杠杆滑轮功功率机械效率

第八章《机械与人》

［基础巩固］

一.知识回顾

1.杠杆

（1）定义：在力的作用下能够绕着固定点转动的＿＿＿叫杠杆，杠杆可以是直的，也可以是曲的。’

（2）杠杆五要素：

①支点：杠杆绕着转动的＿＿＿＿，可以在棒的一端，也可以在棒上其他位置，用字母＿＿表示。

②动力和阻力：＿＿＿＿＿＿叫做动力，而＿＿＿＿＿＿＿＿＿的力叫做阻力，动力用字母＿＿＿表示，阻力用＿＿表示。

③动力臂和阻力臂：分别用＿＿、＿＿表示，力臂是从支点到力的＿＿＿的距离。

（3）分类：

省力杠杆：L1＿L2F1＿F2 如＿＿；

费力杠杆：L1＿L2F1＿F2如＿＿；

等臂杠杆：L1＿L2F1＿F2如＿＿。

（4）平衡条件：

①杠杆平衡指的是杠杆处于＿＿或＿＿＿＿运动状态。

②条件：＿＿×＿＿＝＿＿×＿＿即：＿＿＝＿＿。

2.滑轮

（1）分类：定滑轮的实质是＿＿＿杠杆，优点是＿＿＿＿＿＿＿；动滑轮的实质是＿＿＿＿＿＿＿＿的杠杆，优点是能省＿＿的力，不足是＿＿＿＿＿＿。

（2）滑轮组

①优缺点：滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成，优点是既能＿＿又能改变＿＿，不足是要＿＿＿＿＿。

②省力规律：在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下，使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，所用的拉力就是物重的＿＿＿，即F＝＿＿＿＿。

3.机械功

（1）意义：当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下，沿＿＿的方向通过了一段＿＿，物理学中就说这个力做了功。

（2）做功的条件：一是＿＿＿，二是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）公式：功等于作用在物体上的＿＿与物体在力的方向上通过＿＿的乘积。用公式表示为W＝＿＿＿＿。

（4）单位：＿＿，如果物体受1N的力且在力的方向上通过了1m的距离，则力对物体做功＿＿＿。

4.功率

（1）概念：物体在＿＿内完成的＿＿叫功率，功率表示的是物体做功的＿＿＿。

（2）公式：如果用＿＿表示功，用＿＿表示时间，则功率P=＿＿＿。

（3）单位：如果功的单位用＿＿，时间的单位用＿＿，则功率的单位是＿＿＿。

5.机械效率

（1）定义：①有用功：使用机械做功时，对人们＿＿的功，也就是人们为了达到目的必须做的功叫有用功，用符号表示为＿＿；②额外功：使用机械做功时，对人们＿＿但又＿＿的功叫额外功，用符号表示为＿＿；③总功：使用机械做功时，人们把＿＿＿所做的功叫做总功，用符号表示为＿＿＿；④机械效率：＿＿＿跟＿＿的比值叫机械效率，用符号表示为

＿＿＿。

（2）求机械效率的公式是＿＿＿＿＿。因机械效率是一个比值，所以＿＿＿单位，且总

＿＿＿1。

（3）影响因素：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 6.机械能

（1）分类： ①动能：物体由于＿＿＿＿＿而具有的能叫动能，动能的大小与＿＿＿和＿＿＿有关。

②势能：分＿＿＿和＿＿＿＿两种，物体由于被举高而具有的势能叫做＿＿＿＿＿，其大

小与＿＿＿＿和＿＿＿＿有关。物体由于发生弹性形变而具的势能叫做＿＿＿＿＿，其大小与＿＿＿＿＿＿＿有关。

（2）机械能守恒

动能与势能之间是可以相互＿＿＿的。即动能可以转化成势能，势能也可以转化成动能，在动能与势能转化的过程中，机械能的总量＿＿＿＿＿。

二.自主检测

1.（2008·株洲）图8－1中属于费力杠杆的是（

）

图8－1

2.（2009·山东德州）正在运动着的物体如果它受到的所有外力同时消失，它的速度将

__________,动能将__________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)

3.（2008·河南）为了省力，工人师傅常用图8－2所示的斜面把物体搬运到汽车上。

设斜面长为s ，高为h ，把重为G 的物体沿斜面匀速推到车上所用力的大小为F ，则搬运物体所做的有用功为 ，该斜面的机械效率为 ×100%（用题中代表各物理量的字母表示）

。

图8－2

4.（2009·江苏省）小强推着小车，30s 内在水平地面上匀速前进了15m ，则小车的速

度为 m/s ．如果水平推力为10N ，在此过程中小强对小车做的功为 J ，功率为 W ．

5. （2008·青岛）回顾实验和探究：

①如图8－3所示，是研究动能大小与什么因素有关的实验。实验中通过 知道动能的大小。 两次实验是为了研究运动与速度的关系。②在研究“牛顿第一定律”时，让小车每次都从斜面 位置由静止滑下，先后滑到 、棉布、木板表面。其中让小车运动状态最难改变的是

表面。

图8－3

6.(2009·福建惠安)跳绳是一项很好的体育健身活动，经测重力为500N 的某同学1 min

跳绳120次，每次离地约0.05m(假设每次离地高度相同)．

(1) 该同学1 min 做功多少焦耳?

