浙教版九年級(jí)上冊(cè) 3.4 簡(jiǎn)單機(jī)械 學(xué)案

簡(jiǎn)單機(jī)械適用學(xué)科適用區(qū)域

科學(xué)浙教版

適用年級(jí)課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）

九年級(jí)120知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)

1.桿：①杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂②杠桿的平衡條件③省力杠桿,費(fèi)力杠桿和等臂杠桿④人體中的杠桿。2.輪：①定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)②滑輪組的組裝方法。3.械效率：①有用功，額外功，總功②機(jī)械效率的測(cè)量計(jì)算，提高機(jī)械效率的方法③斜面的機(jī)械效率，探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)。1.桿：①指認(rèn)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂②繪制杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂圖示③概述杠桿的平衡條件④應(yīng)用杠桿平衡條件解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題⑤舉例說(shuō)出人體中的杠桿物體的內(nèi)能。2.輪：①辨認(rèn)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組②知道定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn).③知道滑輪組的特于兩個(gè)滑輪的滑輪組用滑輪組（限于兩個(gè)滑輪的滑輪組）解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。3.械效率：①判斷有用功，額外功，總功②機(jī)械效率的計(jì)算，提高機(jī)械效率的方法③斜面的機(jī)械效率，探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)。杠桿的五要素以及杠桿的平衡條件；定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)械效率的測(cè)量和分析計(jì)算高機(jī)械效率的方法；斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)。1頁(yè)

學(xué)習(xí)難點(diǎn)

運(yùn)用杠桿的平衡條件解決問(wèn)題，機(jī)械效率的分析和計(jì)算。學(xué)習(xí)過(guò)程一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)1.杠的五要素是什么？2.杠的平衡條件是什么？3.定輪、動(dòng)滑輪和滑輪組有什結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，滑輪組的繞線方式？4.什是有用功、額外功和總功5.機(jī)效率的表達(dá)式表示的意義什么，影響機(jī)械效率的因素有哪些？6.影斜面機(jī)械效率的因素有哪？二、知識(shí)講解考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)1杠桿杠桿作用力與力的方向1.動(dòng)、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。2.動(dòng)、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反1

O

2F1杠桿的平衡條件

F2杠桿平衡條件（探究實(shí)驗(yàn)、中考實(shí)驗(yàn)操作考試題、考點(diǎn)）杠桿平衡條件：

動(dòng)力力臂

阻力公式：

ll杠桿平衡條件的應(yīng)用解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問(wèn)題：此類問(wèn)題中阻力×阻力臂為一定值使動(dòng)力最小必使動(dòng)力臂最大要使動(dòng)力臂最大需要做到①在杠桿上找一點(diǎn)使點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)②力方向應(yīng)該是過(guò)該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。應(yīng)根據(jù)實(shí)際來(lái)選擇杠桿當(dāng)要大的力才能解決問(wèn)題時(shí)選擇省力杠桿當(dāng)為了使用方便，省距離時(shí)，應(yīng)選費(fèi)力杠桿。考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)2

滑輪動(dòng)滑輪、定滑輪的實(shí)質(zhì)與作用2頁(yè)

驗(yàn)證使用定滑輪時(shí)不省力的結(jié)論進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究時(shí)通過(guò)比較勻速提起鉤碼時(shí)繩端彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和碼的重力G的?。或?yàn)證使用定滑輪時(shí)能改變力的方向的結(jié)論過(guò)比較勻速提起鉤碼時(shí)繩端拉力的方向何不用時(shí)提起鉤碼力的方向?；喗M的作用、繞線與組裝用滑輪組提起重物時(shí)物幾繩子吊著股繩子承擔(dān)物重的幾分之(不考慮繩重、摩擦和動(dòng)滑輪的重F

Gn

,如考慮繩重和摩擦，F(xiàn)

GG動(dòng)

，且繩端移動(dòng)距離S和物上升高度h間足S=nh考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)3

機(jī)械效率1、有用功：定義：對(duì)人們有用的功。公式W（升重物=W－=η斜面：Gh2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。公式：=W－=Gh忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）斜面：=fL3、總功：定：有用功加額外功或力所做的功公式：=W＋=FS=W／η斜面：=fL+Gh=FL4、機(jī)械效率：①定義：有用功跟總功的比值。②公式：

WGh有WFl總斜面：

Fl

定滑輪：

GhFhF

動(dòng)滑輪：

GhGh滑輪組：

Gh③有功總小于總功以機(jī)械率總小于常百分?jǐn)?shù)表示輪械效率為60%表示有用功占總功的60%。④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。5、機(jī)械效率的測(cè)量：①原理：

n

WGh有W總②應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度、拉力F、繩自由端移動(dòng)的距離S③器材：鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻尺、彈簧測(cè)力計(jì)。④步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。⑤結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：3頁(yè)

A動(dòng)滑輪越重個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。B提重物越重，做的有用功相對(duì)就多。C摩，若各種摩擦越做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。6、探究活動(dòng)測(cè)滑輪組機(jī)械效率：W=

