資源簡介

(共23張PPT)
第十一章　簡單機械
專題十二　杠桿作圖和杠桿動態平衡
類型一　杠桿作圖
角度1　力和力臂作圖
1. 在圖中畫出使用鍘刀時動力F的力臂l。
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2. 斜身引體是一種訓練上肢力量的運動。如圖所示，身體可以看成以腳
為支點O的杠桿，畫出運動員做斜身引體時受到重力的示意圖和拉力F的
力臂l。
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3. 在如圖所示的杠桿中畫出動力臂l1和阻力F2。
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4. 圖甲是一種下開式窗戶，圖乙為該窗戶的結構簡圖，其中B點為轉動
軸，O點為窗扇的重心，請在圖乙中畫出窗扇所受的重力G及其力臂l。
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5. 如圖所示，杠桿處于靜止狀態，請畫出作用在杠桿上的動力F1和阻力
臂l2。
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角度2　最小力相關作圖
6. 拉桿式旅行箱可看成杠桿，請畫出旅行箱在圖示位置靜止時，施加在
端點A的最小作用力F的示意圖和重力的力臂l。
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7. 如圖所示，AOD為繞O點轉動的輕質杠桿，A點下方掛一物體M，為使
杠桿平衡，請在D點畫出最小的動力F及動力臂l。
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8. (2023·四川南充)圖甲是小明自行車的手閘，其中ABO可視為一種杠
桿，其簡化示意圖如圖乙所示，O為支點，F2為阻力，請在圖乙中畫出
作用在A點的最小動力F1及其力臂l1。
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9. 如圖所示，在撬棒AD上作出撬起“石塊1”的最小力F及對應的力
臂l。
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10. 如圖所示，工人沿臺階向上滾動圓柱形塑料桶，O1為支點，O2為塑
料桶的橫截面的圓心。工人用最小的動力F將塑料桶滾上臺階，請在圖中
畫出此最小動力F的示意圖并作出其力臂l。
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類型二　動態杠桿
11. 如圖所示，杠桿可繞O點轉動，力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂
直。在將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B的過程中，力F(　A　)
A. 變大 B. 變小
C. 不變 D. 先變大后變小
A
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12. 如圖所示，用一個始終水平向右的力F，把杠桿OA從圖示位置緩慢
拉至水平的過程中，力F的大小將(　C　)
A. 變小 B. 不變
C. 變大 D. 先變大后變小
C
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13. 如圖所示，用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪斷的過程中，阻力臂l阻和
動力F動的變化情況是(　C　)
A. l阻不變，F動變大 B. l阻不變，F動不變
C. l阻變大，F動變大 D. l阻變大，F動不變
C
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14. (2024·江蘇蘇州)圖甲是健身步道上的坐式劃船訓練器。如圖乙所
示，人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩
側，此過程中，拉力大小的變化情況是 　變小　。若要增加訓練強度，
應將配重盤向 　a　(填“a”或“b”)端移動。
變小　
a　
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15. 如圖所示，長為L的輕質木板(不計質量)左端可繞O點轉動，右端放
一重為G的小物塊，用豎直向上的力F拉著木板的右端，使木板始終在水
平位置保持靜止。小物塊向左勻速滑行的過程中，下圖中能正確表示拉
力F與小物塊運動時間t的關系的是(　A　)
A B C D
A
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第十一章　簡單機械
實　踐　制作“龍骨水車”模型
1. 如圖甲所示，龍骨水車是一種古代用于農田灌溉的水車工具，它包括
固定整臺水車的木架、操作者腳下的大輪和踏板、連接水槽和水源的木
質水槽、安裝在水槽另一端的小輪，以及連接大輪和小輪的木制鏈條，
鏈條的下鏈輪和車身一部分沒入水中，操作者通過踩踏踏板，驅動鏈
輪，刮水板就沿水槽刮水上升，到水槽上端將水送出，使水車能夠從水
源抽水灌溉田地，其工作過程如圖乙所示。
1
2
(1)車頭大輪與拐木組成了一個輪軸(可視為一種變形的杠桿)，當拐木長
度大于大輪半徑時，該機械相當于一個 　省力　(填“省力”或“費力”)
杠桿。
(2)勻速刮水上升時水的 　重力勢　能增大；刮水板的面積越大，水車旋
轉一周提升的水就越多，對水所做的功越 　多?。划敳葎犹ぐ宓乃俣燃?br/>快時，提升水的功率會變 　大　。
省力　
重力勢　
多　
大　
1
2
(3)勞動課上，小明踩動龍骨水車旋轉一周可將約20 L水提升到離水源3 m
高的田地中，所用時間為60 s，小明做功的總功率為40 W，則該過程中
做的總功為 　2 400　J，機械效率為 　25％　。(g取10 N/kg)
2 400　
25％　
1
2
2. 明代宋應星在《天工開物》中記載的農業生產汲水裝置——轆轤，沿
用至今。圖甲是一種轆轤，由具有共同轉動軸的大輪和小輪組成。提水
時，用力使大輪轉動，小輪隨之轉動并纏繞井繩，提起水桶。
1
2
(1)圖甲所示的轆轤可視為不等臂杠桿，為方便提水，它是按照 　 省(填“省力”或“費力”)杠桿來設計的。某時刻用轆轤提水的示意圖
如圖乙所示，它的支點是 　B　(填“A”“B”或“C”)點。
省力
B　
1
2
(2)設大輪與小輪的半徑之比為3∶1，水桶受到的總重力為90 N。使周長
為3 m的大輪轉動一圈，水桶勻速上升，井繩對水桶做的功為 　90　J；
若要使轆轤靜止在圖乙所示的位置，作用在C點的最小動力應
為 　30　N。(不計井繩的粗細和自重)
(3)如圖丙所示，水龍頭開關的設計也應用了同樣的原理，為了更省力，
開關應選用圖丙中的 ?、佟?填“①”或“②”)。
90　
30　
①　
1
2(共33張PPT)
第十一章　簡單機械
第三節　機械效率
第1課時　機械效率
知識點一　有用功、額外功、總功
1. 如圖所示，用繩子和動滑輪將鉤碼提升至一定的高度，此過程做的有
用功是(　A　)
A. 克服鉤碼重力做的功 B. 克服摩擦力做的功
C. 彈簧測力計拉力做的功 D. 克服動滑輪重力做的功
A
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2. 當用桶從井中打水時，對水做的功是 　有用功　，對桶做的功是 　額
外功??；若桶掉到井里，將桶打撈上來時桶里進了一些水，則對水做的
功是 　額外功　，對桶做的功是 　有用功　，對桶和水做的功是 　總
功　。(均填“有用功”“額外功”或“總功”)
有用功　
額
外功　
額外功　
有用功　
總
功　
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知識點二　機械效率
3. 甲機械的機械效率為70％，乙機械的機械效率為50％，下列說法正確
的是(　D　)
A. 甲機械做功比乙機械做功更省力
B. 甲機械做功快
C. 甲機械做功多
D. 甲機械所做有用功在總功中所占的比例大
D
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4. 甲、乙兩機械的參數如圖所示，下列說法正確的是(　B　)
A. 甲機械的總功較大 B. 甲機械的有用功較小
C. 乙機械的額外功較小 D. 乙機械的機械效率較高