(2) 他在这1 min 的锻炼中功率是多大?

7.（2009·兰州市）如图8－4所示，重物A 是体积为10dm 3，密度为7.9 ×103 kg/m 3

的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平

衡，求： 图8－4

（1）作用于绳端的拉力F 是多少？

（2）若缓慢将重物A 提升2m ，拉力做的功是多少？

（3）若实际所用拉力为400N ，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N ／kg ） ［考点点睛］ 考点一：杠杆的五要素及平衡条件 方法技巧：在杠杆的五要素中，最难理解的是力臂。

（1）力臂：①杠杆的力臂从几何上来看是“点”到“直线”的距离，可以理解为：过支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离叫做力臂。

［注意］力臂指的是从支点到力的作用线（或作用线的反向延长线）的垂直距离，不是到力的作用点的垂直距离。

②画力臂的方法：①确定支点；②画好力的作用线，作用线的延长线要用虚线；③从支点O 向力的作用线或延长线作垂线；④标上相应的符号。

（2）杠杆的平衡条件：实验中要先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂大小。要多次测量，使结论具有普遍性，其平衡条件为：F 1L 1=F 2L 2.

命题特点：力臂的作图杠杆的平衡条件的应用在中考中出现的概率很大，一般以填空、选择、作图或实验题的形式出现，分值为3分左右，难度系数约为0.8，作图的规范性必须要注意。 典型例题：

例1：(2008·钦州)如图8－5所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个都相同.下列四项操作中,会使杠杆右端下倾的是（

）

图8－5 ①将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格 ②将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格、 ③在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码

④在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码

A.②③

B.②④

C.①③

D.①④ 答案：C

解析：若将钩码同时向外移动一小格，则力与力臂的乘积为2×4＜3×3，右端会下降，所以①可以；若将钩码同时向内移动一个小格，则力与力臂的乘积为2×2＞1×3，杠杆的左端会下降，所以②不可以；若将杠杆的两侧各减一个钩码，则力与力臂的乘积为1×3＜2×2，则杠杆的右端会下降，所以③可以；若将两侧同时各加挂一个相同的钩码，则力与力臂的乘积变为3×3＞2×4，所以杠杆的左端会下降，所以④不可以。 规律总结：此题考查杠杆的平衡条件，哪边力与力臂的乘积大，杠杆就会向哪端倾斜。 考点巩固

1.（2009·江苏模拟）如图8－6是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个 （填“省”或“费”）力杠杆；若箱和物品共重100N ，动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力至少为 N

．

图8－6

2.（2009·黄冈模拟）把正方体甲放在水平地面上，对地面的压强是 5.4×105

Pa 。AB 是重力可忽略不计的杠杆，支点为0，且OA ：0B =1：2。将正方体甲挂在杠杆的A 端，在B 端施40N 竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，如图8－7所示，此时正方体甲对地面

的压强变为1.8×105Pa 。下列结果正确的是（

） 图8－7

A ．当正方体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆

B 端应施加竖直向下的拉力是60N

B ．当正方体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆B 端应施加竖直向下的拉力是20N

C ．正方体甲的重力是240N

D ．正方体甲的体积约是9.3×10-6m 3

3.（2009·福州）如图8－8所示，使用中属于费力杠杆的工具是（

）

图8－8

4. （2009·江苏模拟）如图8－9是某同学扫地的示意图，若将上面的手看作支点，下面的手施加的力看作动力F ，请在图中画出动力F

和相应的力臂

图8－9

考点二：定滑轮、动滑轮和滑轮组

方法技巧：（1）动滑轮与定滑轮：在不考虑绳子重及滑轮重的情况下，使用定滑轮不省力，无论绳子朝哪个方向拉动，拉力的大小都等于物体的重力。使用动滑轮时，只有拉力的方向竖直向上时，拉力大小才等于物重的一半，即拉力的大小与拉力的方向有关。