G重

(h為重物提升高度）W=F(S為子由端的伸長(zhǎng)）W=

Gh動(dòng)S=nh(n為著動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)）（）驗(yàn)材彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、鐵架臺(tái)、定滑輪、動(dòng)滑輪各一個(gè)、一根足夠長(zhǎng)的細(xì)繩、刻度尺。（）測(cè)的物量：物重、拉力、重物上升的距離、彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離（）作注意：豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)（相的滑輪組，繞繩方法雖不同，當(dāng)提升相同的重物時(shí)效是相同的；用同樣的滑輪組提升不同的重物，重物越重滑輪組的機(jī)械效率越大若不計(jì)拉線質(zhì)量和滑輪軸間摩擦，則：額

Gh動(dòng)（）輪組的械效率η=（

W

有

W

總）×％=

（G）動(dòng)/(動(dòng)重×％7、機(jī)械效率（）用：達(dá)到目的必須做的功；額外功：為了達(dá)到目的并非需要又不得不的功；總功：有用功和額外功的總和。（）械效率可變性：由公式

有100%有100%W總有額可知，如果該機(jī)械的額外功一定時(shí)，有用功越大，機(jī)械效率越大。W有有提高機(jī)械效率的方法：由公式總有額

可知，當(dāng)有用功一定時(shí)，額外功越小機(jī)械效率越高因設(shè)法減小額外功可以提高機(jī)械效率如減輕動(dòng)滑輪本身的重量，加潤(rùn)滑油可以減小摩擦等；當(dāng)額外功一定時(shí)，有用功越大，機(jī)械效率越高，因此增大有用功可以提高機(jī)械效率，如增加物重可以提高機(jī)械效率。4頁(yè)

8、功、機(jī)械效率和功率的綜合應(yīng)用（）者之間關(guān)系（）題步驟般為：認(rèn)真審題，剖析題意，確定各物理量之間的關(guān)系；根據(jù)已知和待求量的關(guān)系，結(jié)合相應(yīng)的公式或物理規(guī)律建立關(guān)系;逐步分析、計(jì)算中間的物理量，直至導(dǎo)出所求量?！纠}1】【題干】圖所示為釣魚竿釣魚的示意圖O為點(diǎn)，F(xiàn)1表示手對(duì)釣竿的作用力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F1的力臂L1，魚線對(duì)釣魚竿拉力F2的臂L2．【答案】【解析】力臂的畫法是先找到支點(diǎn)，然后畫支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離?！纠}2】【題干】

如圖所示，把物體A、分放在杠桿兩端，杠桿左端下沉．則使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（）A．物體A的力C．桿對(duì)物體的持力【答案】

．物體B的力．物體對(duì)桿的壓力【解析桿平衡條件是動(dòng)力動(dòng)力=阻×阻力臂或阻力都是對(duì)杠桿施加的，在圖中所示位置是豎直向下的AB物體、受到重力的作用，不是對(duì)杠桿的作用．此兩選項(xiàng)均不符合題意C、杠桿對(duì)的持力是不變的．不符合題意對(duì)桿的壓力等于其重力，端壓力與力臂的積大于端和力臂的乘積，所以左端下沉．符合題意．【例題3】【題干】

如圖甲所示，長(zhǎng)1.6m、細(xì)均勻的金屬桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一拉力位傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡．傳感器顯示其拉力與用點(diǎn)到點(diǎn)距離x的化關(guān)系如圖乙所示．據(jù)圖可知金屬桿重（）A．B．C．【答案】【解析】金屬桿重心在中心上，力臂為L(zhǎng)1=0.8m，圖象上的一，L2=0.4m，根據(jù)杠桿的平衡條件×力阻力×阻力臂GL1=FL2××0.4m解故．【例題4】【題干】

在輕質(zhì)的杠桿兩端AB各有體積相同的銅塊和鋁塊ρ銅＞ρ鋁點(diǎn)O在如圖13所的位置時(shí)，杠桿水平位置保持平衡，在下列情況下杠桿仍能5頁(yè)

在水平位置保持平衡的是（）A．在銅塊和鋁塊上各加一塊質(zhì)量相等的體B．銅塊和鋁塊各切去體積相同的一小部分C．銅塊和鋁塊同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一段相同的距離．銅塊和鋁塊同時(shí)浸沒(méi)在水【答案】【解析】金屬塊的體積相同，密度不同，故銅塊重力大于鋁塊，由力矩平衡ρ銅V銅L銅ρ鋁鋁L鋁銅力臂小由此可判在上面各加質(zhì)量相等的物體時(shí)，由于鋁塊力臂大，故鋁塊增加的力矩多，平衡被打破錯(cuò)、ρ銅V銅L銅=ρ鋁V鋁L鋁知：只要銅的體積和鋁的體積比值不變，平衡關(guān)系就會(huì)依然成立B對(duì)C、將兩金屬塊向里移動(dòng)時(shí)，力臂同時(shí)減小，由于銅的重力大力矩減小的多，剩下的力矩不再相等，不能平衡，錯(cuò)D、于體積相同，浸入水中，受浮力相同，但力臂不同，故減小的力矩不同，力矩不再平衡D錯(cuò)故選B【例題5】【題干】

汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要根源為加強(qiáng)監(jiān)控各均設(shè)置載監(jiān)測(cè)站如所示，已知某汽車的自重為2噸載重量為噸讓汽車前輪開上電子地磅秤，其讀數(shù)為5噸后輪開上電地磅秤讀數(shù)6噸且前后輪與地面的接觸面積相等：（汽的后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是否相同？為什么？（）汽車是超載，通過(guò)分析計(jì)算說(shuō)明理由．【答案1）輪對(duì)地的壓強(qiáng)小于后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)，因前后輪對(duì)地面的受力面積相同，前輪對(duì)地面的壓力小于后輪對(duì)地面的壓力；（）汽車不載．【解析前輪對(duì)地面的受力面積相同輪對(duì)地面的壓力小于后輪對(duì)地面的壓力，所以前輪對(duì)地面的壓強(qiáng)小于后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)（）法一：汽車前輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖甲根據(jù)杠桿平衡條件得F后L=G以汽車后輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖乙根據(jù)杠桿平衡條件得：前L=G解得G=F前F后（5000kg+6000kg）×（）×所，汽車不超載。方法二：以汽車整體為研究對(duì)象，汽車保持靜止?fàn)顟B(tài)受到平衡力設(shè)地面對(duì)汽車的支持力為，作用總F汽對(duì)地面的總壓力總F前F后因?yàn)榱ψ饔檬窍嗷サ?，所以地面?duì)汽車的支持力等汽車地面的總壓，所以G總=F=F前+F后，=（）×10N/kg<（）×10N/kg所，該汽車不超載?！纠}6】【題干】圖所示量計(jì)的光滑木板長(zhǎng)，可繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)，離點(diǎn)0.4m的B端掛一重物，的端一根與水平地面成30夾角的細(xì)繩拉住木在水平位置平衡時(shí)繩的拉力是8N后在O點(diǎn)的正上方放一質(zhì)量為0.5kg的小球，若小球以20cm/s的度由點(diǎn)沿木板向端速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)球至少6頁(yè)

運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)繩的拉力減小到零，繩的重力不計(jì)【答案】【解析】出拉力的力臂，如圖示：

根據(jù)杠桿平衡條件得繩×即8N××）×∴（）的重力球m球g=0.5kg×10N/kg=5N當(dāng)繩子拉力為時(shí)球點(diǎn)離為L(zhǎng)球根據(jù)杠桿平衡條件得球×球×即×球×，L球0.96m=96cm運(yùn)時(shí)間t=L球v球=．【例題7】【題干】圖是滑輪的兩種用法，以下說(shuō)法中正確的是（）A．甲是動(dòng)滑輪，使用時(shí)不能省力B．是動(dòng)滑輪，使用時(shí)可以省力C．是定滑輪，使用時(shí)可以省力．是定滑輪，使用時(shí)不能省【答案】【解析】由圖可知甲是定滑輪是動(dòng)滑輪根定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知定滑輪可以改變的力的方向但不省力，動(dòng)滑輪可以省力但不能改變力的方向。故選：．【例題8】【題干】圖甲所示，重為80N的物體在大小為10N水平向左的拉力F1作下，沿水平地面以3m/s的度做勻速直運(yùn)動(dòng)．如圖乙所示，保持拉力不，用水平向右的拉力，物體勻速向右運(yùn)動(dòng)1m．若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦，則（）A．物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F1的率P1=30WB．體與地面之間的摩擦力C．體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2=10N．體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2所的功W2=40J【答案】【解析】、物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)F1的功率P1=F1v=10N××，A錯(cuò)；、甲中是一只動(dòng)滑輪用2段子拉動(dòng)物體勻運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與擦力是一對(duì)平衡力，故摩擦力為2F1=2×10N=20N，所以B錯(cuò)、由于物體和面沒(méi)有改變，故所受摩擦力沒(méi)有改變，仍為，方向向左，同時(shí)物體向左還受兩股繩子施的拉力，每股繩子的拉力為，體右側(cè)滑輪為動(dòng)滑輪，對(duì)物體的拉力為，此2F2=2F1+f=40N，以F2=20N；故錯(cuò)；、滑輪與繩子質(zhì)量及滑輪軸處摩擦均不計(jì)的情況下，拉力F2做功×7頁(yè)