B
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5. 如圖所示，工人師傅利用滑輪將物體運上樓，該滑輪是 　定　滑輪。
若工人師傅用1 000 N的拉力將重為800 N的物體勻速提升5 m，則工人師
傅做的有用功為 　4 000　J，該滑輪的機械效率為 　80％　。
定　
4 000　
80％　
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6. 如圖所示，工人用重50 N的動滑輪將質量為45 kg的材料從地面豎直勻
速提升到3 m高的地方。在此過程中，工人所用的拉力至少為 　250　N，動滑輪的機械效率最高為 　90％　。(g取10 N/kg)
250　
90％　
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7. 如圖所示，利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重300 N的物體，拉
力F為30 N。若物體和地面之間的摩擦力為30 N，則A處的拉力為 　30　N，滑輪組的機械效率為 　50％　。
30　
50％　
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8. 中國是世界基建強國，塔吊是基建的常用設備，圖甲是塔吊的簡化模
型，圖乙是塔吊中滑輪組的局部放大圖。已知物體重1.2×104 N，動滑
輪重0.3×104 N，在繩子自由端施加拉力F后，物體在20 s內勻速上升了
10 m。不計繩重和摩擦，求：
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(1)拉力F的大??；
解：(1)由題圖乙可知，承擔動滑輪和物重的繩子段數n＝2，不計繩重和
摩擦，拉力F的大小F＝(G＋G動)＝×(1.2×104 N＋0.3×104 N)＝
7.5×103 N。
答：(1)7.5×103 N
解：(1)由題圖乙可知，承擔動滑輪和物重的繩子段數n＝2，不計繩重和
摩擦，拉力F的大小F＝(G＋G動)＝×(1.2×104 N＋0.3×104 N)＝
7.5×103 N。
答：(1)7.5×103 N
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(2)拉力F做的功；
解：(2)拉力F做的功為總功，即W總＝Fs＝Fnh＝7.5×103 N×2×10 m＝
1.5×105 J。
答：(2)1.5×105 J
解：(2)拉力F做的功為總功，即W總＝Fs＝Fnh＝7.5×103 N×2×10 m＝
1.5×105 J。
答：(2)1.5×105 J
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(3)該滑輪組的機械效率。
解：(3)該滑輪組的機械效率
η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝×100
％＝80％。
答：(3)80％。
解：(3)該滑輪組的機械效率
η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝
×100％＝80％。
答：(3)80％。
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9. 如圖所示，某同學分別用甲、乙兩套滑輪把同一桶沙子從一樓地面勻
速提升到二樓。用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為η1；用乙滑輪所
做的總功為W2，機械效率為η2。不計繩重和滑輪的摩擦，下列說法正確
的是(　A　)
A. W1＜W2，η1＞η2 B. W1＜W2，η1＜η2
C. W1＝W2，η1＝η2 D. W1＝W2，η1＜η2
A
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10. (2024·福州十九中期末)用相同的滑輪繞成如圖所示的甲、乙兩個滑
輪組，用它們分別將A、B兩物體勻速提升相同的高度。若兩繩自由端的
拉力F恰好相等，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是(　B　)
A. 物體重GA＜GB
B. 滑輪組的機械效率η甲＞η乙
C. 繩子自由端移動的距離s甲＜s乙
D. 滑輪組做的額外功W額甲＞W額乙
B
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11. 如圖所示，工人用平行于斜面的推力，把一個重800 N的物體，沿著
長5 m、高1 m的斜面由底端勻速推到頂端，推力為200 N，則推力所做的
有用功為 　800　J，總功為 　1 000　J，斜面的機械效率為 　80％　，
物體與斜面間的摩擦力為 　40　N。
800　
1 000　
80％　
40　
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12. 質量為60 kg的裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升重200 N的貨
物，貨物在2 s內被提升6 m，在此過程中，該滑輪組的機械效率為80％。
不計繩重及摩擦，求：
(1)工人做的有用功；
解：(1)工人做的有用功W有＝Gh＝200 N×6 m＝1 200 J。
答：(1)1 200 J
解：(1)工人做的有用功W有＝Gh＝200 N×6 m＝1 200 J。
答：(1)1 200 J
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(2)繩子自由端的拉力；
解：(2)拉力做的總功W總＝＝＝1 500 J，
由題圖可知，承擔動滑輪和物重的繩子段數n＝2，則拉力移動的距離s＝
2h＝2×6 m＝12 m，
繩子自由端的拉力F＝＝＝125 N。
答：(2)125 N
解：(2)拉力做的總功W總＝＝＝1 500 J，
由題圖可知，承擔動滑輪和物重的繩子段數n＝2，則拉力移動的距離s＝
2h＝2×6 m＝12 m，
繩子自由端的拉力F＝＝＝125 N。
答：(2)125 N
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(3)動滑輪所受的重力。
解：(3)拉力做的額外功W額＝W總－W有＝1 500 J－1 200 J＝300 J，
不計繩重及摩擦，額外功是克服動滑輪的重力所做的功，則動滑輪所受
的重力
G動＝＝＝50 N。
答：(3)50 N。
解：(3)拉力做的額外功W額＝W總－W有＝1 500 J－1 200 J＝300 J，
不計繩重及摩擦，額外功是克服動滑輪的重力所做的功，則動滑輪所受
的重力
G動＝＝＝50 N。
答：(3)50 N。
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13. 用圖甲所示的裝置探究滑輪組的機械效率η與物重G物的關系，改變
G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物的關系圖像，如
圖乙所示。若不計繩重和摩擦，此滑輪組中動滑輪重 　3　N；當G物＝6 N
時，滑輪組的機械效率η＝ 　66.7％　(結果保留到0.1％)。
3　
66.7％　
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第十一章　簡單機械
第三節　機械效率
第2課時　測量機械效率
知識點一　測量滑輪組的機械效率
1. 用如圖所示的裝置探究滑輪組的機械效率，下列說法不正確的是
(　A　)
A. 實驗時彈簧測力計可以在靜止時讀數
B. 彈簧測力計必須豎直向上拉
C. 測量機械效率的原理：η＝×100％
D. 此裝置可以探究滑輪組機械效率與繩子段數的關系
A
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2. (2024·福州連江期末)在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，利用圖1
中甲、乙、丙三個實驗裝置進行實驗，測得的實驗數據見下表。(鉤碼規
格相同，動滑輪重不可忽略)
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實驗次
序 鉤碼重