（2）滑轮组：①确定承担重物绳子的段数n 是一个关键环节，主要看最后一根绳子出自哪个滑轮，如果最后的拉绳出自动滑轮，则绳子都承担了物重；如果最后一根拉绳出自定滑轮，则最后一根绳子不算，其余的绳子承担了重物。②连接：滑轮组的绕线方法可以概括为“偶定奇动”，即当绳子的段数是偶数时，要先连接定滑轮，即第一段绳子要绕到定滑轮上；如果绳子的段数是奇数，则要先连接动滑轮，即第一段绳子要绕在动滑轮上。同时在连接滑轮组时，还要注意最后一段绳子的方向。

命题特点：滑轮组的应用在中考中出现的概率很大，一般以填空、选择、作图、实验或计算题的形式出现，分值为3-5分左右，难度系数约为0.8，主要考查两种滑轮的用法，滑轮组的考查常与功、功率和机械效率结合在一起。 典型例题：

例2：（2008·上海）某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图8－10(a)所示，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G 甲

（1）比较图(a)与(b)[或(a)与(c)，或(a)与(d)]两图可得：__________________；

（2）比较图(b)与(c)与(d)三图可得

_____。

图8－10

答案：（1）使用动滑轮可以省力，但是不可以改变动力的方向

（2）使用动滑轮缓慢提升相同的重物时，所用动滑轮的重力越小，所用的拉力越小。 解析：（1）比较图(a)与(b)[或(a)与(c)，或(a)与(d)]两图可以看出，使用动滑轮提升物体时，弹簧测力计的示数要小，所以说明了使用动滑轮可以省力，但不能改变动力的方向，动力的方向都是竖直向上的；（2）比较图(b)与(c)与(d)三图可以看出，在物体的重力不变的情况下，动滑轮的重力越大，弹簧测力计的示数越大。

规律总结：用动滑轮提升物体时，拉力的大小等于物体与动滑轮总重力（摩擦力不计情况下）的n 分之一，n 指与动滑轮连接的绳子的段数。

考点巩固：

5. （2009·广东模拟）如图8－11所示的装置中，若不考虑滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦力，拉力最小的是＿＿＿＿。（填A 、B 、C 、

D ）

图8－11

考点三：功和功率

方法技巧：功和功率是两个完全不同的物理量，其区别如下：

功 功率

概念 当物体受力且在力的方向上通过了距离，则力对物体做了

功

物体在单位时间

内完成的功叫功

率

物理意义 表示做功的多少

表示做功的快慢

影响因素

力和距离 功和时间

公式 W=Fs P=W/t

单位 焦耳（J ） 瓦特（W ）

（1）判定物体是否做功的方法：①首先明确是哪个力对哪个物体做了功，或哪个施力物体对哪个受力物体做了功；②距离s 是否是沿力F 的方向移动的距离；③力F 在使物体沿着F 方向移动s 距离过程中，其大小与方向是否变化。

（2）在运用P=W/t 进行计算时，功和时间必须要对应起来，不能“张冠李戴”。

（3）根据P ＝W/t ＝Fs/t ＝Fv ，如果一个物体受力F ，且在力F 的作用下匀速直线运动，则力F 做功的功率P ＝Fv 。

（4）在进行功率测定时，依据公式P ＝W/t ，所以要测出功W 和时间t 两个量，而要测功，如果是克服物体重力所做的功，则要测出物体的重力和在重力方向上通过的距离，即G 和h 。

命题特点：功和功率的计算在中考中经常出现的，一般以填空、选择、实验或计算题的形式出现，分值为5分左右，难度系数约为0.8，主要考查公式的应用。

典型例题：

例3：（2008·宜昌）某同学身高1.8m ，体重为70㎏，在迎奥运田径运动会上他参加背跃式跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m 高的横杆（图8－12）。请问：

(1)他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少？（人体在站立时重心离地面高度约为身高的0.6倍；g 取10N/kg ）

(2)若他在月球上跳高，所跳的高度与在地球上一样吗？为什么？（月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的

1/6）

图8－12

答案：（1）运动员的重力：G=mg=70㎏×10N/㎏=700 N

运动员重心上升的高度： h =1.8m-1.8m ×0.6=0.72 m

克服重力所做的功： W= G h =700 N ×0.72m=504J

（2）不一样 。根据W = G h ，同一个人在地球上与在月球上所做的功是一定的，由于G 减小，h 要增加，所以他在月球上所跳的高度要高些。

解析：（1）人克服重力做的功W ＝Gh ，所以本题要先求出该同学的重力，其中上升的高度h 是越过的最高高度减去人原来的重心位置，这是解决第一问的关键；（2）人无论在地球还是月球上，克服重力做的功不变，所以重力与高度h 成反比。

