过支点O撬起石头， 画出石头所受重力G的示意图，以及力F的力l.

第1题图 第2题图 第3题图
2.如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L.
3. 如图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所能施加的最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂L2.
4.
第4题甲 乙 丙
(1)如图甲，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F，并画出拉力F的力臂l.
(2)如图乙所示，拉力F1把同一物体拉起，画出力F1的力臂L1，此时施加的力F1________F；
(3)如图丙所示，拉力F2把同一物体拉起，画出力F2的力臂L2，此时施加的力F2________F.
考点：杠杆平衡条件及其应用
5. (2016省卷)如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则杠杆左右两边的力臂之比为__________，1个甲球和1个乙球的质量之比为________，甲球和乙球的密度之比为________．
6. (2021北部湾经济区)如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图．小华若要更省力，下列做法可行的是( )
A. 支点不动，脚在杆上的位置前移
B. 将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C. 将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D. 将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
7. 下面四种情形中，若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重，则对所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是（ ）

A．甲：用一个始终垂直于杠杆的力提升重物，所施加的力将先变小后变大
B．乙：杠杆始终静止，F1经顺时针方向到F2过程中将先变小后变大
C．丙：用一个始终竖直向上的力提升重棒，所施加的力的大小不变
D．丁：用一个始终水平向右的力提升重物，所施加的力先变小后变大
8. 桔槔是一种原始的汲水工具，如图，它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杆，末端悬挂一个重物，前端悬挂水桶．由图可以看出，桔槔本质是一种________(填写机械名称)，在向上汲水时，杆末端重物的________能减小，前端水桶的高度________，达到汲水的目的．
9. 如图所示，工人用一均匀杠杄将重为1000N的货物匀速提高1m，如果动力臂与阻力臂之比为2∶1，而工人所用的拉力为600N。则在此过程中杠杆的机械效率为______（保留一位小数），如果克服摩擦做功40J，则此杠杆的自重为______N。
命题点2 竖直滑轮
类型1 滑轮组绕线特点及应用
1. A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
2. 用如图所示的滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法．
3. 用图甲的滑轮组提升重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.
4. 如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400 N，动滑轮重60 N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5 m．人需用的拉力为________N. 绳子自由端移动的距离为________m. 人所做的有用功为________J.
类型2 滑轮组的机械效率
5. (1)如图甲，用重为 50 N的动滑轮，把450 N的重物提升了2 m，则拉力为______N，绳子自由端移动的距离为______m，做的有用功是______J，总功是________J，动滑轮的机械效率为________．(不计绳重及摩擦)
(2)如图乙所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮组把质量为40 kg的重物在2 s内匀速提升2 m，不计绳重和摩擦(g取10 N/kg)．
①重物上升的速度为________m/s.
②绳子自由端移动的距离为________m.
③拉力F的大小为______N，拉力做的功为______J.
④拉力F的功率为________W.
⑤有用功为________J，额外功为________J.
⑥滑轮组的机械效率为________．(百分号前保留一位小数)
⑦增大物重、减小动滑轮的重力________(选填“能”或“不能”)提高滑轮组的机械效率．
⑧若将滑轮组的绕线改为如图丙所示的情形，同种情况下，滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
6. 如图，有人利用该滑轮将G＝100 N的物体匀速提升了20 cm(不计绳重和摩擦)，此过程克服物体重力做的功为________ J, 若动滑轮重10 N，则F＝________N.
7. 某工程队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件，已知工件的体积是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端的拉力F=1700N（不计摩擦及水的阻力，g=10N/kg）求：
（1）工件的质量及工件浸没在水中时受到的浮力；
（2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率η .
实验突破——科学探究素养提升
例 某小组在测滑轮组机械效率的实验中，实验装置如图，得到的数据如表．
(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的测量器材是________.
(2)实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计.
