第十二章《简单机械》知识点1：杠杆五要素和平衡条件1．杠杆的五要素和平衡条件（1）定义：一根在力的作用下能绕着__固定点O __转动的硬棒叫做杠杆（2）杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂（3）平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F 1l 1＝F 2l 2)【提示】画力臂：(1)先在杠杆示意图上确定出支点。

(2)画出动力作用线和阻力作用线。

(3)最后从支点向力的作用线引垂线。

2．杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆【提示】省力杠杆必然费距离，省距离杠杆必然费力，既省力又省距离的杠杆是不存在的。

知识点2：滑轮1.滑轮与滑轮组2.斜面与轮轴【提示】轮轴不一定是省力机械，主要取决于动力作用于轮还是轴。

知识点3：机械效率1.定义：物理学中，将__有用功__跟__总功__的比值叫做机械效率，用η表示2.表达式_η＝W 有W 总___ 3.测量滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总＝Gh Fs _1.考查热点：杠杆力劈的作图及其平衡条件的探究，滑轮组的绕制，机械效率的理解及简单计算2.考查题型：以填空题、作图题、计算题、实验题为主3.备考重点：杠杆与滑轮的作图，机械效率的理解及简单计算考点1：杠杆的分类例1 如图所示，所使用杠杆属于费力杠杆的是( A )★备考指导★突破考点，典例呈现★知识梳理★考纲要求： 1. 简单机械改变力的大小和方向.（探究）2. 机械效率.（了解）3. 机械使用的历史发展过程；机械的使用对社会发展的作用.（认识）方法点拨：生活生产中，常用工具的杠杆分类：(1)省力杠杆：羊角锤、指甲剪、撬棒、剪刀、扳手、钢丝钳等。

(2)费力杠杆：船桨、钓鱼竿、镊子、筷子、坩埚钳、火钳等。

(3)等臂杠杆：天平、跷跷板、定滑轮等。

例2 图甲是钳子使用时的情景。

图乙是图甲中A部分受力的简化图，F1是钳子受到的动力，B点是阻力的作用点，O是支点，请在图乙中画出动力臂l1和阻力F2。

【答案】方法点拨：(1)力臂表示的是支点O到力的作用线的距离，是从支点O向力的作用线引垂线，不是支点O到力的作用点的距离。

(2)画力臂时可以按照以下步骤：①先在杠杆上确定支点O；②找到动力和阻力的作用点，沿力的方向画出动力作用线和阻力作用线；③最后从支点O向力的作用线引垂线。

考点2：滑轮与滑轮组例3 如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60 N，G2＝38 N，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。

则每个动滑轮的重力为( B )A．3 N B．6 N C．11 N D．22 N方法点拨：(1)使用动滑轮能省一半力需满足两个条件：一是不考虑动滑轮重及绳子与轮间的摩擦力；二是拉绳子的力的方向必须是竖直向上的(若动滑轮水平放置，拉力方向是水平的)，且拉力作用在绳子上，阻力作用在动滑轮的轴上。

(2)判断滑轮组绳子段数n的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n就是几。

如图甲、乙所示。

考点3：机械效率的计算例4 用如图所示的滑轮组在5 s 内将静止在水平地面上质量m ＝40 kg ，底面积S ＝1 m 2的物体匀速竖直提升3 m ，所用拉力F ＝250 N ，问：(1)提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强是多大？(g 取10 N/kg)(2)滑轮组提升物体过程中做的有用功是多少？(3)拉力F 的功率是多少？(4)滑轮组的机械效率是多少？解：(1)物体静止在水平地面上，则F 压＝G ＝mg ＝40 kg ×10 N/kg ＝400 N 。