2s=20N××1m=40J，以正．故選D【例題9】【題干】

如圖甲所示為小科設(shè)計(jì)的滑輪組裝置。其中滑塊A置表面粗程度各處相同的水平面上，重物B的重力可變（動(dòng)滑輪重不計(jì)科某次使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄了一些數(shù)據(jù)，并繪制成曲線，即重物B的力GB、滑塊A的動(dòng)速度、塊在水平面上通過(guò)的距離s隨時(shí)間的化曲線分別如圖乙、丙、丁所示。若不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦跨過(guò)滑輪的繩或直或水平距水平面上的定滑輪距平面均足夠遠(yuǎn)。（）圖丙可，重物B在_______時(shí)間段內(nèi)勻下降。（）出在4~6s內(nèi)水平繩對(duì)A的力做的功。（）出在2~4s內(nèi)重力GB做的功率。（）出在2~4s內(nèi)，受的摩擦力大小?！敬鸢?）秒（）（（）13.5N【解析圖丙知物體B在4-6秒勻速直線運(yùn)動(dòng)重在秒間段勻速下降。（4-6秒體A移動(dòng)的距離是體B的力為則作用在A上的拉力為13.5N由W=FS=13.5NX20m=270J。（秒物體B的力為50N體A移的距離為20m則體B移的距離為10m，由。（）秒體已經(jīng)滑動(dòng)，則由丁圖中可知4-6秒體A做速直線運(yùn)動(dòng)此時(shí)作用在上的拉力為13.5N，所2-4秒體A所的滑動(dòng)摩擦力為13.5N?！纠}10】【題干】實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置研究杠桿的機(jī)械效率驗(yàn)主要步驟如下①輕繩懸掛杠一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)在A點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的碼在點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)使桿保持水平；②豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速上升（保持O點(diǎn)置不變?cè)诖诉^(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F用度尺分別測(cè)出A兩點(diǎn)上升的高度為答下列問(wèn)題：（）桿機(jī)械率的表達(dá)式η=_______已或測(cè)量理量符號(hào)表示）（）次實(shí)驗(yàn)，若提升的鉤碼重一定，請(qǐng)說(shuō)出提高該杠桿機(jī)械效率的一種方?．（）只鉤的懸掛點(diǎn)由A移至C，B位不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則桿的機(jī)械效率_（填“變大或“不變【答案1）×減小杠桿的自重變大．【解析1）機(jī)械效的公式可η

/W×100%8頁(yè)

323323（）響杠桿械效率的因素有杠桿的自重和摩擦。（）機(jī)械效的公式可η=W/Wx100%=×由似三角形比例可得體從A移動(dòng)至點(diǎn)時(shí)LOC所機(jī)械效率變大?！纠}11】【題干】

湖北省第十四屆運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2019年月8日荊州市舉行，目前各比賽場(chǎng)館正在緊張的建設(shè)中場(chǎng)館建設(shè)工地上人如圖所示的滑輪組將重2019N的體A以0.4m/s的度沿水平方向勻速向前拉動(dòng)，力F大為，物體與面間的滑動(dòng)摩擦力大小是物體A重的0.2倍求：（）體A與面間的滑動(dòng)摩擦大小是多少？（）滑輪組機(jī)械效率是多少？（）力做的功率是多少？【答案物與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是400N該滑輪組的機(jī)械效率是80%（）力做的功率是200W．【解析由意得物體與面間的滑動(dòng)擦力大小是物體A重的0.2倍則體受到的滑動(dòng)摩擦力f=0.2G=0.2x2019N=400N（）η=W

/W

fs/F2s×P=FV=250Nx0.4m/sx2=200w?！纠}12】【題干】體重為600N雙腳與地面接觸面積為0.05m2

的工人用圖所示的滑輪組將重為的體勻速提高了0.5m該輪組的機(jī)械效率，求計(jì)繩重及摩擦）（）勻速提物體的過(guò)程中，工人對(duì)繩子的拉力為多大；（）勻速提物體的過(guò)程中，工人對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大；（）用該滑組，這個(gè)工人最多能提起多重的物體?！敬鸢?）勻速提物體的過(guò)程中，工人對(duì)繩子的拉力為）勻速提物體的過(guò)程中人地面的壓強(qiáng)為×滑組工人最多能提起重的物體．【解析】）W

=Gh=800Nx0.5m=400J，η=W

/W

所W

=W

/ηF=W-F)/S=100N/=2×Pa提供的拉力就是人所受到的重力大小即F=600N一次物重800N時(shí)拉力為500N得滑輪的重力大小為，以2F=

+G

，所以G

=2F-G

9頁(yè)

3333-33333-33?！纠}13】【題干】

如圖容器中盛有某種液體，輕質(zhì)水平薄擋板P可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方有一個(gè)體積為10

質(zhì)為500g的心小球T被住，小T與擋板P的接觸點(diǎn)為，輪一邊用輕質(zhì)細(xì)繩豎直與擋板連接在R點(diǎn)一邊掛一個(gè)的碼整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，摩擦均不計(jì)。求：若容器中液體是水，求與RO的度關(guān)系擋板對(duì)小球的壓力？【答案】0.5N【解析

=mg=0.2kgx10N/kg=2NR端子向上的拉力=G

=2N小球T受的浮力為=gV=1x10x10N/kgx10m=10N又G=mg=0.5kgx10N/kg=5N所小球?qū)醢逑蛏系膲毫=-G=5N根據(jù)杠桿平衡條件XL=FXL得FXRO=FXNO所1122以。【例題14】【題干】圖所示，重的站在重的船上，通過(guò)滑輪把船勻速拉向岸邊．人拉繩的力為500N，和船相對(duì)靜止．不計(jì)繩重和滑輪處摩擦，船受到水的阻力為（）A．500N

