八年级物理 12简单机械

(2)在已经平衡的杠杆的左侧钩码下加挂钩码，为了使 杠杆尽快平衡，下列做法正确且合理的是___A___。 A.只把右侧钩码向右移动 B.只把左侧钩码向左移动 C.把左右两侧钩码同时向左移动 D.把左右两侧钩码同时向右移动
(3)杠杆在两个力的作用下平衡时，F1l1=F2l2，此时动 力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消。据此，如
【解题关键】(1)根据绳子段数算出绳端移动的距离， 根据v= s 算出工人放绳的速度。
t
(2)根据W有=Gh算出有用功，根据W总=Fs算出总功；
根据η= W算有 出机械效率。
W总
(3)根据入水前的拉力和物体的重力，F= n1(G动+G)算 出动滑轮重力；根据η1∶η2=4∶3算出物体完全浸没 水 到中的后浮滑 力轮 ，的 根机 据F械=效n1率(Gη+2。G动根-F据浮η)算= 出WW绳算有总上出拉物力体；受根据 G=mg算出人的重力，对人受力分析得出人对地面的压
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和___分__度__值____。 (2)如图1所示，测量物体G所受的重力为___4_._6__N___。
(3)如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力 计并读出拉力F的数值，用___刻__度__尺____测出 物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距 离s，将数据填入表格。根据表格中的数据， 可以知道他们选用的滑轮组是___乙____(选填“甲”或 “乙”)。
1 n
(G物+G动)。
3.组装滑轮组：按“奇动偶定”的原则： (1)n为奇数，绳子的固定端在动滑轮的挂钩上。 (2)n为偶数，绳子的固定端在定滑轮的挂钩上。
【规避失分点】 (1)绕线时，按从内到外的顺序且所有滑轮都有绕线。 (2)所画的线要直，与滑轮的边缘相切。
【典例6】(2017·上海中考)如图(a)、(b)所示，分别 用力F1、F2匀速提升重为10 N的物体，图___(_b_)___中的 滑轮可以看作省力杠杆；图(a)中，若不计摩擦和滑轮 重力，力F1的大小为___1_0___ N。
3.判断杠杆是否平衡：若F1l1=F2l2，杠杆平衡； 若F1l1≠F2l2，杠杆向力与力臂乘积大的方向偏转。
【典例3】(2018·福建中考A卷)《墨经》最早记述了 秤的杠杆原理，如图中“标”“本”表示力臂,“权”
“重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是 (C)
世纪金榜导学号
A.“权”小于“重”时，A端一定上扬 B.“权”小于“重”时，“标”一定小于“本” C.增大“重”时，应把“权”向A端移 D.增大“重”时，应更换更小的“权”
主题一 探究杠杆的平衡条件 【考点解读】 1.实验前，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的方 法：哪端高向哪调，即左高左调，右高右调。
2.使杠杆在水平位置平衡的目的： ①便于读出杠杆的力臂。 ②减少杠杆自重对实验的影响。 3.实验中，多次实验，收集不同数据的目的：避免偶 然性使实验得出的结论更具有普遍性。
【典例7】(2017·淮安中考)画出图中使用滑轮组提升 物体最省力的绳子绕法。
答：
考点4 影响滑轮、滑轮组机械效率的因素 1.有关因素： (1)物重：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越 大。 (2)动滑轮重：不同滑轮组，提升物重相同时，动滑轮 越重，机械效率越小。
2.无关因素：有用功或额外功的多少、机械的省力情 况、物体移动距离、绳子股数等。
果杠杆受到动力F1、F2和阻力F3三个力的作用，杠杆的 平衡条件是什么呢？请你提出猜想：___F_1l_1_+_F_2l_2=_F_3_l_3 __ (用公式表达)。
【母题追问】结合【示范案例】思考以下问题： (1)实验前，发现杠杆左端高右端低，这时应将平衡 螺母向___左____(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在 水平位置平衡。
F拉= G G动 F浮 160 N =402N5 N100 N
4
4
G人=m人g=50 kg×10 N/kg=500 N 所以F压=G人+F拉=500 N+25 N=525 N 答：(1)工人放绳的速度是4 m/s。(2)滑轮组的效率η1 为80%。(3)当物体完全浸没水中后，工人对地面的压
