第11章 《简单机械和功》考点清单专项复习-2023-2024学年九年级物理上学期期末考点全预测（苏科版）

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考点回顾
考点1：杠杆
1、杠杆及其五要素
（1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
※①杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。
（2）杠杆五要素：
①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。
②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。
※动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示。
2、杠杆的平衡条件
（1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
注意：我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。
（2）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
（3）公式的表达式为：F1l1=F2l2。
3、杠杆的平衡分析及应用
（1）杠杆动态平衡：指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论；
（2）利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题，一般遵循以下步骤：
①确定杠杆支点的位置；
②分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图；
③确定每个力的力臂；
④根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。
4、杠杆中最小力的问题
求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况：
（1）在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂；
（2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。
※古希腊学者阿基米德总结出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，据此，他说出了“只要给我一个支点，我就可以撬动地球“的豪言壮语。地球的质量大约是6×1024kg，人产生的推力约为588N，我们设想要撬起地球这个庞然大物，又找到了合适的支点，根据杠杆平衡条件，所用动力臂与阻力臂的比值为1023：1，当然要找到这样长的杠杆确实非常困难，但这个假想的实验包含了科学家对物理知识的深刻理解：只要动力臂与阻力臂的比值足够大，动力与阻力之比也就足够小，这样使用杠杆也就最省力。
力臂的画法：
（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O。
（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。
（3）在从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂，用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂，在旁边标上字母，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
※画杠杆示意图时应注意：
（1）阻力作用点应画在杠杆上：有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心上，这是错误的。
（2）确定阻力方向：当动力使杠杆绕支点顺时针转动时，阻力一定使杠杆逆时针转动。
（3）力臂不一定在杠杆上：力臂可用虚线画出并用大括号标明，也可用实线画出。
5、杠杆的分类及应用
杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；
※既省力又省距离的杠杆时不存在的。
考点2：滑轮
1、滑轮及其工作特点
（1）滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析；
（2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮；
（3）定滑轮工作特点：
①定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
②定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便；
③定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
（4）动滑轮工作特点：
①动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省12力，多费1倍距离；
②动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离；
③动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。
2、滑轮组及其工作特点
（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离；
（2）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，即动力F=G物+G动n若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数；
（3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）；
3、滑轮组拉力的计算
（1）使用滑轮组时（忽略摩擦阻力）：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，即动力F=G物+G动n；若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数；
其中：F拉—拉力，G动—动滑轮的重力，G物—被提升物体的重力，n—吊住动滑轮绳子的段数；
（2）使用动滑轮时，条件不同，拉力的计算方法也不同；
①物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积．
②物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积．（注：n为滑轮的股数）。
4、滑轮组的设计
第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N= n2；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数 N=n−12。
第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为n+12；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为 n−12．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为 n2；方向向上时，定滑轮的个数为 n2 - 1。
5、滑轮组绳子的绕法
第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n=G物2+G动2，如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为n=3.4时，我们应选择绳子的根数为4。
第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。
6、轮轴
（1）轮轴：由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。
（2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。
（3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。
（4）轮轴的公式：F1R=F2r；
7、斜面