规律总结：在求第一问时，一定不要将高度h 算成1.8m ，应减去原来人的重心高度。 考点巩固：

6.（2009·河南模拟）一名工人用如图8－13所示的滑轮组提起重450N 的重物，绳自由端的拉力为200N ，重物在5s 内匀速上升了1m ．则拉力的功率是_________W ，滑轮组的机械效率是

__________．

图8－13

7. （2009·福州）上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N 的水平牵引力，5min 内匀速直线行驶了9000m 。

（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？

（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？

考点四：机械效率

方法技巧：（1）机械效率是反映机械性能的物理量，它表示的是有用功在总功中所占的比值，有用功与总功的比值越大，机械效率越高，机械性能越好。由于用机械时不可避免地要做额外功，因此机械效率总小于l ，且无单位，通常用百分数表示。

（2）影响滑轮组机械效率的因素：

使用滑轮组提升物体时，不得不把动滑轮一起提起来，对动滑轮做的功是额外功，动滑轮越重，做的额外功就越多，有用功在总功中所占的比例就越小，滑轮组的机械效率就越低； 当其他条件都相同时，即克服动滑轮的重力和绳与轮间的摩擦力所做的额外功相等，所提升的物体越重，做的有用功越多，则有用功在总功中所占的比例就越大，滑轮组的机械效率就越高。

命题特点：机械效率的计算在中考中出现的概率很大，一般以填空、选择、计算或实验题的形式出现，分值为4分左右，难度系数约为0.8，经常与功和功率的计算结合在一起，是中考计算题的重要来源。

典型例题：

例4：（2008·南京）一物体质量为18kg ，其所受重力为 N ．如图8－14所示，小明用定滑轮将该物体在4s 内匀速提高2m ．所用拉力为200N ．此过程中，小明做的有用功是 J ，定滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 w ．(取

g ＝10N/kg)

图8－14

答案：180 360 90% 100

解析：重力G=mg=18kg ×10N/kg=180N

有用功W 有用=Gh=180N ×2m=360J ，

机械效率η=W 有用/W 总=360J ÷(200N ×2m)=90%

拉力的功率P=W 总/t=400J/4s=100W 。

规律总结：掌握基本的公式，区别清物体上升高度和绳子通过距离的关系，这类题相对来说难度不大。

考点巩固：

8.（2009·江西模拟）小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图8－15所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角

θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：

图

8－15

⑴ 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。

⑵ 分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越小，斜面的机械效率越 。

⑶若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程度不变，只改 。

9.（2009·福州）如图8－16所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg ，攀爬高度39m ，历时约3min20s.

（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？

（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图8－17所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的拉力至少要多大？（g 取10N/kg

）

图8－16 图8－17

考点五：机械能及其转化

方法技巧：动能是指物体由于运动而具有的能量，只与物体的运动速度和质量有关；重力势能是指物体由于被举高而具有的能量，与高度和质量有关，弹性势能与发生弹性形变的程度有关。动能与势能之间是可以相互转化的。即动能可以转化成势能，势能也可以转化成动能，在动能与势能转化的过程中，机械能的总量保持不变。

要注意，在只有重力、引力、弹力做功时，机械能是守恒的，其他力做功，机械能不守恒。

命题特点：机械能的考查在中考中出现的概率不是很大，一般以填空、选择题的形式出现，分值为2分左右，难度系数约为0.7，常考机械能的转化与守恒定律。特别要注意物体做“匀速”运动的情况。

典型例题：

例5：（2008·广州）如图8－18所示，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd 从a 点运动到d 点，则下列说法中正确的是（

）

图8－18

A ．通过d 时的速度比通过c 时大

B ．在c 点比在b 点的重力势能小

C ．从a 运动到b 的过程中，动能转化为重力势能

D ．从b 运动到c 的过程中，机械能转化为重力势能

答案：A

解析：在a 点的重力势能最大，当从a 向b 运动时，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，从b 点运动到c 点时，动能转化为重力势能，所以c 点的重力势能比b 点大，当从c 向d 运动时，重力势能转化为动能，所以通过d 时的速度比通过c 时大。

规律总结：同一物体判定动能的大小主要看速度，判定重力势能的大小主要看高度。 考点巩固：

10.（2009·江苏模拟）随着我国经济的发展，城市的建筑越修越高。但如果不注意放在建筑物上的物体(例如放在阳台上的花盆) 就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中, 它具有的_________能转化成______能，如果高度越高，物体落下来做的功越_________(大/小)，所以危险性也越大。

