【文档说明】2021年中考物理一轮复习讲练测专题12 简单机械（讲练）（原卷版）.docx，共(13)页，577.746 KB，由管理员店铺上传

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1专题12简单机械（讲练）（原卷版）1.了解：杠杆的基本概念；滑轮的概念；斜面的简单应用与计算。2.会：画杠杆示意图；分析杠杆类型；进行滑轮组的常规计算。3.理解：杠杆平衡条件；定滑轮和动滑轮的特点；滑轮组的利用。4.掌握

：杠杆平衡条件实验探究；有用功、总功和机械效率的计算。5.认识：生活中常用杠杆。一、杠杆1.杠杆：在力的作用下能绕着转动的硬棒，这根硬棒就叫。（1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下的物体。（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。2.杠杆的七要素：

（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对；（2）动力：使杠杆的力叫动力，用“F1”表示；（3）阻力：杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示；（4）动力作用点：动力在杠杆上的；（5）阻力作用点：阻力在杠杆上的；（

6）动力臂：从支点到动力作用线的，用“1l”表示；（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的，用“2l”表示。注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫。力臂是点到线

的距离，而不是支点到力的的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为，对2杠杆的转动不起作用。3.杠杆示意图的画法：（1）根据题意先确定支点O；（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；（3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂；第一步：

先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施

加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”，“l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。甲乙丙4.杠杆

的平衡条件（1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下时，我们就说杠杆平衡了。（2）杠杆的平衡条件实验图（4）图（5）1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（5）所示，当杠杆在水平位置平衡时，3这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（4）杠杆在倾斜位置

平衡，读力臂的数值就没有图（5）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。（3）杠杆的平衡条件：×动力臂=阻力×，或F1l1=F2l2

。5.杠杆的应用（1）省力杠杆：动力臂l1阻力臂l2，则平衡时F1F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离

大）。（2）费力杠杆：动力臂l1阻力臂l2，则平衡时F1F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。（3）等臂杠杆：动力臂l1=阻

力臂l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。既省力又省距离的杠杆时不存在的。二、滑轮1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫。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。根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。2.定滑轮（1）定义：工作时，中间的轴的滑轮叫定滑轮。（2）实质：是个等臂杠杆。轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据

杠杆的平衡条件可知，因为重物匀速上升时不省力。4（3）特点：，但可改变力的。所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。对于定滑轮来说，无论朝哪个

方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。（不计绳重和摩擦）3.动滑轮（1）定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫。（2）实质：是一个动力臂为阻力臂的杠杆。（3）特点：省一半力，但不能改变力的。（4）动力移动的距离是重物移动距离的倍。对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程

中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力F1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。4.滑轮组（1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。（2）特点：可以，也可以改变力的。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物

重的，即物GnF1=（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。注意：如果不忽略动滑轮的重量则：()滑物GGnF+=1。（3）动力移动的距离S和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=n

h。（4）绳子端的速度与物体上升的速度关系：物绳nVV=。5.斜面是一种可以省力的简单机械，但却费。56.当斜面高度h一定时，斜面L越长，越（即F越小）；当斜面长L相同时，斜面高h越小，越省力（即F越小）；当斜面L越长，斜

面高h越小时，越省力（即F越小）。三、机械效率１.有用功：对机械、活动的功。公式：W有用＝（提升重物）=W总－W额=ηW总；斜面：W有用=Gh。2.额外功：并非需要但又不得不做的功。公式：W额=W总－

W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）；斜面：W额=fL。3.总功：有用功加额外功或动力所做的功。公式：W总=W有用＋W额=FS=W有用／η；斜面：W总=fL+Gh=FL。4.机械效率：有用功跟总功的。机械效率计算公式：。5.滑轮组的机械效率（不

计滑轮重以及摩擦时）（1）滑轮组（竖直方向提升物体）：FSGh=（G为物重，h为物体提升高度，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。（2）滑轮组（水平方向拉动物体）：FSfl=（f为摩擦力，l为物体移动距离，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。6.斜面的机械效

率：FSGh=(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力)。考点一：杠杆【经典例题】（2020·安顺）撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确

的是（）。6A．此时撬棒为等臂杠杆；B．应用此撬棒的主要目的是省力；C．力F的作用点靠近O点会更省力；D．应用此撬棒的主要目的是省距离【趁热打铁】1．（2020·湘西）在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（）。A．用钓鱼竿钓鱼B．用锤子撬钉子