G/N 提升高度
h/m 繩端拉力
F/N 繩端移動的距
離s/m 機械效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3％
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0％
(1)在實驗中，應沿豎直方向 　勻速　拉動彈簧測力計。
勻速　
1
2
3
4
5
6
7
(2)第1次實驗中，彈簧測力計的示數如圖2所示，其讀數為 　1.8　N，滑
輪組的機械效率為 　74.1％　(結果保留到0.1％)。
(3)由1、2兩次實驗數據可得出結論： 　使用同一滑輪組提升重物時，物
重越大　，滑輪組的機械效率越高。
1.8　
74.1％　
使用同一滑輪組提升重物時，物
重越大　
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2
3
4
5
6
7
(4)由 　2、3　兩次實驗數據可得出結論：使用不同滑輪組提升相同重物
時，動滑輪越重，機械效率越低。
(5)如圖1中丁所示，在第3次實驗操作的基礎上，改變繩子自由端拉力的
方向，測得的拉力大小將 　變大　。
2、3　
變大　
1
2
3
4
5
6
7
知識點二　提高機械效率的方法
3. 在測量滑輪組機械效率的實驗中，實驗裝置如圖所示，要使此滑輪組
的機械效率提高，下列操作可行的是(　D　)
A. 減小定滑輪的重力 B. 增大被提升物體的高度
C. 增大動滑輪的重力 D. 增大被提升物體的重力
D
1
2
3
4
5
6
7
4. 某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組(每個滑輪重相同)在
相同時間內把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不計繩重及摩
擦，下列說法正確的是(　D　)
A. F1和F2做功的功率相同
B. F1和F2做的總功相同
C. 兩個滑輪組的機械效率一樣大
D. 甲滑輪組的機械效率比乙滑輪組的機械效率高
D
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4
5
6
7
5. 在測量滑輪組機械效率的實驗中，小明用如圖所示的滑輪組先勻速提
升重為G1的物體，額外功與有用功之比為1∶3；再勻速提升重為G2的物
體，G1∶G2＝1∶3。若不計繩重和摩擦，則先后兩次滑輪組的機械效率
η1∶η2為(　A　)
A. 5∶6 B. 6∶5 C. 1∶3 D. 3∶1
A
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2
3
4
5
6
7
6. 斜面是一種簡單機械，生活中人們常常利用它來搬運貨物，以達到省
力的目的。小明想探究“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度的關系”，
于是他找來一塊長木板、一個木塊、三個高度不同的長方體、一把刻度
尺和一個彈簧測力計進行實驗，實驗裝置如圖所示，實驗數據見下表。
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2
3
4
5
6
7
實驗 次序 斜面傾斜 程度 木塊重 G/N 斜面的 高度h/m 沿斜面的 拉力F/N 木塊移動 的距離s/m 斜面的
機械效率η
1 較緩 5 0.2 3.3 0.5 60.6％
2 較陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8％
3 最陡 5 0.3 4.2 0.5
(1)在實驗過程中，沿斜面向上拉動木塊，使木塊做 　勻速直線　運動。
(2)由表中數據可知，第3次實驗時斜面的機械效率為 　71.4％　。(結果
保留到0.1％)
勻速直線　
71.4％　
1
2
3
4
5
6
7
(3)分析比較表中的實驗數據，可初步得出結論：斜面越陡，其機械效率
越 　高　。
(4)除了傾斜程度會影響斜面的機械效率，你認為斜面的 　粗糙程度　也
會影響斜面的機械效率，這樣猜想的依據是 　斜面越粗糙，滑動摩擦力
越大，做的額外功越多，機械效率就越低　。
高　
粗糙程度　
斜面越粗糙，滑動摩擦力
越大，做的額外功越多，機械效率就越低　
1
2
3
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5
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7
7. 在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，某小組的實驗裝置如圖甲、
乙、丙所示，實驗數據見下表。
實驗次序 1 2 3
鉤碼重G/N 4 4 6
鉤碼上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1
繩端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
繩端移動的距離s/m 0.3 0.4
機械效率η 74.1％ 62.5％
1
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7
(1)該小組同學用第1次實驗中使用的裝置做第3次實驗，請將表中第3次實
驗空缺的數據填寫完整：繩端移動的距離s＝ 　0.3　m，機械效率η
＝ 　83.3％　(結果保留到0.1％)。
0.3　
83.3％　
(2)若采用圖丙中的裝置，改變動滑輪重，提升同一物體并進行多次實
驗，根據實驗數據繪制出圖丁所示的圖像，分析圖丁可知：被提升物體
所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率 　越低　；由圖丁
中的A點坐標可知，被提升物體所受的重力為 　3　N。(不計繩重和摩擦)
(3)若每個滑輪的質量均為0.1 kg，則第2次實驗中克服摩擦力做的功
為 　0.04　J。(不計繩重，g取10 N/kg)
越低　
3　
0.04　
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7(共23張PPT)
第十一章　簡單機械
專題十三　機械效率的綜合計算
類型一　滑輪組豎直提升類
1. 如圖所示，拉力F在5 s內將重400 N的物體勻速提升0.4 m。已知動滑
輪重100 N，繩子所能承受的最大拉力為500 N，不計繩重及摩擦。求：
(1)繩子自由端移動的距離；
解：(1)由題圖可知，滑輪組繩子的有效段數n＝2，繩子自由端移動的距
離s＝nh＝2×0.4 m＝0.8 m。
答：(1)0.8 m
解：(1)由題圖可知，滑輪組繩子的有效段數n＝2，繩子自由端移動的距
離s＝nh＝2×0.4 m＝0.8 m。
答：(1)0.8 m
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(2)在這個過程中拉力的功率；
解：(2)因為不計繩重及摩擦，所以繩子自由端的拉力
F＝(G＋G動)＝×(400 N＋100 N)＝250 N，
拉力做的總功W總＝Fs＝250 N×0.8 m＝200 J，
拉力做功的功率P＝＝＝40 W。
答(2)40 W
解：(2)因為不計繩重及摩擦，所以繩子自由端的拉力
F＝(G＋G動)＝×(400 N＋100 N)＝250 N，
拉力做的總功W總＝Fs＝250 N×0.8 m＝200 J，
拉力做功的功率P＝＝＝40 W。
答：(2)40 W
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(3)該滑輪組的最大機械效率。
解：(3)不計繩重及摩擦，滑輪組能提升的最大物重
G最大＝nF最大－G動＝2×500 N－100 N＝900 N，
滑輪組的最大機械效率
η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝
×100％＝90％。
答(3)90％。
解：(3)不計繩重及摩擦，滑輪組能提升的最大物重
G最大＝nF最大－G動＝2×500 N－100 N＝900 N，
滑輪組的最大機械效率
η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝
×100％＝90％。
答：(3)90％。
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2. (2024·江蘇蘇州)某起重機的滑輪組結構示意圖如圖所示，其最大載重