C．．【答案】【解析】因船勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以，船受平衡力的作用，而人和船相對(duì)靜止，因?yàn)镕=500N，人的摩擦力是500N方向向右，并且作用在船上，而該滑輪為定滑輪，∴繩子對(duì)船的拉力為500N，向向右，而向右的拉力和船受到水的阻力是一對(duì)平衡力，所以，船受到水的阻力．選．【例題15】【題干】

如圖所示，動(dòng)滑輪重及摩擦均不計(jì)，重540N的在重60N的吊籃內(nèi)拉繞過(guò)滑輪的繩子使吊籃勻速上升．則人拉繩的力是（）A．300NB．．180ND30N【答案】【解析】人、吊籃、動(dòng)滑輪看一個(gè)整體，由于他們處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡．則人的拉10

-22-22-22-2-22-22-22-22-2力（+G）（540N+60N）．選B．【例題16】【題干】

如圖是一個(gè)上肢力量健身器示意圖是動(dòng)滑輪；配重A的質(zhì)量為140kg，面積是×，杠桿EH可繞點(diǎn)豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)OH=1：．假定運(yùn)動(dòng)員體重是600N一只腳板與地面的接觸面積為2.0×m計(jì)杠桿重、繩重及摩擦g取10N/kg：（）重A自放置時(shí)對(duì)地面的力是多大？（）人將配A勻速提升0.2m時(shí)，人做功340J，動(dòng)滑輪重多少？（）配重A和人對(duì)地面的壓強(qiáng)相等且杠桿在水平位置平衡時(shí)，人對(duì)繩的拉力為多大？【答案1）重A自放置時(shí)對(duì)地面的壓力是1400N）動(dòng)滑輪重為）當(dāng)配重和對(duì)地面的壓強(qiáng)相等且杠桿在水平位置平衡時(shí)，人對(duì)繩的拉力為【解析1）重A自由放置時(shí)對(duì)地面的壓力F=G=mg=140kg10N/kg=1400N）據(jù)題意可知，=Gh+G，即340J=1400N××0.2m，則G設(shè)配重A和人對(duì)地面的壓強(qiáng)相等且杠桿在水平位置平衡時(shí)，人對(duì)繩的拉力為F人對(duì)地面的壓力：

；×OH=FOE可，=OH/OExF=2F則對(duì)分可知，′即′EEE=4F-300N故配重A對(duì)面的壓力為′=1400N-4F+300N=1700N-4F；為配重A和人對(duì)地面的壓強(qiáng)相等，則F/S=F/S（）××m=（）AA×m【例題17】【題干】

所以用如圖甲所示的滑輪組提升水中的物體M，動(dòng)滑輪所受重力為，體M完在水111面下以速度勻速豎直上升的過(guò)程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力為F，力做的功率為P，111滑輪組的機(jī)械效率為η；了提高滑輪組的機(jī)械效1率，用所受重力為的滑輪B替換動(dòng)滑輪，2圖乙所示，用替換動(dòng)滑輪后的滑輪組提升水中的物體M，體M完全在水面下以相同的22速度v勻速豎直上升的過(guò)程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力為F，拉力做的功率為22P，輪組的機(jī)械效率η．知：-G=30N，η-η=5%P/PM、兩物體2212211212的質(zhì)量相等，體積均為4×10m，取，重、輪與軸的摩擦及水的阻力均可忽11

略不計(jì)．求）物體受到的浮力F浮拉力F與F之物體M受的重力G．11211【答案）體M1

受到的浮力F浮400N）拉力F與F之為16：）物體12M受到的重力為．1【解析1）據(jù)=ρ（）=Fs/tυP=Fυ=2Fυ111P=Fυ=2Fυ222F/F=P/P=16:151212

gV=1×××10-2m3=400N；①（）勻速提水中物體M的過(guò)程中，以動(dòng)滑輪和體M為究對(duì)象，受力分析如左11圖所示；在勻速提升水中物體M的過(guò)程中，以動(dòng)滑輪B和體M為究對(duì)象，受力分析如右圖所22示．由圖可知：2F+F112F+F22G-G12

②③④由②③④得F-F=15N12

⑤由①⑤解得FF=225N12η=Wηη=5%21(G–G?F21(G)–G)解得：；【例題18】【題干】裝修房屋時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為85kg的，用圖所示的裝（包括滑輪組及裝貨物的框架）提升地板磚運(yùn)到房間中．已知裝貨物的框架重100N每塊板磚重輪與軸的摩擦和繩重均忽略不計(jì)，當(dāng)提升8塊板磚時(shí)，人對(duì)框架底的壓力為；提升塊地板112