（1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。
（2）用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，根据功的原理得FL=Gh，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。
日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。
考点3：功
1、功的概念
（1）功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段 距离 ，这个力就对物体做了功；
（2）功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m；
（3）判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离；
（4）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积；
（5）不做功的三种情况：有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。
2、做功的大小比较
（1）功是一个标量，有大小没有方向；
（2）功的计算公式：W=FS，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米）；
※注意：
①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；
②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应；
③功的单位“焦”（1牛•米=1焦）。
3、功的计算
（1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算；
（2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功；
（3）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；计算功的公式包括：W=FS W=GH，W=Pt。
考点4：功率
1、功率的概念
（1）功率定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示；
（2）功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢；
（3）功率公式：功率=功/时间，即；
（4）功率单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W；
（5）功率的种类：
①平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。
②瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。
2、做功的快慢比较
（1）方法一：做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。
（2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。
3、功率的计算
功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小：
（1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。
（2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大。
（3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。
4、功率的应用
（1）功率的公式：
（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）
（2）计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）
a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。
由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。
b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。
考点5：机械效率
1、机械效率的概念
（1）概念：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。
①有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。
②额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
③总功：有用功与额外功的和叫总功。
④总功的计算：W总=Fs；W总=W有用+W额外
⑤有用功的计算方法：W有用=Gh；W有用=W总-W额外
⑥额外功的计算方法：W额外=G′h，W额外=f摩s；W额外=W总-W有用
（2）计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则：。
由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。
（3）提高机械效率的主要办法：
①在有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施；
②在额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。
2、机械效率的计算
机械效率表达式为，对于三种简单机械的机械效率的计算总结如下：
机械效率的大小比较：
（1）机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，不能理解成：“有用功多，机械效率高”或“总功大，机械效率低”。
（2）当总功一定时，机械做的有用功越多（或额外功越少），机械效率就越高；
（3）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），机械效率就越高；
（4）当额外功一定时，机械所做的总功越多（或有用功越多），有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。
3、机械效率的应用
（1）有用功是由使用机械的目的所决定的，当用斜面提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有=Gh；
（2）额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功，对于斜面而言，W额=fs；
（3）总功是指动力对所做的功，一般情况下使用斜面时，动力做功W总=Fs；
（4）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”，而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功，即：W总=W有+W额；
（5）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于1（理想状态下可能等于1），并且无单位
斜面的机械效率，在同一斜面上，由于倾斜程度相同，即；
一定，故在同一斜面上拉同一物体（粗糙程度相同）时，在斜面上所移动的距离（或物体被提升的高度）不同时，机械效率是相同的；
（6）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关，斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低。
4、提高机械效率的办法
①有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施；
②额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。
5、滑轮（组）机械效率的测量实验
实验目的：测量滑轮组的机械效率
实验原理：
注意事项：
（l）匀速拉动弹簧测力计，目的是保证弹簧测力计的示数F大小不变；
（2）为了便于读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数；
（3）多次测量的目的是进行一些必要的比较，利用不完全归纳法总结规律，而不是求平均值；