(3)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数．你认为他的想法________ (选填“正确”或“不正确”)，因为忽略了________对滑轮组机械效率的影响．
(4)组员通过更换滑轮组，改变重物的质量，通过弹簧测力计拉动绳子使重物上升， 测得的数据如上表所示，请将表中的一个数据填写完整，分析表中数据可知第4次实验是用________(选填“丙”或“丁”)图所示装置做的实验.
(5)第3次实验中，2 s内钩码上升的高度为0.1 m，则绳端移动的速度为________m/s，拉力所做的额外功为________J.
(6)通过比较________两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数________(选填“有关”或“无关”).
(7)通过比较________两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越 ________.
(8)如果用甲、乙、丙中任一滑轮组提升7 N的重物，则它的机械效率可能是________(选填序号).
A. 60% B. 70% C. 80%
(9)在第2次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(10)(2017宜昌改编)小组的小明同学发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率，小组另一同学小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了．你认为________的看法是正确的.
(11)某同学实验中，加速竖直拉动测力计的瞬间读出了F，则他所测得的滑轮组机械效率与正确实验操作相比将________(选填“偏大”“偏小”“不影响”或“条件不足，无法确定”)．
课后练习2
1. 现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》．书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”(图1)．现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2)，使重物在相同的时间内匀速上升相同高度．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
A. 使用这个滑轮能省力
B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
2.如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组提升质量为27 kg的物体所用的拉力为100 N，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则( )
A. 拉力的功率为50 W
B. 滑轮组中动滑轮重10 N
C. 该滑轮组的机械效率为90%
D. 绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
3. 如图所示的滑轮组，500 N的拉力F在10 s内将重800 N的箱子匀速提升了2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A. 定滑轮的作用是省力
B. 滑轮组机械效率为80%
C. 动滑轮的重力为100 N
D. 拉力F的功率为100 W
4. 日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义．提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法．
(1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据记录在下表中.
①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码________，机械效率越高．
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与____________有关．
③比较________两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关．
④第5次实验是利用图________的装置完成的，判断依据是________．
⑤利用图甲的装置，把重6 N的物体用2.5 N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为________．可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率．
(2)小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关．保持斜面倾斜程度不变，可以采用________的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率．
(3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假如没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都________．下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是________．
A. 焦耳定律 B. 牛顿第一定律 C. 阿基米德原理 D. 欧姆定律
5. 工人们用如图的同一滑轮组，有两种方式来提起等
重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1________F2，机械效率ηA______ηB.(均选填“＜”“＞”或“＝”)
6. 利用滑轮组提升物体A，请用笔画线代替绳子，在图中画出最省力的绳子绕法及物体A所受重力的示意图．
7. 在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m，(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg)．求：
(1)拉力的功率是多少？
(2)提升450 N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？
(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？
8.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。
（1）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了10m，作用在钢绳上的拉力为450N，求拉力的功；
（2）当所运送建材的重力为400N时，将建材匀速竖直向上提升了10m，求工人作用在绳子上的拉力；
（3）当滑轮组的机械效率为60%时，所运送建材受到的重力。
命题点3 水平滑轮 斜面
类型1 水平滑轮组的机械效率
1. 如图所示，当水平拉力F＝5 N时，恰好可以使物体A沿水平地面向左做匀速直线运动，已知物体A重为10 N，所受地面的摩擦力为8 N，若在10 s时间内，物体A水平移动了2 m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中( )
A. 拉力F的功率为1 W
B. 拉力F做功为10 J
C. 物体A重力做功为20 J
D. 滑轮组的机械效率为80%
2. 如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体，使A物体在10 s内向右移动了2 m，若A物体受到的摩擦力大小为20 N，拉力F大小为50 N，则弹簧测力计的示数为________；水平拉力F所做的功为________，功率为________；滑轮的机械效率为________．
3. 一辆质量为1.5×103 kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置．已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1 倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg.在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
(1)做的有用功；
(2)作用在绳子自由端的拉力．
类型2 斜面的机械效率（F拉≠f）
4. 如图所示，在斜面上将一个重为15 N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝6 N，斜面长s＝1.2 m、斜面高h＝0.3 m．下列说法正确的是( )
A. 克服物体重力做功7.2 J
B. 额外功为1.8 J
C. 物体受到的摩擦力为2.25 N
D. 斜面的机械效率为37.5%
5. 如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶端(不考虑物体的大小)．已知斜面长L＝3 m，高h＝1.5 m．若该过程中斜面的效率为60%，则力F所做的功为________J，物体受到的摩擦力为________N.