力是525 N。
世纪金榜导学号
A.额外功较小 B.额外功较大
C.总功较小
D.总功较大
【典例9】(2017·福建中考)如图所示，用相同的滑轮
安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力 为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA>GB， 则η甲___>___η乙；若FA=FB，则GA___<___GB。(均选填 “>”“<”或“=”)
【典例4】(2017·枣庄中考)如图是小明
探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实
验中杠杆始终处于水平平衡状态，若在
C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→
③，则拉力的变化情况是 世纪金榜导学号( A )
A.先变小后变大
B.先变大后变小
C.逐渐变大
D.逐渐变小
【典例5】(2018·荆州中考)如图所示，
【典例11】(2017·玉林中考)如图所 示，重为100 N的物体A在拉力F=5 N 作用下沿水平面做匀速直线运动，已知滑轮组机械效 率为60%，物体A运动的速度为0.5 m/s，则物体A在 20 s内通过的路程为___1_0___m，该机械所做的有用功的 功率为___4_._5___W。(忽略绳子和滑轮的重力)
第十二章 简单机械
【思维导图】
【素养展览】
考点1 杠杆力臂作图 1.画杠杆力臂的方法：
2.根据力臂找“最小动力”：
【规避失分点】 (1)力臂要用带双箭头的实线或虚线加大括号并加上垂 直符号表示，标注符号l，不能有遗漏。 (2)画力时，不要漏画力的方向。
【典例1】(2017·西宁中考)如图所示，请在图中画出
(4)仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录
并计算实验数据：
实验 次数
物体重 量G/N
物体上 升高度 h/cm
1
5.00
2
8.00
3
10.00
拉力 F/N
1.80 1.77 1.75
弹簧测力 计移动的 距离s/cm
15.00
24.00
30.00
主题二 测量滑轮组的机械效率 【考点解读】 1.实验中，分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置的 目的：便于测量钩码和弹簧测力计移动的距离。 2.实验中，匀速缓慢拉动弹簧测力计的目的：保证拉 力等于弹簧测力计的示数。
3.实验中，若没有刻度尺测出滑轮组机械效率的方法： 对于已经组装好的滑轮组，s=nh，则机械效率 η= W有 Gh Gh G 。因此只要查出绳子的段数， 即可W算总出滑Fs轮组F的nh机n械F 效率，无需测量h和s的大小。
考点3 滑轮、滑轮组的判断及特点
1.判断绳子的股数：
(1)切线法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，数出
与动滑轮相接触的绳子段数n。 (2)根据F和G的关系：n= G ，若n计算结果不是整数，
F
采取“进一法”，使n取整数。
2.省力情况：
(1)不计摩擦和机械本身重力：F=
1 n
G物。
(2)不计摩擦和绳重：F=
考点5 机械效率的相关计算 1.规律：使用机械时，不得不做一些额外功，所以机 械效率η总小于1。
2.机械效率的计算：
【规避失分点】 水平方向上拉动物体时，克服摩擦力做的功为有用功， 而不是额外功。
【典例10】(2018·怀化中考)如图，在斜面上将一个 重5 N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为2 N，斜面长4 m、高1 m，则拉力做的有用功为___5___J， 斜面的机械效率为___6_2_._5_%___。 世纪金榜导学号
力。
解：(1)s=4h=4×3 m=12 m
v= s 12 =m4 m/s
t 3s
(2)η1=
G h G =18600 %N
F nh nF 4 50 N
(3)
1 2
4 3
,
80，%2 所 43以η2=60%
在空气中时4F=G+G动，4×50 N=160 N+G动
所以G动=40 N 完全浸没水中时 (（G GF浮F浮）G=动hη)h2 1601N60NF浮=F浮4600N%，F浮=100 N
答：
考点2杠杆平衡条件的应用 1.判断杠杆的类型：根据力臂大小， (1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 (2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 (3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