11.（2009·苏州模拟）如图8－19所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（ ）

A 、动能增大，势能增大，机械能增大

B 、动能增大，能增大，机械能不变

C 、动能不变，势能增大，机械能不变

D

、动能不变，势能增大，机械能增大

图8－19

12. （2009·贵州）2008年5月12日，汶川特大地震发生后， 抗震救灾指挥部决定采用空降的方法抢救被困的灾民。图8－20为解放军15名空降兵勇士在地形十分复杂、气候特别恶劣，又无地面指挥引导、无地面标识的情况下，奋不顾身地从４９９９米高空跳伞的情景。他们跳出飞机舱门,在打开降落伞之后匀速下降, 这一过程中伞兵勇士的动能 ，机械能 （选填“增大”、“ 减小”或“不变”）。

图8－20

［真题集合］

一.选择题

1.（2008·乌鲁木齐）如图8－21所示，均匀木棒AB 长为1m ，水平放置在O 、O ＇两个支点上。已知AO 、O ＇B 长度均为 0.25m 。若把B 端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力20N ；若把B 端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力（

）

图8－21

Ａ．20N Ｂ．40N

Ｃ．60N Ｄ．8ON

2. （2009·江苏模拟）图8－22中，属于费力杠杆的是 （ ）

图8－22

A.开啤酒瓶盖的开瓶器

B ．剥核桃壳的核桃钳

C ．钩鱼者手中的鱼杆

D ．撬钉子的钉锤

3. （2009·晋江市）在北京奥运会上，我国蹦床运动实现零的突破，图8－23为蹦床运动员何雯娜从蹦床弹向空中表演技巧动作的过程中，则运动员具有的

A.动能增加，势能减少

B.动能增加，势能增加

C.动能减少，势能减少

D.动能减少，势能增加

图8－23

4．（2008·济宁）园艺师傅使用如图8－24所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O 靠近，这样做的目的是为了（

）

图8－24

A ．增大阻力臂，减小动力移动的距离

B ．减小动力臂，减小动力移动的距离

C ．增大动力臂，省力

D ．减小阻力臂，省力

5.（2009·兰州市） 下列实例中，力对物体没有做功的是（ ）

A.起重机吊起重物

B.马拉车，车未动

C.跳水运动员从跳台跳下

D.举重运动员，将杠铃举起

6.（2008·北京密云）如图8－25所示，图8－中的甲、乙两个物体处于静止状态。甲乙两个物体的密度比ρ甲：ρ乙＝2：1，质量比m 甲：m 乙＝4：5。则下列说法正确的是（不计绳重、轮重和摩擦）（ ）

A 、滑轮组静止时，甲乙物体受到的合力为零。

B 、甲乙两物体的体积比为8：5。

C 、乙对水平地面的压力和甲的重力之比为4：3。

D 、乙对水平地面的压力和乙的重力之比为3：4

。

图8－25

7.(2008·杭州)下图8－26所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中（ ）

A ．物体的动能一定增大，重力势能一定减小

B ．物体的动能一直减小， 重力势能一直增大

C ．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小

D

．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大

图8－26

8.（2009·江苏模拟）“嫦娥一号”靠近月球后，点燃发动机向运动前方喷出火焰，进行太空刹车减速．下列说法中正确的是（ ）

A.刹车过程中，受到的是平衡力

B.刹车过程中，其动能在增大

C.刹车过程中，说明力可以改变物体的运动状态

D.刹车过程中，机械能变大

9.（2009·绵阳市）如图8－27所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O 点，另一端系一小球，O 点的正下方固定有一根钉子P 。位置1在O 点的正下方，位置3与A 点等高，位置5是A 与l 之间的某点，位置2是l 与3之间的某点，位置4是高于3的某点。不考虑空气阻力，小球从A 点静止释放（

）

图8－27

A ．第一次过位置l 后最高能到达位置2

B ．第一次过位置l 后最高能到达位置4

C ．第二次过位置1后最高能到达位置5

D ．第二次过位置l 后最高能到达位置A

10. （2009·绵阳市）杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图8－28所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg 的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（

）

图8－28

A ．10 g

B ．400 g

C ． 1000 g

D ．4000 g

二.填空题

11.（2009·兰州市）如图8－29所示，把一个金属小球用细线悬挂起来，将小球拉到A 点，然后放开，小球在从A 点运动至B 点的过程中，_______能转化为_______

能。

图8－29

12. （2009·上海模拟）一名消防队员在模拟演习训练中，沿着竖立在地面上的钢管往下滑，消防员的重力势能_____________（选填“增大 ”或“减小”），他与钢管之间的摩擦是___________摩擦（选填“滚动”或“滑动”），当他滑到地面时，他感到手心发烫，说明了这是通过_____________的方法使其内能增加的，为了安全，他应该戴手套训练。

13.（2009·绵阳市）在某建筑工地上，工人用如图8－30所示的滑轮组将重为1200 N 的建筑材料从地面运到高20 m 的楼上，手竖直向上的拉力是500 N ，在这个过程中，工人做了 J 的额外功，滑轮组的机械效率是