物体对地面的压强是p ＝F 压S ＝400 N 1 m 2＝400 Pa 。

(2)滑轮组提升物体过程中做的有用功W 有＝Gh ＝400 N ×3 m ＝1 200 J 。

(3)由图可知：动滑轮上绳子的段数n ＝2，则拉力作用点移动的距离s ＝nh ＝2×3 m ＝6 m 。

W 总＝Fs ＝250 N ×6 m ＝1 500 J ，拉力F 的功率P ＝W 总t ＝1 500 J 5 s ＝300 W 。

(4)滑轮组的机械效率η＝W 有W 总＝1 200 J 1 500 J＝80%。

方法点拨：计算滑轮组的机械效率：设物体上升的高度为h ，机械效率：(1)η＝W 有W 总＝Gh Fs ＝G nF。

(2)若不计绳重及摩擦，则η＝W 有W 有＋W 额＝Gh Gh ＋G 动h ＝G G ＋G 动。

实验：探究杠杆的平衡条件1．杠杆平衡螺母的调节(左高向左调，右高向右调)。

2．让支点处于杠杆中央的目的(减小杠杆自重对实验造成的影响)。

3．实验开始需调节杠杆在水平位置平衡的目的(方便读出杠杆的力臂)。

4．弹簧测力计的使用和读数。

5．测量多组数据的目的(避免偶然性，使得出的结论更具有普遍性)。

6．测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化。

7．分析数据总结杠杆平衡条件(F 1l 1＝F 2l 2)。

8．杠杆平衡条件的应用。

实验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，写成公式F 1l 1＝F 2l 2。

例5 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1)把支点放在质地均匀的杠杆中间，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向__右__(选填“左”或“右”)边旋一些。

(2)调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第__二__组实验更好，理由是__便于测量力臂__。

(3)某小组通过多次实验，得出以下数据，分析数据得出杠杆的平衡条件是__F1l1＝F2l2__(用字母表示)。

请你应用杠杆的平衡条件，将表格中的数据填完整。

物理量次数1 2 3 4l1/m 0.1 0.15 0.2 0.2F1/N0.5 0.5 1.5_2_l2/m0.05 0.05 0.1 0.1F2/N 1 1.5 3 41.（山东东营）对物理概念的理解是学好物理的关键。

关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ C ）A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% B．做功多的机械，功率一定大C．功率大的机械，做功一定快 D．做功快的机械，机械效率一定高2.（浙江省绍兴市）归纳推理是一种重要的科学思维方法。

下列归纳推理正确的是（A）A.甲图：向右移动滑片，若通过R1的电流增加a安，则通过R2的电流也增加a安B.乙图：仍呈清晰的像，若物距增加b厘米，则像距也要增加b厘米C.丙图：加水液面升高，若小铁球受到的浮力增加c牛，则大铁球受到的浮力也增加c牛D.丁图：保持天平平衡，若左侧增加d个钩码，则右侧也要增加d个钩码3.（河南省）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（ B ）★中考连接，挑战自我4.（山东聊城）人体中的许多部位都具有杠杆的功能。

如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（ B ）A．大于5kg B．大于49NC．小于49N D．等于49N5.（山东临沂）图（a）所示的杠杆是水平平衡的。

如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ A ）A．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡应将左端的物体向右移动D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体6.（四川巴中）如图所示，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个始终与OA垂直的力F，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个过程中，拉力F的大小（ C ）A．一直变大 B．始终不变 C．一直变小 D．先变小后变大7.（四川绵阳）如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。

此时托盘秤乙的示数是（ C ）A．8NB．12NC．16ND．18N8.（浙江宁波）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。

下列说法错误的是（ D ）A．F2的功率为0.6WB．弹簧测力计读数为9NC．物体A和地面之间有摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动9.（福建B卷）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。

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 ）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，应换用更小的“权”10.（广西北部湾）在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ C ）A．一直变小 B．一直变大 C．一直不变 D．先变小后变大11.（四川达州）如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA＝0.6m，OB＝0.4m．在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯．现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态．然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细绳的重力，g取10N/kg）（ D ）A．木块受到的浮力为0.5NB．木块C受到细线的拉力为0.3NC．小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2ND．小球的运动速度为0.2m/s12.（贵州贵阳）人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（ A ）A．筷子可以省距离B．所有剪刀都一定省力C．定滑轮可以省力D．撬棒越短一定越省力13.（湖北咸宁）如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。

则在此过程中，下列说法正确的是（ B ）A．绳子自由端向上移动了4m B．拉力F的功率为90WC．拉力F为90N D．滑轮组的机械效率为80%14.（陕西省）如图所示的不锈钢空调架，安装时横杆OB伸出墙外由斜杆AC支撑，其中O、A两点固定在墙上，C端固定在横杆OB上，通常将空调室外机置于该支架上时不紧靠墙体.下列相关说法正确的是（ C ）A.空调架对墙没有力的作用B.若以O为支点，OB一定是一个省力杠杆C.若室外机向外移动，AC对OB的支撑力变大D.室外机不能紧靠墙体主要是为了防止漏电15.（湖北省宜昌市）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（ B ）A.有用功越多。