2.计算动力或阻力：根据F1l1=F2l2，已知其中的三个量， 计算第四个物理量。
4.实验改进：用弹簧测力计代替杠杆一侧的钩码，能 直接测出拉力的大小，方便实验操作。 5.实验中若用弹簧测力计代替杠杆一侧的钩码，当弹 簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计的示 数变化：拉力的力臂变小，弹簧测力计的示数变大。
【示范案例】(2018·黄冈中考)用如图 所示的器材探究杠杆的平衡条件。
【典例13】(2018·南充中考)如图是工人 将重160 N的物体匀速放下的过程，已知物 体下降的距离为3 m，用时3 s，工人的拉 力为50 N，工人质量为50 kg。(物体未浸 入水中，且不计绳重及摩擦) 世纪金榜导学号
(1)求工人放绳的速度。 (2)求滑轮组的效率η1。 (3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2， 已知η1∶η2=4∶3(物体在水中仍匀速下降，动滑轮 不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g取10 N/kg)。求当 物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。
一轻质杠杆水平支在支架上，OA=20 cm，
G1是边长为5 cm的正方体，G2重为20 N。 当OC=10 cm时，绳子的拉力为___1_0___N，此时G1对地面 的压强为2×104 Pa。现用一水平拉力使G2以5 cm/s 的速度向右匀速直线运动，经过___1_0___s后，可使G1对 地面的压力恰好为零。 世纪金榜导学号
【规避失分点】 不要认为滑轮组不变，滑轮组的机械效率就不变。对 于同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率也不同。
【典例8】(2018·福建中考A卷)如图所示，用同一滑
轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提
升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不
计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程 ( D )
(2)杠杆在图甲的水平位置平衡后，用手使杠杆缓慢地 转过一个角度(如图乙)后松手，杠杆___能____(选填 “能”或“不能”)保持静止。 (3)如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠 杆C处竖直向上拉，在A处挂上适当的钩码，使杠杆在 水平位置平衡，则弹簧测力计读数为___3_._0__N___，钩码 总质量为___0_._2___kg。(g取10 N/kg)
4.若忽略绳重和各种摩擦，动滑轮重力对滑轮组机械 效率的影响：提升的物重相同时，动滑轮越重，机械 效率越低。 5.实验中，克服物体重力所做的功为有用功(W有= G物h)；绳子自由端拉力做的功是总功(W总=Fs)。
【示范案例】 (2018·钦州中考)下面是小明和小红的“测量滑轮组 的机械效率”实验报告， 实验名称：测量滑轮组的机械效率 实验步骤：
【典例12】(2018·姜堰区质检)如图所 示，一根均匀的细木棒OC，OA= 1 OC，
4B为OC的中点。在C点源自始终竖直向上的50 N的拉力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.1 m。提升该物 体做的有用功是___1_8___ J，总功是___2_0___ J，木棒的 机械效率为___9_0_%___，木棒重为___1_0___ N(不计摩擦)。
世纪金榜导学号 (1)实验前调节杠杆上的___平__衡__螺__母____，使杠杆在不挂 钩码时，保持水平并静止，这是为了___便__于__实__验__时__能__ _从__杠__杆__上__直__接__读__出__力__臂__(_消__除__杠__杆__自__重__对__实__验__的__影__响__)_。
力F的力臂l及物体所受重力的示意图。世纪金榜导学
号
答：
【典例2】(2018·抚顺中考)如图甲是一个“胀管器”, 其手柄OBA在使用时是一个杠杆，图乙是其简化的示意 图，图中O为支点，F2是使用“胀管器”时B点受到的 阻力。请在图乙中画出：(1)阻力臂l2。(2)作用在A点 的最小动力F1及其力臂l1。