____。

图8－30

14.（2009·河南模拟）2008年北京奥运会的宗旨是“绿色”和“人文”，在所有的比赛场馆都为残疾人（特别是乘坐轮椅的人）建立了专用通道，为残疾人上下台阶提供了方便，它实际上就是一种我们学过的简单机械——斜面，使用它的好处是 。

15.（2008·无锡）各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。如图8－31所示，要剪开铁皮，应该用 最合适；剪纸或布时，应该用 最合适。(

选填标号)

图8－31

16.（2008·绍兴）庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图8－32甲中三个质量均为1千克、边长为30厘米的均质正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功________________焦。比赛中小敏快于小王完成堆

叠，则堆叠过程中小敏做功的功率________________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)小王（g ＝10N/kg

）。

图8－32

17．（2009·江苏省）如图8－33所示，工人用动滑轮将重400N 的木箱匀速向上提升，不计摩擦和滑轮重，在此过程中，工人用的拉力为 N ，木箱的重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）

．

图8－33

三.作图8－与实验题

18.（2008·泰安）用下图8－34所示的滑轮组提升重物，若拉力F 将绳子的自由端移动1. 5m 时，重物升高0.5m,

请你在图中画出绳子绕法。

图8－34

19.（2009·兰州市）一块质量分布均匀的长方形木板放在水平地面上，现在要将木板从N 端抬起，请你在图8－35中标出支点O 的位置，并画出所用最小动力F 的示意图和动力臂L （板的厚度不计）

。

图8－35

20.（2008·徐州）图8－36是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。

(1)请你在图中画出钩码受到重力G 的示意图和此时杠杆受到动力F 1的力臂l 1；

(2)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂，她可以采取的做法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ (写出一条即可)；

(3)右表是小华得到的一组实验数据，由此她得出 “动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确?如果不正确，造成错误的原因是什么？ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

。

图8－36

21. （2009·贵州）在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图8－37是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。学科网图

（1)由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为0.1 J ，人做的总功为 J 。学(2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是 ；结合弹簧测力计放大图，可知小强的错误是 。学科网（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为 。学科网四.计算题

22.（2008·宿迁）如图8－38是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB 长1.5m ，

可绕固定点O 在竖直平面内自由转动，A 端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0．015m 3的沙袋，

其中OA=1m ，在B 端施加竖直向上600N 的作用力时，轻杆AB 在水平位置平衡，试求沙子的密度。（g 取10N ／kg

，装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计）

图8－38

23.（2009·绵阳市）在灾后重建中，村民住房重建所用砖的承压是必须考虑的一个重要指标。用砖砌墙修房时，考虑各种因素砌墙的最大实际高度只能是最大理论高度的30%。红星村村民在住房重建中，使用的是一种本村生产的长方体实心砖，这种砖长为0. 24 m ，宽为0.12 m ，高为0.05 m ，重为36 N ，所能承受的最大压强是5 ×105 Pa 。(g 取10 N/kg)求：

(1)用这种砖来修房砌墙，墙实际最高可以多高？

(2)如果将100匹这种砖从地面搬到5m 高的平台上，最少要做多少功？

［中考模拟］

一.选择题

1. （2009·上海模拟）如图8－39所示，轻质杠杆OE 可绕O 点转动，其中杆上相邻各点之间距离相等，在C 点处挂一重为20牛的物体G ，要使杠杆在水平位置平衡，可以（

）

图8－39

A ． 在A 点作用一个竖直向下的力，大小为60牛；

B ． 在B 点作用一个竖直向上的力，大小为40牛；

C ． 在

D 点作用一个竖直向下的力，大小为15牛；

D ． 在

E 点作用一个竖直向上的力，大小为12牛。

2.（2008·无锡）如图8－40所示，用10N 的水平推力推着重为60N 的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J

的功，则在这一过程中 ( )

图8－40

A ．物体一定受到10N 的摩擦力

B ．重力做的功一定为360J

C ．物体一定运动了lm

D ．物体一定运动了6m

3.（2009·黄冈模拟）如图8－41所示，均匀相同的砖，平放在水平地面上，用竖直向上的力F 1和F 2分别作用于ab 和a ′b ′的中点，使它们慢慢地直立起来（砖不滑动），则（ ）

A 、F 1=F 2

B 、F 1

C 、F 1>F 2

D 、不能确定

图8－41

4.（2008·达州）在不计绳重和摩擦的情况下利用如图8－42所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度。若用η甲，η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W 甲、W 乙

表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是( )