课后练习3
1. （双选）如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2 m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20 N，以下正确的是( )
A. M受到地面的摩擦力为20 N
B. M受到地面摩擦力水平向左
C. 拉力F的功率为8 W
D. M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
2. 在抗洪抢险行动中，小军需要帮老百姓把一个质量为240 kg的重物搬到2 m高的车上，为了省力，他采用5 m的长木板搭了一个斜面(如图)．搬运过程中， 他用沿斜面向上1 200 N的力，历时5 min将重物匀速地推到车上．关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是( )
A. 小军做的功为2 400 J
B. 小军做功的功率为1 200 W
C. 小军对重物做的有用功为6 000 J
D. 此简易斜面装置的机械效率为80%
3. 如图所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点，在此过程中绳的拉力对乙做的功为WCD，斜面的机械率为( )
A. eq \f(WAB,WCD) B. eq \f(WCD,WAB) C. eq \f(GH,WCD－WAB) D. eq \f(GH,WCD＋WAB)
4.如图所示，利用滑轮把重为300 N的物体从斜面底端沿斜面往上匀速拉动10 m，物体升高了6 m，所用时间为10 s，该装置的机械效率为75%，绳子自由端拉力为F，其方向始终与斜面平行，求在此过程中：
(1)拉力做的有用功；(2)拉力的功率；
(3)物体受到摩擦力的大小．
5. 如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104 N的货物A沿斜面向上匀速运动．货物A的速度为v＝2 m/s，经过t＝10 s，货物A竖直升高h＝10 m．已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120 kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
(2)汽车对绳的拉力大小；
(3)斜面的机械效率．
种类
省力杠杆(F1为动力)
费力杠杆(F1为动力)
等臂杠杆
示意图
力臂的关系
________
L1＜L2
L1＝L2
力的关系
F1＜F2
________
F1＝F2
特点
省力费距离
____________
_______________
应用
撬重物、瓶盖起子、钢丝钳剪钢丝、行李箱、核桃夹等
钓鱼竿、镊子、划船的船桨、食品夹夹菜、筷子夹菜等
天平、跷跷板等
次数
动力F1
动力臂L1
阻力F2
阻力臂L2
1
6
5
5
6
2
5
10
10
5
3
4
15
6
10
4
2
20
8
5
图示
有用功
总功
额外功
机械效率
定滑轮
W有=Gh
W总=Fs
(s=h)
W额=W总-W有=Fs-Gh
动滑轮
W有=Gh
W总=Fs
(s=nh)
W额=W总-W有=Fs-Gh

W额=G动h
不计绳重和摩擦时：
竖直滑轮组（在空中提升）
W有=Gh
W总=Fs
(s=nh)
W额=W总-W有=Fs-Gh
不计绳重和摩擦：
W额=G动h
竖直滑轮组（在液体中提升）
W有=
(G-F浮)h
W总=Fs
(s=nh)
W额=W总-W有=Fs-(G-F浮)h
不计绳重和摩擦：
W额=G动h
不计绳重和摩擦时：
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
0.4
____
实验
次数
滑轮
材质
钩码重
G/N
提升的高
度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动
的距离s/m
总功
W总/J
机械
效率η
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
图示
有用功
总功
额外功
机械效率
水平滑轮组
W有=fs物
W总=Fs
(s=ns物)
W额=W总-W有=Fs-fs物
斜面
W有=Gh
W总=Fs
W额=W总-W有=Fs-Gh
或W额=fs
η＝eq \f(W有,W总)＝eq \f(Gh,Fs)