实验结论：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大。
6、斜面机械效率的测量实验
实验目的：探究斜面的机械效率
实验原理：
实验结论：斜面越陡机械效率越高，斜面越缓，机械效率越低。
7、杠杆机械效率的测量实验
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为66.7%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：由于使用杠杆时需要克服摩擦做功；
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：不能；
请简要说明两条理由：①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。
典例分析
【考点1 杠杆】
【典例1】（2023春•汕尾期末）大人和小孩分别坐在跷跷板的两侧，为使跷跷板保持平衡，如图所示采用的方法是（ ）
A．增大小孩的重力B．增大大人的重力
C．减小小孩与转轴的距离D．减小大人与转轴的距离
【典例2】（2023•南海区校级开学）浴室专用防滑垫的下表面有很多小吸盘，挤出吸盘内气体，吸盘在 作用下紧紧压在地面上，增大摩擦力，达到良好的防滑效果。如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景，架在支架上的横杆属于 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；支架下面垫有面积较大的石块，是为了 对地面的压强（选填“增大”或“减小”）。
【典例3】（2023春•南海区校级期中）如图所示，这是“探究杠杆的平衡条件”实验。
​
（1）在做实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了在实验中便于 ；
（2）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在A点挂3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两点的钩码同时减去一个，则杠杆的 （选填“左”或“右”）端将下沉。
（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆水平平衡，收集多组数据，其目的是 。
A.取平均值，减小误差
B.避免偶然性，寻找普遍规律
（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计从竖直位置转到图丙F1位置时，其示数会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【典例4】（2023春•柳北区校级期中）如图所示，将质量为6kg的长方体合金块，用细线挂在轻质杠杆A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA。求：
（1）合金块所受的重力大小；
（2）拉力F1的大小。
【考点2 滑轮】
【典例5】（2023春•惠城区校级期中）如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（ ）
A． B． C． D．
【典例6】（2023春•东昌府区期末）（多选）为进一步引导居民积极参与生活垃圾分类，使投放垃圾更便捷，社区垃圾收集点增设了“吊环拉手”，如图所示是垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。下列说法正确的是（ ）
A．该装置中左边的滑轮属于定滑轮，右边的滑轮属于动滑轮
B．该装置中的两个滑轮都属于定滑轮
C．使用该装置中的滑轮可以改变力的方向
D．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为省力杠杆
【典例7】（2023春•唐河县期末）“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 （填简单机械名称）模型。匀速提起摩托车，工人所用的拉力为500N，若不计摩擦、绳重和装置的自重，则摩托车的重力为 N。
【考点3 功】
【典例8】（2023•二道区校级开学）下列四种情境中，人没有对物体做功的是（ ）
A．把一箱报刊搬起来
B．举起杠铃
C．将足球踢出去
D．背着书包水平匀速行进
【典例9】（2023春•迪庆州期末）（多选）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0﹣6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2﹣4s内，拉力做的功，以及4﹣6s内物体所受的摩擦力（ ）
A．30JB．50JC．3ND．1N
【典例10】（2023•西山区校级模拟）物理课上，喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为20N，距离讲台的水平距离OM＝1.2m，距离讲台面的竖直高度ON＝0.8m，如图所示。小明先用4s的时间在M点将器材匀速竖直搬起0.8m，再匀速直线运动5s到达讲台的N点。小明水平移动器材时，速度大小为 m/s；对器材做的功为 J。
【典例11】（2023•高新区校级模拟）如表是我国设计制造的无人驾驶四轮轿车的相关参数，g取10N/kg。
（1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为多少？
（2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为多少？
【考点4 功率】
【典例12】（2023•安次区校级模拟）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（ ）
A．F1＞F2，P1＞P2B．F1＝F2，P1＞P2
C．F1＞F2，P1＝P2D．F1＝F2，P1＝P2
【典例13】（2023春•唐河县期末）（多选）课外实践中，八年级（1）班的同学开展从一楼登上三楼，看谁的功率最大的活动（如图）。下列物理量中必须测量的是（ ）
A．三楼到地面的高度 B．每个同学的体重
C．从一楼到达三楼所用的时间 D．一楼到三楼楼梯的长度
【典例14】（2023•安次区校级模拟）如图所示，将一个重为10N的木块沿斜面匀速向上拉至顶端，用时10s，拉力为8N，斜面长10m，斜面高5m。则拉力做功为 J，克服重力做功为 J，拉力的功率为 W。
【典例15】（2023•北碚区校级开学）如图甲所示，是从湖水中打捞一个圆柱形重物的示意图。在整个打捞过程中，绳子向上拉动的速度为v＝0.2m/s。图乙是此过程中拉动重物的拉力F随时间t变化的图像。设t＝0时开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，求：
（1）重物露出水面前，绳子拉重物的功率；
（2）圆柱形重物的密度；
（3）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）。
【典例16】（2023春•民权县期末）道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为F时，在t时间内可将重为G的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为h，斜面长为l。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中（ ）
A．图中滑轮可以省力
B．拉力F做的有用功为Fh
C．斜面的机械效率为
D．斜面长一定时，减小斜面的坡度，斜面越省功
【典例17】（2023•成都模拟）（多选）如图甲所示，虚线框内是由两个滑轮组装成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N的竖直向上的拉力F，将物体匀速提高2m，若物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，此过程中滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳端移动的速度为2m/s B．工人所做的有用功是1200J
C．滑轮组中动滑轮重120N D．若提升更重的物体，滑轮组的机械效率将变大
【典例18】（2023•南关区校级开学）（1）足球运动员小明用头将球顶出后，忽略空气阻力，足球在空中只受 （填“重力”或“压力”）的作用，这个力的施力物体是 ，这个力的方向 。