图8－42

A.η甲＝η乙，W 甲＝W 乙

B.η甲＞η乙，W 甲＞W 乙

C.η甲＜η乙，W 甲＜W 乙

D.η甲＞η乙，W 甲＜W 乙

5.（2009·江苏模拟）如图8－43所示，把同一物体沿斜面BA 和CA 分别拉到顶端A ，若斜面两边的机械效率ηB =ηC ，则沿斜面的拉力F 1、F 2的大小关系是( )

A ．F 1

B ．F 1=F 2

C ．F 1>F 2

D

．不能确定

图8－43

6.（2009·贵州模拟）起重机将一物体竖直向上匀速提升的过程中，物体具有的动能和重力势能的变化是（ ）

A.动能不变，重力势能增大

B.动能增大，重力势能增大

C.动能减小，重力势能增大

D.动能不变，重力势能不变

7.（2008·长沙）小明用如图8－44所示的滑轮组将一个重为120N 的物体匀速提升2m ，所用的拉力为50N ， 此时拉力所做的功为W ，滑轮组的机械效率为η1；若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N 的物体．此时滑轮组的机械效率为η2，则W 、η1、η2分别是(不计绳重和摩擦

)( )

图8－44

A 、240J ，80％，85％

B 、300J ，80％．85％

C 、300J ，80％，80％

D 、240J ，75％，80％

8.（2008·济宁）5月12日，汶川特大地震发生后， 抗震救灾指挥部决定采用空降的方法抢救被困的灾民。图8－45为解放军15名空降兵勇士在地形十分复杂、气候特别恶劣，又无地面指挥引导、无地面标识的情况下，奋不顾身地从４９９９米高空跳伞的情景。他们跳出飞机舱门,在打开降落伞之前下降的速度越来越大, 这一过程中伞兵勇士的（

） 图8－45

A ．动能增大，重力势能增大

B ．动能增大，重力势能减小

C ．动能减小，重力势能增大

D ．动能减小，重力势能减小

9.（2009·河南模拟）已知甲物体在光滑的水平面上运动，乙物体在粗糙的水平面上运动，现用相同的水平推力，分别使甲、乙两物体沿力的方向移动相同的距离，则两次推力所做的功W 甲和W 乙大小关系为（ ）

A ．W 甲>W 乙

B ．W 甲

C ．W 甲=W 乙

D ．无法确定

10．（2009·湖南常德）下列工具：①钢丝钳 ②钓鱼杆 ③筷子 ④镊子 ⑤开酒瓶用的起子，其中属于费力杠杆的是（ ）

A ．①②③

B ．②③④

C ．①③⑤

D ．②③⑤

二.填空题

11.（2008·辽宁）2008年5月12日，四川汶川发生了强烈地震。在道路完全中断的情况下，空军派出直升机进行救援，空降兵在匀速下落中相对于降落伞是_______的，机械能是_______（填“增大”、“减小”或“不变”）的。

12. （2009·上海模拟）在图8－46的装置中，使用的是________滑轮（选填“定”或“动”）。

如果要提起50牛的物体（不计滑轮的重力和摩擦），至少需要用___________牛的拉力，若要使物体匀速上升2米，则拉力所做的功为___________

焦。

图8－46

13.（2008·乐山）如图8－47所示，重为25N 的木块在大小为10N 的水平拉力F 的作用下，在10s 内沿水平地面匀速前进5m ，则拉力做的功为_____J ，地面对物体的摩擦力为

__________N 。

图8－47

14. （2009·上海模拟）利用如图8－48所示的装置将重为100牛的物体A 在2秒内匀速提高3米，则物体上升的速度为_________米/秒，以滑轮为参照物，物体是_________的（选填“静止”或“运动”），拉力的功率为_________瓦。

（不计绳子与滑轮之间的摩擦）

图8－48

15.（2008·昆明）如图8－49所示，用滑轮组把重为80N 的物体匀速提起。(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力F 的大小是______N ；(2)若实际的拉力为50N ，匀速将物体提高4m ，则拉力所做的功是______J ，滑轮组的机械效率是______

。

图8－49

16．（2008·济宁）图8－50是2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标，该图标生动地说明运动员要想击中靶心，都要闭上一只眼，然后让另一只眼和枪上的准星、靶心在同一直线上，这是利用了＿＿＿

的原理；如果枪膛长30cm ，火药在枪膛内对子弹的推力是100N ，子弹离开枪膛后前进了50m ，则火药对子弹所做的功是 J

。

图8－50

17.（2009·南京模拟）如图8－51所示，质量为5kg 的物体M 在力F 的作用下以5cm/s 的速度在水平面上做匀速直线运动．此时弹簧测力计的读数为2N ．则拉力F 为 N ，物体与水平地面间的摩擦力为 N ．拉力F 的功率为 W ．（不计滑轮和绳重，