磚時(shí)人對(duì)框架底的壓力為F，F(xiàn)：=53g=10N/kg）求：21（）滑輪的量此裝置提升整塊地板磚時(shí)的最高機(jī)械效率．【答案1）滑輪的量為）此裝置提升整塊地板磚的最高機(jī)械效率為．【解析1）的重力G=mg=85kg×10N/kg=850N，提升塊板磚時(shí)，地板磚的重力：G=8×100N=800N，1人對(duì)繩的拉力：T（+G+G）（1750N+G）11人對(duì)框架底的壓力：F-T（）11提升11塊板磚時(shí)，地板磚的重力=11×100N=1100N2人對(duì)繩的拉力TG+G+G+G）（）2人對(duì)框架底的壓力=G-T（2050N+G）22已知：=5：12則，1750N+G）：（）：3解得，動(dòng)滑輪重=50N動(dòng)滑輪的質(zhì)量m，（）裝置的械效率最高時(shí)，人對(duì)繩的拉力等于人的重力，即T=G=850N，地板磚、人、動(dòng)滑輪和框架的總重應(yīng)為=3T=2550N地板磚的最大重力G=G-G-G-G=2550N-850N-100N-50N=1550N．因?yàn)轭}目要求提升整塊磚，每塊地板磚的重力為100N，所以最多能提升地板磚的塊數(shù)為=15.5塊≈15塊，15塊板磚的重力G′×，提升15塊時(shí)，人對(duì)繩的實(shí)際拉力：T′（′+G+G）（850N+1500N+100N+50N），設(shè)地板磚被提升的高度為h．則，裝置的最高機(jī)械效率×′3h××13

×．【例題19】【題干】圖所示的裝置是我國(guó)古代勞動(dòng)人民發(fā)明的提物工“動(dòng)滑輪稱神仙葫蘆上半部分是由固定在一起半徑分別為r和的個(gè)齒輪組成下半部分是一個(gè)動(dòng)滑輪，封閉的鏈條繞過(guò)滑輪，動(dòng)滑輪下面懸掛著質(zhì)量為P的重物不摩擦和繩重當(dāng)勻速提起重為P的物體時(shí)，所用的拉力F是（）A．B．r)/R．．【答案】【解析】?jī)蓚€(gè)定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，大輪使鐵鏈上升高度=2πR，輪使鐵鏈下降=212r，半部分是一個(gè)動(dòng)滑輪，所以重物上升的高度=(h?h=(2πR?2πr2=（計(jì)12擦，根據(jù)功的原理可知，=Ph所以拉力F=Ph/π(R?r)2πR．1故選A【例題20】【題干】

在機(jī)械制造中有一個(gè)給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移，以使它準(zhǔn)確位于軸心上．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為、半徑為R=0.6m的屬大飛輪可在豎直平面內(nèi)繞軸心（圖中兩虛線的交點(diǎn)）自由轉(zhuǎn)動(dòng)．用力推動(dòng)一下大飛輪，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)若干周后停止．多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)飛輪邊緣上的標(biāo)記F總停在圖示位置．（）據(jù)以上況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖中____________．A．軸心正下方的某一位置B．軸心左側(cè)的某一位置C．心右側(cè)的某一位置（）人在飛邊緣上的某點(diǎn)E處焊上質(zhì)量為m=0.4kg的屬后，再用力推動(dòng)飛輪，當(dāng)觀察到的現(xiàn)象_，明飛輪的重心已調(diào)整到軸心上了．（）在圖中出E的置．（）求調(diào)整飛輪的重心P到心的距離示利用杠桿平衡條件）【答案））每次推動(dòng)飛輪后，飛輪邊緣上標(biāo)記可以停在任意位置位置如圖）重心到軸心的距離為3mm【解析重心在最低點(diǎn)時(shí)，飛輪才能靜止，因每次F都轉(zhuǎn)軸在同一水平上，則說(shuō)明重心應(yīng)在軸心的正下方，故選A；14

（）果重心軸心處，則停止時(shí)，飛輪可以停在任意位置，即可出現(xiàn)在任意位置，故答案為：每次推動(dòng)飛輪后，飛輪邊緣上的標(biāo)記F可停在任意位置；（焊接金屬的目的是為了讓重心上移應(yīng)焊在重心與軸心的連線上，并且在重心的另一側(cè)，故E點(diǎn)位置如圖所示；（）慮到調(diào)后，飛輪可以停在任意位置，那么當(dāng)飛輪的重心和焊接點(diǎn)E轉(zhuǎn)到同一水平線上時(shí)（如圖所示根據(jù)杠桿平衡條件：Mgl=mgR，解得：l=mR/M=0.4kg0.6m/80kg=3×m=3mm；四課運(yùn)1．如圖所示，試畫出作用在杠使杠桿在圖示位置平衡的最小動(dòng)力的示意圖并畫出該力的力臂．2.如所示，用一根自重可忽略不計(jì)的撬棒撬石塊，若撬棒C點(diǎn)受石塊的壓力是1800N，AB=1.8m，BD=0.6mCD=0.4m則要撬動(dòng)該石塊所用的最小的力應(yīng)不小于（）A．600NB．．200N．150N3.三和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳．如圖所示，甲圖和尚們商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶，以下說(shuō)法中正確的是（）A．乙圖中水桶向后傾，胖和尚以將他的肩往前移動(dòng)一點(diǎn)距離B．乙圖中水桶向后傾，胖和尚以將后面水桶往后移動(dòng)一點(diǎn)距離C．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動(dòng)一點(diǎn)距離D．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動(dòng)一點(diǎn)距離4.如所示，在豎直向上大小為10N的力作用下，重物沿豎方向勻速上升．已知重物A上速度為0.2m/s不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為（）15