為5 t。起重機將3 600 kg的鋼板勻速提升到10 m高的橋墩上，滑輪組的機
械效率為80％。不計鋼絲繩重和摩擦，g取10 N/kg。求：
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(1)克服鋼板重力做的功W有；
解：(1)鋼板所受的重力
G鋼板＝m鋼板g＝3 600 kg×10 N/kg＝3.6×104 N，
克服鋼板重力做的功為有用功，即
W有＝G鋼板h＝3.6×104 N×10 m＝3.6×105 J。
答：(1)3.6×105 J
解：(1)鋼板所受的重力
G鋼板＝m鋼板g＝3 600 kg×10 N/kg＝3.6×104 N，
克服鋼板重力做的功為有用功，即
W有＝G鋼板h＝3.6×104 N×10 m＝3.6×105 J。
答：(1)3.6×105 J
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(2)鋼絲繩的拉力F；
解：(2)由題圖可知，滑輪組共有4段繩子拉著動滑輪，故繩端移動的距離
為鋼板提升高度的4倍，即s＝4h＝4×10 m＝40 m，拉力做的功W總＝
＝＝4.5×105 J，
鋼絲繩的拉力F＝＝＝1.125×104 N。
答：(2)1.125×104 N
解：(2)由題圖可知，滑輪組共有4段繩子拉著動滑輪，故繩端移動的距離
為鋼板提升高度的4倍，即s＝4h＝4×10 m＝40 m，拉力做的功W總＝
＝＝4.5×105 J，
鋼絲繩的拉力F＝＝＝1.125×104 N。
答：(2)1.125×104 N
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(3)滑輪組滿載時的機械效率。(結果保留到0.1％)
解：(3)提升鋼板時做的額外功
W額＝W總－W有＝4.5×105 J－3.6×105 J＝9×104 J，
動滑輪所受的重力G動＝＝＝9×103 N，
滑輪組滿載時的最大質量m＝5 t＝5×103 kg，則滿載時的最大物重G最大
＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N，
不計鋼絲繩重和摩擦，滑輪組滿載時的機械效率
解：(3)提升鋼板時做的額外功
W額＝W總－W有＝4.5×105 J－3.6×105 J＝9×104 J，
動滑輪所受的重力G動＝＝＝9×103 N，
滑輪組滿載時的最大質量m＝5 t＝5×103 kg，則滿載時的最大物重G最大
＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N，
不計鋼絲繩重和摩擦，滑輪組滿載時的機械效率
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η'＝×100％＝×100％＝×100％＝
×100％≈84.7％。
答：(3)84.7％。
η'＝×100％＝×100％＝×100％＝
×100％≈84.7％。
答：(3)84.7％。
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類型二　滑輪組水平拉動類
3. 如圖所示，用滑輪組拉著重1 000 N的物體A沿水平地面向右勻速移動
了5 m，所用拉力F為200 N，若物體A受到水平地面的摩擦力為450 N，
則在上述過程中，求：
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(1)拉力F做的功；
解：(1)由題圖可知，滑輪組繩子的有效段數n＝3，則繩子自由端移動的
距離
s繩＝ns物＝3×5 m＝15 m，
拉力F做的功W總＝Fs繩＝200 N×15 m＝3 000 J。
答：(1)3 000 J
解：(1)由題圖可知，滑輪組繩子的有效段數n＝3，則繩子自由端移動的
距離
s繩＝ns物＝3×5 m＝15 m，
拉力F做的功W總＝Fs繩＝200 N×15 m＝3 000 J。
答：(1)3 000 J
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(2)該滑輪組的機械效率。
解：(2)拉力做的有用功W有＝fs物＝450 N×5 m＝2 250 J，
該滑輪組的機械效率η＝×100％＝×100％＝75％。
答：(2)75％。
解：(2)拉力做的有用功W有＝fs物＝450 N×5 m＝2 250 J，
該滑輪組的機械效率η＝×100％＝×100％＝75％。
答：(2)75％。
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4. 質量為1.8 t的小汽車陷入泥濘中，在大家都一籌莫展的時候，聰明的
小紅很快想到了辦法，利用所學滑輪組的知識，帶領大家將小汽車順利
拉出，如圖所示。已知小汽車所受的阻力為車重的0.2，滑輪組的機械效
率為80％，g取10 N/kg。求：
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(1)小汽車所受的阻力f；
解：(1)小汽車所受的阻力f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1.8×103 kg×10 N/kg
＝3 600 N。
答：(1)3 600 N
解：(1)小汽車所受的阻力f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1.8×103 kg×10 N/kg
＝3 600 N。
答：(1)3 600 N
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(2)繩子自由端的拉力F1；
解：(2)滑輪組繩子的有效段數n＝3，由η＝＝＝＝可
知，繩子自由端的拉力
F1＝＝＝1 500 N。
答：(2)1 500 N
解：(2)滑輪組繩子的有效段數n＝3，由η＝＝＝＝可
知，繩子自由端的拉力
F1＝＝＝1 500 N。
答：(2)1 500 N
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(3)樹承受的拉力F2；
解：(3)樹承受的拉力F2＝f－F1＝3 600 N－1 500 N＝2 100 N。
答：(3)2 100 N
(4)小汽車以0.1 m/s的速度勻速運動時，拉力F1的功率。
解：(4)小汽車以0.1 m/s的速度勻速運動時，繩子自由端移動的速度v繩＝
0.3 m/s，拉力F1的功率
P＝＝＝F1v繩＝1 500 N×0.3 m/s＝450 W。
答：(4)450 W。
解：(3)樹承受的拉力F2＝f－F1＝3 600 N－1 500 N＝2 100 N。
答：(3)2 100 N
解：(4)小汽車以0.1 m/s的速度勻速運動時，繩子自由端移動的速度v繩＝
0.3 m/s，拉力F1的功率
P＝＝＝F1v繩＝1 500 N×0.3 m/s＝450 W。
答：(4)450 W。
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類型三　斜面類
5. 如圖所示，工人在往車上搬運箱子時，先用3 m長的木板搭了一個斜
面，再用500 N的推力把重1 200 N的箱子沿斜面勻速推到1 m高的車廂
上。求該過程中：
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(1)克服箱子重力所做的功；
解：(1)克服箱子重力所做的功W有＝Gh＝1 200 N×1 m＝1 200 J。
答：(1)1 200 J
(2)斜面的機械效率；
解：(2)推力做的總功W總＝Fs＝500 N×3 m＝1 500 J，
斜面的機械效率η＝×100％＝×100％＝80％。
答：(2)80％
解：(1)克服箱子重力所做的功W有＝Gh＝1 200 N×1 m＝1 200 J。
答：(1)1 200 J
解：(2)推力做的總功W總＝Fs＝500 N×3 m＝1 500 J，
斜面的機械效率η＝×100％＝×100％＝80％。
答：(2)80％
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(3)箱子受到的摩擦力。
解：(3)此過程中做的額外功W額＝W總－W有＝1 500 J－1 200 J＝300 J，
由W額＝fs得，箱子受到的摩擦力f＝＝＝100 N。
答：(3)100 N。
解：(3)此過程中做的額外功W額＝W總－W有＝1 500 J－1 200 J＝300 J，
由W額＝fs得，箱子受到的摩擦力f＝＝＝100 N。