不计滑轮和绳之间的摩擦）

图8－51

三.作图8－与实验题

18.（2008·芜湖）芜湖临江桥是安徽首座独塔单索面斜拉桥(如图8－52甲所示)。将大桥的结构简化，可抽象成乙所示的杠杆模型，若将其中O 点视为支点，请在乙中作出拉索对桥面拉力F 的力臂T ．(保留作图痕迹)

。

图8－52

19.（2009·晋江市）图8－53所示O 是杠杆的支点，请在图中画出F

1的力臂。

图8－53

20.（2008·威海）小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图8－54甲、乙所示的实验，

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A 处和B 处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如甲所示。

（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B 处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如乙所示。

上述甲、乙两组实验中：

（1）要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图，选择的理由是： 。

（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是

。

图8－54

（3）甲、乙两组实验可以得出的结论是 。

21.（2009·上海模拟）某同学研究杠杆的使用特点，他先用弹簧秤（测力计）直接提三个钩码。然后在杠杆上挂三个相同的钩码，且保持位置不变，他三次用弹簧秤（测力计）提着杠杆使其水平静止，研究过程如图8－55所示，请观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。

（a ）

测力计

00测力计0

0测力计

00测力计

00

图8－55

（1）比较图8－55中（a ）、（b ） [或（a ）、（c ）或（a ）、（d ）]，可知：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（2）比较图8－55中（b ）、（c ）、（d ）可知：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

四.计算题

22.（2009·晋江市）装卸工人用如图8－56所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物，所用的拉力F 为600N ，绳子自由端在50s 内被拉下2m ，在此过程中求：

（1）拉力F 所做的功；

（2）拉力F 功率；

（3）滑轮组的机械效率。

图8－56

23.（2008·芜湖）图8－57是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，

该船将沉没于水下深 处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为 5 0 m 3，质量是

200t 。

(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?

(2)货箱完全出水后，又被匀速吊起1 m ，已知此时钢缆拉力F 为1×105 N ，则在此过程 中

拉力F 所做的功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少?

(3)若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱

所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。(水的密度为1.0×103 kg ／m 3，g 取10N ／kg ，不考

虑风浪、水流等的影响。)

图8－57

24. （2009·安徽模拟）在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息．

(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在如图8－58所示的虚线框中画出该滑轮组的组装示意图． (2)用该滑轮组将重为800N 的物体匀速提升1m 时，拉力做的总功为多少?

图8－58

［单元检测］

一.选择题

1.（2008·巴中）如图8－59所示是安置在巴中大佛寺收费站栏杆的示意图，当在A 处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根（

）

图8－59

A ．省力杠杆

B ．费力杠杆

C ．等臂杠杆

D ．无法确定

2.（2009·衢州）台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了下列图8－60所示四种方案，每个人所需拉力最小的方案是（

）

图8-60

3.(2009·福建惠安)图8－61

中属于费力杠杆的是 ( )

图8－61

A ．起子

B ．道钉撬

C ．筷子

D ．钢丝钳

4.（2008·广州）如图8－62所示，绳子OO ′悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a 点挂上重物G ，在O 右侧某点b 处挂上钩码．重物G 的质量及a 到O 的距离不变，要使杆保持水平，b 点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b 到O 的距离的关系是图8－63中哪一幅图（

）

图

8－62

图8－63

5.（2009福建泉州市）图8－64是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（ ）

图8－64

6.（2008·青岛）如图8－65所示，下列关于F 1力臂的作图中，正确的是（

）

图8－65

7.（2008·嘉兴）皮划艇是我国的奥运优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住浆柄的末端(视为支点)，另一手用力划桨，如图8－66所示，此时的船桨是（ ）

A ．等臂杠杆

B ．费力杠杆

C ．省力杠杆

D ．省功杠杆

图8－66

8．（2009·烟台市）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图8－67所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（

）

图8－67

A ．甲较省力且机械效率较高

B ．乙较省力且机械效率较高

C ．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同

D ．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同

9.（2009·江西模拟）小聪放学回家后，发现爷爷做生意用的杆秤锤碰掉了一小块，他用这个秤称出1kg 黄豆，则这些黄豆的真实质量应（ ）

A ．小于1kg

B ．大于1kg

C ．等于1kg

D ．无法判断

二.填空题

10.(2008·淄博)如图8－68所示，用滑轮组匀速提升物体A 时，弹簧测力计的示数为＿＿＿N ，如果不计滑轮重和摩擦，物体A 的重力为 N

。

图8－68

11.（2009·湖南常德）2008年6月3日至5日奥运火炬“祥云”在我省传递。 “祥云”

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