C．用筷子夹食物D．用踏碓捣米2．（2020·长沙）罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验，她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内，握住杠杆的A端迅速向下压，棉花被点燃，下列说法正确的是（）。A．该杠杆是费力杠杆；B．该杠杆是省力杠杆；7C．向下压活塞时，将内能转化为

机械能；D．在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力3.（2020·宜昌）如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（）。A.手握的位置靠近把手末端时更费力；B.砖头的位置远离车轮时抬起更省力；C.轮子的

中心是杠杆的支点；D.图中拉力F大于重力G4．（2020·丹东）如图，O点是轻质杠杆AOB的支点，杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止，请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图，并画出动力臂l1和阻力臂l2。5.（2020·淮安）在“探究

杠杆的平衡条件“实验中：（1）实验前杠杆的位置如图甲所示：若使杠杆在水平位置平衡，则应将杠杆的平衡螺母向调节。（2）杠杆调节平衡后，在如图乙所示A点悬挂3个钩码（每个钩码重力为0.5N），在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置再次平

衡，此时弹簧测力计示数F1＝N。重复多次实验，进一步探究杠杆的平衡条件。8（3）某小组的实验数据如下表所示，得到与其他组不一样的结论：动力与阻力F1成正比关系。你认为该结论可靠吗？。并说明理由：。实验序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/

N阻力臂L2/cm11151.510221531033154.510考点二：滑轮【经典例题】（2020·宿迁）小华用图装置测量动滑轮的机械效率，下列说法正确的是（）。A．实验中为测量方便，让弹簧测力计在静止时读数

；B．弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力；C．增大物体被提升的高度，可以提高动滑轮的机械效率；D．增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动滑轮的机械效率（不计绳重和摩擦）【趁热打铁】1.（2020·东莞）在有着“世界工厂

”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（）。9A．绳子自由端被拉下了10m；B．这个滑轮组能省距离；C．这个滑轮组能省力；D．这个滑轮组能省功2．（2020·淮安）如图所示，小明用100N竖直向上的力F，将重为150N

的物体，在时间5s内匀速提升1m。在此过程中力F做功的功率为W。滑轮的机械效率为。3.（2020·丹东）如图，小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1m。此过程中，绳子自由端的拉力做功为675J。绳子自由端的拉力为______N。该滑轮组的机械效率为_________。4．（2020·山西

）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（）。A．甲方式可以省力；B．乙方式不能改变力的方向；10C．甲、乙两种方

式做的有用功相等；D．甲、乙两种方式的机械效率相等考点三：机械效率【经典例题】（2020·天水）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250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m，（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。求

：（1）拉力的功率是多少？（2）提升450N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400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？【趁热打铁】1.（2020·宜昌）生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是（）。A.任何

机械设备的效率总小于1B.减小机械内部摩擦可以提高其效率C.提高机械设备的效率可以节能减排D.用机械设备做功越快，其效率越高2．（2020·凉山）关于功率、机械效率，下列说法正确的是（）。A．做功越多的机械，其功率就越大；11B．越省力的机械，其功率就越小；C．做功越慢的机械，其机械

效率就越低；D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高3．（2020·凉山）在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处（如图所示），沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m，高0.3m。把重物直接提升h所做的有用功为J，这个斜面的机械效率是。4．（2020·河北）斜面

是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如：。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）小明做了如下猜

想：猜想1：与斜面的表面材料有关；猜想2：与斜面的倾斜程度有关；猜想3：与物体受到的重力大小有关。小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。实验序号12345

6斜面倾角θθθθθ1（θ1＞θ2）θ2（θ2＞θ1）斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物块重G/N2.02.04.06.02.02.012沿斜面拉力F/N1.351.522.704.051.521.

70回答下列问题：（1）通过对比实验中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关；（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，；（3）为验证猜想3，小明做了实验（填写实验序号），分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是。【拓展

】完成实验后，小明沿斜面用1.8N的拉力，将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m，则斜面的机械效率是%．（把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功）5．（2020·湘潭

）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动距离s/cm机械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%13（1）实

验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为N。（2）第2次实验时所做的有用功为J，滑轮组的机械效率是。（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的

数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度（选填“有关“或“无关”）。（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是。A．增大绳重B．减轻动滑轮重C．加快物体提升的速度