答：(3)100 N。
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類型四　杠桿類
6. 研學實踐活動時，小明在農家樂看到一種農具，如圖甲所示。他查閱
資料后知道，這種農具叫“腳踏碓”，農民搗谷用的，其工作原理圖如
圖乙所示，AOB為碓桿，O為支點，A處連接著碓頭，碓桿的B處可使碓
頭升高，抬起腳，碓頭會落下去擊打稻谷。已知碓頭重為40 N，每踩一
次，碓頭上升的高度為60 cm，AO長1.6 m，OB長0.4 m。問：
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(1)不計碓桿重和摩擦，腳至少用多大的力才可以將碓頭抬起？
解：(1)不計碓桿重和摩擦，當腳用力方向垂直于OB向下時，動力臂最
長，動力最小，由杠桿的平衡條件可得GlAO＝FlOB，則腳所用的最小力F
＝＝＝160 N。
答：(1)160 N
解：(1)不計碓桿重和摩擦，當腳用力方向垂直于OB向下時，動力臂最
長，動力最小，由杠桿的平衡條件可得GlAO＝FlOB，則腳所用的最小力F
＝＝＝160 N。
答：(1)160 N
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(2)每踩一次，腳對碓頭做的功是多少？
解：(2)每踩一次，腳對碓頭做的功W＝Gh＝40 N×0.6 m＝24 J。
答：(2)24 J
解：(2)每踩一次，腳對碓頭做的功W＝Gh＝40 N×0.6 m＝24 J。
答：(2)24 J
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(3)若人用腳1 min內將碓桿的B處踩下30次，腳踏碓的機械效率為60％，
則人做功的功率是多少？
解：(3)腳踏碓的機械效率為60％，每踩一次，
人做的總功W人＝＝＝40 J，
若1 min內將碓桿的B處踩下30次，
則人做功的功率P＝＝＝＝20 W。
答：(3)20 W。
解：(3)腳踏碓的機械效率為60％，每踩一次，
人做的總功W人＝＝＝40 J，
若1 min內將碓桿的B處踩下30次，
則人做功的功率P＝＝＝＝20 W。
答：(3)20 W。
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6(共20張PPT)
第十一章　簡單機械
章末復習
力
固定點
支點
動力臂
阻力
省力
費
費力
省
等臂
固定不動
等臂
改變力的方向
運動
省力
省力
改變力的方向
費距離
省力
改變力的方向
額外功
有用功
總功
減小
減小
增大
考點一　杠桿
1. (2024·山東臨沂改編)2023年9月24日，中國組合在賽艇女子輕量級雙
人雙槳決賽中奪冠， 斬獲杭州亞運會首金。如圖所示，賽艇的槳可視為
杠桿，下列工具正常使用時，與槳屬于同類杠桿的是(　A　)
A
A. 筷子 B. 瓶起子 C. 核桃夾 D. 榨汁器
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2. (2024·山東煙臺)骨骼、肌肉和關節等構成了人體的運動系統，人體中
最基本的運動大多是由肌肉牽引骨骼繞關節轉動產生的。關于人體中的
杠桿，下列說法正確的是(　D　)
A. 圖甲：手托重物時，可視為省力杠桿
B. 圖甲：手托重物時，肱二頭肌對前臂
的牽引力是阻力
C. 圖乙：踮腳時，可視為費力杠桿
D. 圖乙：向上踮腳的過程中，腓腸肌對足部骨骼的牽引力是動力
D
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3. (2024·安徽)如圖甲所示，用核桃鉗夾核桃時，用力握緊手柄即可夾碎
核桃。將上部的手柄ABC簡化為如圖乙所示的杠桿，若F1＝20 N，l1＝10
cm，l2＝4 cm，忽略杠桿自身的重力，則F2的大小為 　50　N。
50　
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4. (2024·甘肅白銀)用如圖所示的扳手擰螺絲時，一只手穩住扳手的十字
交叉部位，另一只手用同樣大小和方向的力在 　C　(填“A”“B”或
“C”)點更容易擰動螺絲，原因是 　在阻力和阻力臂一定時，動力臂越
長越省力　。
C　
在阻力和阻力臂一定時，動力臂越
長越省力　
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5. (2024·四川廣元)圖甲是壓制餃子皮的“神器”，壓皮時壓桿可視為一
個杠桿。圖乙是其簡化示意圖，圖中O為支點，F2為壓餃子皮時作用在B
點的阻力。請在圖乙中畫出壓餃子皮時作用在A點的最小動力F1及阻力F2
的力臂l2。
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6. (2024·青海改編)在學習了杠桿的相關知識后，“飛天”興趣小組嘗試
做了簡易桿秤并進行了以下探究：
該興趣小組自制的桿秤如圖所示。其中：秤砣質量為200 g，A點為秤盤
掛繩位置，B點為提紐掛繩位置，C點為零刻度線位置。
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(1)由圖可知，利用該桿秤最多可稱量 　1 000　g的物體，D點處的刻度數
為 　400　g。
1 000　
400　
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(2)忽略秤桿自身重量對桿秤平衡的影響，用m1表示秤砣的質量，m2表示
秤盤的質量，l1表示B、C之間的距離，l2表示A、B之間的距離。根據杠
桿的平衡條件，當秤砣在C點處平衡時，將滿足 　m1l1＝m2l2　(用上述物
理量表示)，由此可得，秤盤的質量為 　160　g。
(3)若想測量質量更大的物體，你可采取的辦法是 　將提紐向左移(或增加
秤砣的質量)　。(寫出一條即可)
m1l1＝m2l2　
160　
將提紐向左移(或增加
秤砣的質量)　
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考點二　滑輪
7. (2024·黑龍江牡丹江)如圖所示，利用動滑輪提升物體，使其在10 s內
勻速上升4 m。物體重10 N，動滑輪重2 N，不計繩重與摩擦。下列說法
正確的是(　D　)
A. 使用動滑輪可以省距離 B. 物體運動的速度為4 m/s
C. 拉力的大小為5 N D. 繩子自由端移動的距離為8 m
D
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8. (2023·湖南常德)如圖所示，小明組裝了甲、乙兩種滑輪，用來提升同
一物體，G物＝200 N。不計繩重、滑輪重和摩擦，要使物體豎直勻速提
升2 m，下列說法正確的是(　D　)
A. F甲＝200 N，并向上移動4 m
B. F甲＝100 N，并向上移動2 m
C. F乙＝200 N，并向上移動1 m
D. F乙＝400 N，并向上移動1 m
D
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考點三　機械效率
9. (2024·河南)如圖所示，甲、乙兩人用不同的裝置，在相同時間內把質
量相等的貨物勻速提升到同一平臺，不計繩重及滑輪的摩擦。下列說法
正確的是(　C　)
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的總功多
C. 甲做總功的功率大 D. 乙所用裝置的機械效率小
C
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10. (2024·甘肅蘭州)塔吊吊起重物的情景如圖所示，在拉力F的作用下，
重為1×103 N的重物被豎直向上勻速吊起。已知動滑輪重200 N，重物在
8 s內上升了10 m，不計繩重及摩擦，下列說法不正確的是(　B　)
A. 拉力F的大小為400 N
B. 拉力F的功率為1 250 W
C. 克服動滑輪重力做的功為2 000 J
D. 滑輪組的機械效率約為83.3％
B
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11. (2024·四川廣元)假期間，小明隨爸爸去建筑工地勞動體驗。用如圖所
示的滑輪組來提升材料，當提升的材料重300 N時，滑輪組的機械效率為
75％，則動滑輪所受的重力為 　100　N；若繩子能承受的最大拉力為500
N，則該滑輪組能提起材料的最大質量為 　90　kg。(不計空氣阻力、摩