A．0.4m/s．0.1m/sC．0.4m/s．0.1m/s5.質(zhì)是的體A放水桌面上圖所示的裝置使物體以0.2m/s的速做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2，不計(jì)繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（g取10N/kg）A．作用在繩端的拉力F為6NB．水平桌面對(duì)物體a的摩擦力2NC．在1s內(nèi)力F做1.2JD．在1s內(nèi)力F的率是0.4W6如圖所示A物在大小為10N拉力F作下，以0.3m/s的度向右勻速運(yùn)動(dòng)（不計(jì)滑輪與細(xì)繩的摩擦及重力A物與桌面間的摩擦力為1N（取10N/kg列說(shuō)法正確的是（）A．拉力做功功率是1WB．物體質(zhì)量是2.7kgC．物體升的速度是D．物體拉動(dòng)1s的過(guò)中B物克服重力做功3J7.在測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示．（表格內(nèi)的第4次驗(yàn)中應(yīng)充的數(shù)據(jù)_（結(jié)果精確到0.1%次數(shù)據(jù)是用圖中___（“甲”“乙示的滑輪組測(cè)得的．（）析比較第1、、次實(shí)數(shù)據(jù)可以判定，若要增大滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)該____．在第1次驗(yàn)，拉力所做額外功_____J．（）同學(xué)認(rèn)為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個(gè)重物時(shí)，越省力的滑輪組其機(jī)械效率越大的想法正確嗎？請(qǐng)你利用補(bǔ)充完整后的表格中的數(shù)據(jù)說(shuō)明你的判斷______________________________________．物體的重力

繩端移動(dòng)的距次數(shù)

提升高度h/m拉力F/N

機(jī)械效率G/N120.1116

離s/m0.366.7%

234

342

0.10.10.1

1.41.81.5

0.30.30.2

71.4%74.1%8.如所示是小明同學(xué)斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：（）明探究的是斜面的機(jī)械效率______的關(guān)系．在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為．（彈測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向拉動(dòng)物塊時(shí)所受的拉____物所受的摩擦大于小/等于（）析表中的數(shù)據(jù)可得出：在其他條件一定時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率．一步分析表中數(shù)據(jù)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是：斜面越陡________．斜面的傾斜物重力

斜面高度

斜面長(zhǎng)度試驗(yàn)次數(shù)

拉力F/N

機(jī)械效率123

程度較緩較陡最陡

G/N555

h/m0.20.50.7

1.43.24.0

s/m111

78.1%87.5%9.如是人抬起獨(dú)輪車車把時(shí)的簡(jiǎn)化示意圖時(shí)獨(dú)輪車相當(dāng)于一個(gè)杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力臂是阻力臂的3倍，體車總重為1200N，抬起車把的F=500N，則此杠桿的機(jī)械效率為?請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)提高該裝置機(jī)械效率的方?9.如實(shí)驗(yàn)裝置，斜面長(zhǎng)，，表每格．重為1N的車在沿斜面方向、大小是0.3N的力F作下端勻速到達(dá)頂端變化如針動(dòng)未超過(guò)一周（）力所做功力的功率斜面機(jī)械效率．10.斜面有一個(gè)重為100N的子A，通過(guò)定滑輪與重60N的重物相，在3s內(nèi)體A沿面勻速向上滑動(dòng)了1.5m此重物落子A又過(guò)s前滑動(dòng)了20cm停下。若斜面長(zhǎng)米高2米則子斜面間的滑動(dòng)摩擦力______牛在箱子滑動(dòng)過(guò)程中重物17

B共箱子做_________焦的；重物B對(duì)子A做的功率_____瓦。(忽略繩重及滑輪的摩擦力11.在一建筑工地、港口常見各種大型起重機(jī)．如圖所示是一種起重機(jī)的簡(jiǎn)圖，為了保證起重機(jī)起重時(shí)不會(huì)翻倒，在起重機(jī)右邊配有一個(gè)重物m，知OA=10mOB=5m，起重機(jī)功率為30kW，若不考慮起重機(jī)本身重力的影響．求：（要起重機(jī)吊起6×kg貨物時(shí)不會(huì)繞支點(diǎn)O翻倒右邊的配重m的質(zhì)至少為多少？（）果機(jī)械效率為80%那么，把×10kg貨物沿豎直方向勻速提高15m，需要多少時(shí)間？12.如所示，四個(gè)輪軸的截面圖，左邊兩個(gè)輪軸的輪半徑與軸半徑之比為3：，邊兩個(gè)輪軸的輪半徑與軸半徑之比為2：，根據(jù)圖中所示情況，要提起相同的重物，所用的力最小的是（）A．