（2）小明测出重60牛顿的铜块的质量是 千克，若铜与铁块所受的重力之比为3：4，则铜与铁的质量比为 ，铁块重力为 牛。
（3）小明用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m，若物体A与地面的摩擦力为9N，则克服摩擦力所做的有用功是 J；若该滑轮组的机械效率为75%，则拉力F的大小为 N。
【典例19】（2023秋•南关区校级月考）用图甲的滑轮组运送货物上楼，图乙记录了滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，分析可知动滑轮重为 N，当某次运送重为460N的货物时，绳子的拉力F＝ N，滑轮组的机械效率η＝ %。（不考虑绳重和摩擦）
【典例20】（2023春•丰台区校级期中）如图所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物，当重物全部在水中匀速上升时，拉力F为200N，滑轮组的机械效率为75%。当重物离开水面后匀速上升过程中拉力F'为500N，不计绳重和摩擦。求：
（1）物体的重力；
（2）物体出水后匀速上升过程中滑轮组机械效率。
【典例13】 巩固训练
1．（2023•北碚区校级开学）如图所示的生活用具，在使用中属于费力杠杆的是（ ）
A．钢丝钳B．羊角锤
C．核桃钳D．筷子
2．（2023春•临沂期末）如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是
（ ）
A．B．
C．D．
2．（2023•淮阳区校级模拟）小柯用图中装置提升重为G的物体，不计摩擦、绳重，下列说法正确的是（ ）
A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过2m，物体上升1m
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力大小为
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
3．（2023春•通州区校级期中）如图所示，下列简单机械中，不能省力的是（ ）
A．动滑轮 B．​定滑轮
C．​斜面 D．​滑轮组
4．（2023秋•南关区校级月考）小车重200N，一涵用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．重力对小车做功10000JB．人对车做功10000J
C．人对车做功1500JD．小车受到的阻力是170N
5．（2023•振安区校级二模）近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是（ ）
A．机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
B．机器人空载时与满载时所具有的惯性相同
C．为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，应使其重心更高些
D．托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功
6．（2023春•五华区期末）下列说法中，错误的是（ ）
A．根据g＝10N/kg可知1kg＝10N
B．做匀速直线运动的物体，路程与时间成正比
C．同种物质的质量与体积成正比，即
D．的物理意义是每做1J的功所需要的时间，因此也可以表示物体做功的快慢
7．（2023•平邑县二模）在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时，木块两次运动的图象如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．第1次物块的速度小B．第2次的拉力小
C．第1次拉力的功率大D．两次拉力的功率相等
8．（2023•盘龙区开学）关于机械做功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A．机械做的功越多，它的功率越大
B．机械做功快，它的功率一定大
C．做相同的功，机械用的时间长，它的功率一定大
D．做相同时间的功，机械做的功多，它的机械效率一定高
9．（2023春•槐荫区期末）如图所示，分别用定滑轮和动滑轮提起同一物体，利用定滑轮的拉力是F甲，对应的机械效率是η甲；利用动滑轮的拉力是F乙，对应的机械效率是η乙（忽略机械摩擦和绳重，动滑轮重小于物重）。下列说法正确是（ ）
A．F甲＞F乙，η甲＜η乙B．F甲＜F乙，η甲＜η乙
C．F甲＜F乙，η甲＞η乙D．F甲＞F乙，η甲＞η乙
10．（2023•天元区校级三模）（多选）轻质杠杆OABC能够绕0点转动，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上所施加最小动力要求（ ）
A．动力作用于C点，方向竖直向上
B．动力作用于C点，方向垂直于OC的连线斜向上
C．最小动力为40N
D．最小动力为50N
11．（2023•南关区校级开学）如图所示，轻质木板AB处于水平位置平衡，可绕O点无摩擦转动，OA＝0.3a，OB＝0.7m，在A端挂一个边长为5cm、重3.5N的正方体物体甲，另一重3N的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动，则：
（1）在此过程中，甲对地面的压力 。（选填“变大”“变小”）
（2）小滑块能在木板上水平滑动的时间为 s。
（3）小滑块滑动1s时，物体甲对地面的压强是 Pa。（写出必要的文字说明、表达式及最后结果。）
12．（2023春•安阳期末）如图所示，当用拉力F拉动绳端时，物体向 端移动，滑轮B受到 个水平向右的拉力。
​
13．（2023春•青原区期末）小丽斜向上丢沙包，如图所示，沙包在空中沿路径a→b→c运动，不计空气阻力，当沙包抛掷到最高点时候，沙包处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；沙包离手后在空中飞行的过程中 （选填“有”或“没有”）力对它做功。
14．（2023•二道区校级开学）如图甲所示，将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上，用水平力F向右匀速推动木板至如图乙所示位置，推动木板的过程中，木板受到的摩擦力将 ；水平推力F做功的功率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
15．（2023•包河区校级二模）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m、高h＝1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，则物体与斜面之间的摩擦力为 N。
16．（2023•清江浦区模拟）如图所示是某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验，他们在实验过程中收集的数据如表：
（1）分析表中的数据可知：在物重、斜面材料相同时，斜面越缓越 （省力/费力）；斜面越陡，机械效率越 （高/低）。
（2）实验小组的同学将三次结果的机械效率相加求平均值，作为该斜面的机械效率，这种做法是否合理？ （合理/不合理），试说明理由：
。
17．（2023春•兴宁市期末）如图甲所示的装置，A是质量为1.2kg的物体，绳子自由端能承受的最大拉力为24N，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问：
（1）1～2s内拉力F的功率为多少？
（2）动滑轮的重力为多少？
（3）此装置匀速提升重物的最大机械效率为多少？（若除不尽，结果保留小数点后一位）
类型
力臂的大小关系
力的大小关系
特点
应用
省力杠杆
l1＞l2
F1＜F2
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
l1＜l2
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
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
既不省力也不省距离，既不费力也不费距离
天平，定滑轮
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
整车质量
最高速度
最高速度行驶时受到的水平阻力
每个轮子与地面的接触面积
1600kg
120km/h
200N
200cm2
次数
倾斜程度
物块重力G/N
斜面高h/m
拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%