擦力及繩重，g取10 N/kg)
100　
90　
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12. (2024·四川自貢)如圖所示，把重為40 N的物體從斜面底端勻速推到斜
面頂端，斜面長2 m，高0.6 m，沿斜面向上的推力F為20 N。那么，此
過程中做的有用功為 　24　J，斜面的機械效率為 　60％　。
24　
60％　
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13. (2024·四川瀘州)如圖所示的滑輪組，忽略繩重及繩與滑輪間的摩
擦，將物體放在水平粗糙的桌面上，物體受到的水平向左的恒力F＝100
N，滑輪組繩子自由端受到的拉力為F繩。當繩子自由端的拉力F繩＝60 N
時，物體處于靜止狀態，物體與桌面間的摩擦力恰好為0，則動滑輪
重 　20　N；當繩子自由端的拉力F繩1＝90 N時，物體水平向右勻速運
動，物體與桌面之間的滑動摩擦力為 　60　N；撤去水平向左的恒力F，
改變繩子自由端拉力F繩的大小，仍使物體水平向右勻速運動時，滑輪組
的機械效率為 　75％　。
20　
60　
75％　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14. (2024·江蘇無錫)右圖是《天工開物》中記載的我國古代的提水工具
“轆轤”，在兩個支架上擺放一根直的硬棒，支點為O1、O2，A端系一
個石塊，B端裝有輪軸，輪軸能繞著硬棒轉動，懸吊空桶的繩索另一端繞
過輪軸后系緊在輪軸上。若空桶的質量為10 kg，輪軸的質量為10 kg，空
桶和輪軸對硬棒的作用力視作施加在B位置，O1A長為0.6 m，O1O2長為1
m，O2B長為0.8 m，硬棒及繩索質量忽略不計。(g取10 N/kg)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(1)人對轆轤不施加力。桶中未裝水，為保證硬棒不會翻轉，石塊的質量
最多為 　60　kg；若A點系上質量為40 kg的石塊，提水時為保證硬棒不
翻轉，桶中最多可裝 　60　kg的水。
(2)若桶內水的質量為40 kg，人用時20 s將桶勻速提升3 m，此時轆轤提水
的機械效率為50％，則桶對水做的功為 　1 200　J，人做功的功率
為 　120　W。
60　
60　
1 200　
120　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14(共32張PPT)
第十一章　簡單機械
第二節　滑輪及其應用
第1課時　定滑輪和動滑輪
知識點一　定滑輪
1. 如圖所示，旗桿的頂部裝有滑輪，升旗時旗手向下拉繩子，旗子就會
升起。關于該滑輪，下列說法正確的是(　D　)
A. 它是動滑輪 B. 使用它可以省力
C. 使用它可以省距離 D. 使用它可以改變力的方向
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2. 在我國古代，簡單機械就有了許多巧妙的應用，護城河上安裝的吊橋
裝置就是一個例子。如圖所示，護城河旁邊頂端的滑輪屬于 　定　滑
輪，它的作用是 　改變力的方向　。
定　
改變力的方向　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3. 某實驗小組研究滑輪的特點時按如圖所示的方式安裝實驗裝置，該滑
輪是 　定　滑輪。測得物體重10 N，讓物體處于靜止狀態，手拉彈簧測
力計在1位置時，彈簧測力計的示數為 　10　N。若手拉彈簧測力計在
1、2、3三個不同位置時的拉力分別為F1、F2、F3，則它們的大小關系為
F1 ?。健2 ?。健3。這說明使用這種滑輪 　不能　(填“能”或“不
能”)省力， 　能　(填“能”或“不能”)改變力的方向。
定　
10　
＝　
＝　
不能　
能　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
知識點二　動滑輪
4. (2024·福州延安中學期末)如圖所示的裝置中，利用了動滑輪的是
(　C　)
A B C D
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5. 如圖所示，工人借用動滑輪勻速提升重物，這樣做(　A　)
A. 省力，不改變用力的方向
B. 省力，同時也可以省距離
C. 不省力，改變用力的方向
D. 不省力，也不改變用力的方向
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6. 小聰同學按照如圖所示的裝置對動滑輪的特點進行了探究，實驗數據
見下表。通過分析數據，他認為與“使用動滑輪能省一半力”的結論偏
差較大。
實驗次序 物重G/N 彈簧測力計的示數F/N
1 1.0 0.7
2 1.5 1.0
3 2.0 1.3
(1)該實驗中出現這種結果的主要原因是沒有考慮 　動滑輪的自重　。
(2)在實驗過程中，提升重物時應該注意沿豎直方向 　勻速　拉動滑輪。
動滑輪可視為其支點為 　A　(填“A”“B”或“C”)點的 　省力　(填
“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。
動滑輪的自重　
勻速　
A　
省力　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
知識點三　動滑輪和定滑輪的相關計算
7. 如圖所示，健身者向下擺動腳踝使細繩拉著物體緩慢提升，從而達到
鍛煉的目的，圖中的滑輪是 　定　滑輪。若物體重50 N，不計繩重和摩
擦，則需要的拉力為 　50　N。
定　
50　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8. 一輛汽車不小心陷進泥潭后，司機按如圖所示的兩種方法拉車，圖甲
中的滑輪是 　定　滑輪，圖 　乙　中的方式較省力。如果圖乙中繩子自
由端移動了1 m，那么汽車被拉動了 　0.5　m。
定　
乙　
0.5　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
9. 如圖甲、乙所示，物體A、B所受的重力均為200 N。
(1)圖 　乙　(填“甲”或“乙”)中的滑輪可以看作是等臂杠桿。若滑輪
重、繩重和摩擦均不計，當用力勻速提起物體A和B時，力F1為 　100　N，力F2為 　200　N。
乙　
100　
200　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(2)若物體A、B均上升0.2 m，用時1 s，則圖甲中繩端移動了 　0.4　m，
圖乙中繩端移動了 　0.2　m；圖甲中繩端移動的速度為 　0.4　m/s，圖
乙中繩端移動的速度為 　0.2　m/s。
(3)實際測量時發現，拉力F1為120 N，若繩重和摩擦均不計，則滑輪
重 　40　N。
0.4　
0.2　
0.4　
0.2　
40　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10. 為了方便市民便捷投放垃圾，廈門市部分收集點增設了如圖甲所示
的垃圾桶“翻蓋神器”，向下拉動拉手就能打開垃圾桶蓋，方便又衛
生，圖乙是其工作原理圖。下列分析正確的是(　D　)
A. 裝置中的滑輪是動滑輪
B. 滑輪起到省力作用
C. 垃圾桶蓋相當于費力杠桿
D. 滑輪起到了改變力的方向的作用
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11. (2024·江蘇鹽城)下列挪動球形石墩的方法中，最省力的是(　A　)
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12. 如圖所示，動滑輪重1 N，拉力F為5 N，則重物G和彈簧測力計的示
數分別為(　C　)
A. 4 N，5 N B. 9 N，10 N
C. 9 N，5 N D. 10 N，5 N
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13. 用如圖甲、乙所示的兩個裝置分別拉動物塊A，使其在水平地面上向
右勻速滑動，已知物塊A在地面上滑動時所受的摩擦力為40 N。不考慮繩
重、滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦，則拉力F甲與F乙的大小分別為 　40　N和 　20　N。
40　