B．F

C．F

D．F

、課程小結(jié)一、在解決杠桿問(wèn)題中注意以下三點(diǎn)確定杠桿支點(diǎn)位置確杠桿平衡時(shí)動(dòng)力臂和阻力臂；根據(jù)桿平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力阻力×阻力臂”解答杠桿平衡問(wèn)題。二滑以及滑輪組需要學(xué)生解題時(shí)具備較強(qiáng)的滑輪以及滑輪組受力分析能力和綜合應(yīng)用能力。三、1．功的兩個(gè)必要因素：一作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。2的算(等力F)跟體在力的方向上通過(guò)的距(s)的乘積×離）3.功公式：W=Fs；單位：W→；→牛頓s→米。(1焦1?！?4．功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功，也就是說(shuō)使用任何機(jī)械都不省功。5．斜面：FL=Gh

斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一、盤山公路也是斜面）6．機(jī)械效率：有用功跟總功的值叫機(jī)械效率。計(jì)算公式：/W=7．功率P)：?jiǎn)挝粫r(shí)間(t)里完的(W)叫功率。計(jì)算公式位P→瓦特；→焦→秒瓦1焦/秒。千=1000瓦18

【基礎(chǔ)】1.在產(chǎn)區(qū)，每年秋天拔去地里的棉桿是農(nóng)民的一項(xiàng)繁重體力勞動(dòng)．王剛仿照鉗子的結(jié)構(gòu)改制成的一種農(nóng)具解決了這一問(wèn)題圖所示，使用時(shí)小鏟著地用口夾住棉桿的下部，然后在套管上用力，棉桿就拔出來(lái)了．將該農(nóng)具整體視為杠桿，則支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)對(duì)應(yīng)下列位置正確的是（）A．轉(zhuǎn)軸─虎口─套管B．小鏟套管─虎口C．小鏟─虎口─套管D．虎口轉(zhuǎn)軸─套管2.如為某種吊車的工作示意圖．利用伸縮撐桿可使吊臂繞點(diǎn)動(dòng)伸縮撐桿為圓狀縮時(shí)對(duì)吊臂的支持力始終與吊臂垂直列關(guān)這個(gè)吊車的有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．吊臂是一個(gè)省力杠桿B．使用這種吊車，好處是可以做功C．勻速頂起吊臂的過(guò)程中，伸撐桿的支持力大小保持不變D．勻速頂起吊臂的過(guò)程中，伸撐桿的支持力漸漸變小3.如所示，在輕質(zhì)桿OB的點(diǎn)A處懸掛有重為G物體M，在端點(diǎn)B施方向始終跟桿垂直的拉力F，桿從虛線位置沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)至圖示位置的過(guò)程中，下列敘述中錯(cuò)誤的是（）A．拉力逐漸大B．拉力始終于1/2GC．拉力跟它臂的乘積不變D．重物對(duì)杠拉力的力臂逐漸變大4.乒球、保齡球等表面都是光滑的，為什么高爾夫球的表面上布滿小坑呢？經(jīng)有關(guān)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：兩個(gè)等大的球，一個(gè)表面布滿小坑，另一個(gè)光滑，在空中高速飛行時(shí)，表面布滿小坑的球受到的空氣阻力較小．現(xiàn)將質(zhì)量與體積均相等的兩個(gè)小球（面布滿小坑）與B（表面光滑）分別利用細(xì)繩懸在等臂杠桿的兩端，使杠桿水平平衡，如圖所示．當(dāng)從兩球正下方同時(shí)以相同速（夠的風(fēng)對(duì)準(zhǔn)它們豎直向上吹時(shí)則以下的說(shuō)法中正確的是（）19

A．杠桿左端下降B．杠桿右端下降C．杠桿仍然在水平方向處于平狀態(tài)D．無(wú)法判斷杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況5.如所示，為杠桿，為支，杠桿重不計(jì)AO=OB在杠桿右端A處細(xì)繩懸掛重為G的體，當(dāng)AO段處于水平位置時(shí)，為保持杠桿平衡，需在B端加最小的力為F1當(dāng)BO段水平位置時(shí)保持杠桿平衡，這時(shí)在B端加最小的力為F2則（）A．F1＜B．＞C．F1=F2D．無(wú)法比較6.如所示重放水平地面上物通過(guò)繩與重物相定輪固定在天花板上的O點(diǎn)物所受重力為G物A對(duì)地面的壓力為F，重物B所重力為G，物B所繩子向上的拉力為F，滑輪裝置所受總重力為且G＞G不計(jì)繩重及滑輪摩擦當(dāng)整個(gè)裝置處于靜止平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．與G是對(duì)相互作用力B．大小于G與G之C．和G是對(duì)平衡力D．天花板上的O點(diǎn)到的向下拉力大小等于2G+G7.如所示，物體A、的重分為20N10N滑輪和繩子的重忽略不計(jì)時(shí)體A在平上向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)用力F向拉物體A，使物體向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A．F=20NB．F=10NC．．F=30N8.用個(gè)相同的滑輪繞成的滑輪組固定在天花板上，如圖所示．當(dāng)勻速提升物體E時(shí)，由端的拉力F=20N物E的度=0.1m/s每個(gè)滑輪重10N忽繩重和軸摩擦．則下列說(shuō)法中正確的是（）A．自由端移動(dòng)的速度為0.3m/sB．物體的重為40NC．天花板