20　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14. 如圖所示，物重G＝100 N，滑輪重G輪＝10 N。用力F將重物以0.1
m/s的速度豎直勻速提升，則需要的拉力F為 　210　N，拉力F的移動速
度為 　0.05　m/s。(不計繩重和摩擦)
210　
0.05　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
第十一章　簡單機械
第二節　滑輪及其應用
第2課時　滑輪組
知識點一　滑輪組
1. 關于滑輪組，下列說法正確的是(　D　)
A. 不能省力，但可以改變用力方向
B. 可以省力，但不能改變用力方向
C. 可以省力，同時又可以省距離
D. 可以省力和改變用力方向，但不能省距離
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2. 為了便于研究，某健身器材中訓練拉力部分的機械結構可簡化為如圖
所示的滑輪組。若不計摩擦，則下列分析正確的是(　C　)
A. 兩個滑輪在裝置中起的作用相同
B. 拉力移動的距離與配重上升的距離相同
C. 沿方向1與方向2勻速拉動配重，所用的力大小相等
D. 兩個滑輪都相當于等臂杠桿
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3. 物理課堂上，同學們設計了如圖所示的四種裝置來勻速提升同一個物
體。若不計滑輪重、繩重和摩擦，則繩端的拉力F最小的是(　D　)
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4. 如圖所示，分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提升重物A，重物A重600
N，不計動滑輪重及摩擦，則繩子的拉力F乙為 　300　N；若將重物A提
高1 m，則甲滑輪組中繩子自由端移動的距離為 　3　m；若乙滑輪組中
繩子自由端移動的速度為40 cm/s，則重物A移動的速度為 　0.2　m/s。
300　
3　
0.2　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5. 分別用如圖甲、乙所示的兩種形式組合滑輪，把重為400 N的物體以
0.5 m/s的速度勻速向上提升2 m。已知每個滑輪重20 N，忽略摩擦和繩
重，則圖甲中車對繩子的拉力為 　400　N，繩子自由端移動的距離
為 　2　m；圖乙中人對繩子的拉力為 　210　N，繩子自由端移動的速度
為 　1　m/s。
400　
2　
210　
1　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
知識點二　滑輪組作圖
6. 如圖所示，地面上的工人通過滑輪組提升重物，請畫出滑輪組的繞線
方法。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7. 下圖是小明家陽臺上的手搖晾衣架，動滑輪和晾衣架總重為20 N，若
衣服的總重為80 N，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是(　D　)
A. 裝置中的A和B都是定滑輪
B. 衣服上升0.2 m，人通過搖柄將繩拉過1 m
C. 利用該裝置能省力，但不能改變力的方向
D. 衣服勻速上升時，人通過搖柄作用在繩上
的拉力F為25 N
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8. 如圖所示，每個滑輪所受的重力相等，物重G1＝60 N、G2＝38 N，
甲、乙兩種情況下繩子在相等拉力F的作用下靜止。不計繩重和摩擦，則
每個動滑輪所受的重力為(　B　)
A. 3 N B. 6 N C. 11 N D. 22 N
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9. 重為60 N的物體A放在水平桌面上，利用如圖所示的滑輪組使物體A以
0.2 m/s的速度做勻速直線運動，彈簧測力計始終保持水平，其示數為2
N。不計繩子與滑輪間的摩擦，則拉力F為 　2　N，水平桌面對物體A的
摩擦力為 　6　N，在10 s內拉力F作用點移動的距離為 　6　m。
2　
6　
6　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10. 如圖所示，當物體B重20 N時，物體A以2 cm/s的速度勻速上升，不
計繩重、滑輪重和摩擦，則5 s內物體B移動的距離為 　0.05　m，物體A
重 　10　N；若每個滑輪重4 N，不計繩重和摩擦，當滑輪組處于平衡狀
態時，物體A重 　12　N。
0.05　
10　
12　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. 如圖所示的裝置中，物體B重48 N，每個滑輪均重12 N，不計繩重及
滑輪與繩間的摩擦?，F用大小為25 N的水平拉力F向右勻速拉動物體A，
此時物體A受到的摩擦力為 　5　N；當水平拉力F＝ 　15　N時，物體A
將勻速向左運動。
5　
15　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. 工人利用如圖所示的滑輪組將重為400 N的物體向上勻速提
起，所用拉力為250 N。(不計繩重和摩擦)
(1)當把物體向上勻速提起2 m時，繩子自由端向下拉了多少米？
解：(1)由題圖可知，承擔動滑輪和物重的繩子段數n＝2，當把物體向上
勻速提起2 m時，繩子自由端移動的距離s＝nh＝2×2 m＝4 m。
答：(1)4 m
解：(1)由題圖可知，承擔動滑輪和物重的繩子段數n＝2，當把物體向上
勻速提起2 m時，繩子自由端移動的距離s＝nh＝2×2 m＝4 m。
答：(1)4 m
1
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4
5
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7
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13
(2)求動滑輪所受的重力。
解：(2)不計繩重和摩擦，由F＝(G物＋G動)可得，動滑輪所受的重力
G動＝2F－G物＝2×250 N－400 N＝100 N。
答：(2)100 N
解：(2)不計繩重和摩擦，由F＝(G物＋G動)可得，動滑輪所受的重力
G動＝2F－G物＝2×250 N－400 N＝100 N。
答：(2)100 N
1
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3
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11
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13
(3)若繩子能承受的最大拉力為800 N，則該滑輪組一次能提起的最大物重
是多少？
解：(3)繩子能承受的最大拉力為800 N，故所用的最大拉力F'為800
N，則滑輪組能提起的最大物重G物'＝nF'－G動＝2×800 N－100 N
＝1 500 N。
答：(3)1 500 N。
解：(3)繩子能承受的最大拉力為800 N，故所用的最大拉力F'為800
N，則滑輪組能提起的最大物重G物'＝nF'－G動＝2×800 N－100 N
＝1 500 N。
答：(3)1 500 N。
1
2
3
4
5
6
7
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11
12
13
13. 如圖所示的裝置中，不計滑輪、彈簧測力計及繩的質量，當拉力F＝
4 N時，整個裝置處于靜止狀態，則甲、乙兩彈簧測力計的讀數分別為
(　A　)
A. 12 N，8 N B. 8 N，8 N
C. 8 N，12 N D. 12 N，12 N
A
1
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3
4
5
6
7
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13(共30張PPT)
第十一章　簡單機械
第一節　探究：杠桿的平衡條件
第1課時　杠桿
知識點一　認識杠桿
1. 下列說法正確的是(　C　)
A. 杠桿都是直的硬棒
B. 力臂是力的作用點到支點的距離
C. 動力的作用點一定在杠桿上
D. 支點不一定在杠桿上
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2. 如圖所示的杠桿OB，動力F的力臂是(　D　)
A. OC B. AB
C. CA D. OA
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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12
3. 如圖所示，一名同學在做俯臥撐，如果把人的軀干看成一個杠桿，該
杠桿的支點是 　B　點，動力是 　地面對手掌的支持力　(填“手掌對地
面的壓力”或“地面對手掌的支持力”)，阻力是 　自身的重力　。
B　
地面對手掌的支持力　
自身的重力　
1
2
3
4
5
6
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12
知識點二　杠桿作圖
4. (2024·內蒙古呼倫貝爾)如圖所示，某同學用輕質撬棒撬動地面上的石
頭，O點是撬棒的支點。請在圖中畫出石頭對撬棒的壓力FN的示意圖，
以及力F的力臂l。
1
2
3
4
5
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12
5. (2024·山東棗莊改編)用手提起重物時，前臂可簡化為杠桿：橈骨在肱
二頭肌牽引力F1的作用下，繞肘關節(支點O)轉動，如圖甲所示。請在圖
乙中畫出動力F1的力臂l1和A處受到的阻力F2。
1
2
3
4
5
6
7
8
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11
12
知識點三　探究杠桿的平衡條件
6. 如圖所示，杠桿水平平衡。若在左邊的鉤碼下方再掛上一個相同的鉤
碼，為使杠桿再次水平平衡，下列操作可行的是(　D　)
A. 在右邊鉤碼下方加掛一個相同的鉤碼
B. 將左、右兩邊的鉤碼分別向支點移動一格
C. 將左邊的鉤碼向右移動一格
D. 將右邊的鉤碼向右移動一格
D
1
2
3
4
5
6
7
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12
7. 在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：
(1)實驗前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于 　平衡　(填
“平衡”或“非平衡”)狀態。接下來，應將杠桿兩端的平衡螺母
向 　右　調節，直至杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是 　便于測量
力臂　。
平衡　
右　
便于測量
力臂　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)實驗時，小明在已調平的杠桿兩側分別掛上不同數量的鉤碼，調節鉤
碼的位置，使杠桿在水平位置平衡。小明進行了三次實驗，實驗數據見
下表。
實驗次序 動力F1/N 動力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10 0.5 20
2 2.0 10 1.0 20
3 2.0 20 4.0 10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由實驗數據可得，杠桿的平衡條件是 　F1l1＝F2l2　。(用字母表示)
(3)杠桿水平平衡后，小明在圖乙所示的A位置掛上兩個鉤碼，這時應在B
位置掛上 　4　個相同的鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡。
F1l1＝F2l2　
4　
(4)為了精準地測量力的大小，小明引入可直接讀出拉力大小的拉力傳感
器，如圖丙所示，不計杠桿的質量和摩擦且杠桿刻度均勻。將拉力傳感
器向圖丙虛線處轉動，杠桿始終保持平衡，電腦通過拉力傳感器采集的
數據繪制了如圖丁所示的拉力－時間圖像，請你分析拉力傳感器中數據
變化的原因： 　轉動過程中，拉力傳感器對杠桿拉力的力臂變小　。
轉動過程中，拉力傳感器對杠桿拉力的力臂變小　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
8. (2024·福州校級期末聯考)同學們常用的燕尾夾如圖所示，MON可以看
作一個杠桿。當用力摁住N點打開夾子時，下列杠桿示意圖表示合理的
是(　C　)
A B C D
C
1
2
3
4
5
6
7
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9
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11
12
9. 如圖所示，小明和爸爸坐在蹺蹺板上，此時蹺蹺板處于平衡狀態。若
小明和爸爸都向中間移動相同的距離，則蹺蹺板(　C　)
A. 仍然平衡 B. 左端下降
C. 右端下降 D. 可能左端下降，也可能右端下降
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
10. 如圖所示，救援隊員使用撬棒把滾落在公路上的石塊撬起。若救援
隊員在撬棒D點沿DM方向用力撬起石塊1，則撬棒的支點為 　A　點；若
救援隊員在撬棒D點沿DN方向用力撬起石塊1，則此時阻力的作用點
為 　B　點。(均填“A”“B”或“C”)
A　
B　
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11. 如圖所示，小閩在運動會上豎直舉著班牌勻速前進，前進時班牌遇到
水平向后的風，風的阻力等效作用在A點上。若將班牌視為杠桿，
則 　B　(填“B”或“C”)點為支點，小閩的另一只手對桿的水平作用力
較小，這個力的方向 　水平向后　(填“水平向前”或“水平向后”)。
B　
水平向后　
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12. 工人在豎起水泥電線桿(用圖中用白色長方形表示)的過程中，要先挖
土方，再把電線桿豎起來，F是工人對電線桿的力。下列方案既省力又便
捷的是(　A　)
A B C D
A
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第十一章　簡單機械
第一節　探究：杠桿的平衡條件
第2課時　杠桿的應用
知識點一　杠桿的分類
1. (2024·黑龍江牡丹江)下列工具屬于費力杠桿的是(　A　)
A. 鑷子 B. 天平 C. 瓶起子 D. 核桃夾
A
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2. 如圖所示的四種工具中，正常使用時屬于省力杠桿的是(　C　)
A. 魚竿 B. 掃把 C. 手動榨汁機 D. 筷子
C
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3. (2024·河南)人體中有很多結構可簡化為杠桿。如圖所示，手提起物體
時，橈骨在肱二頭肌的收縮牽引下繞肘關節轉動，這是一種 　費力　杠
桿，此過程中肱二頭肌收縮的距離 　小于　(填“大于”“等于”或“小
于”)手移動的距離。
費力　
小于　
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知識點二　杠桿平衡條件的應用
4. 桿秤是一種中國傳統的稱量工具，凝聚著中國人民的智慧。如圖所
示，O為桿秤提紐，OA＝8 cm，秤砣的質量m＝0.2 kg，不掛重物和秤砣
時，手提提紐，桿秤可水平平衡。用它稱魚，當秤砣置于B點時，桿秤再
次水平平衡，此時測得OB＝32 cm，則魚的質量為(　B　)
A. 1.0 kg B. 0.8 kg C. 0.6 kg D. 0.4 kg
B
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5. 圖甲是我國古代汲水裝置——桔槔，圖乙是它水平靜止時的簡化模
型，該裝置是 　杠桿　(填簡單機械名稱)；此時配重物所受的重力為
G1，水桶所受的重力為G2，l1∶l2＝2∶1，若不計桿重，則G1∶G2
＝ 　1∶2　。
杠桿　
1∶2　
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6. 如圖所示，工人用獨輪車搬運磚塊，設獨輪車和磚塊的總重G＝900 N，運送磚塊時從A點提起獨輪車把手的力為F，則F的力臂為 　1　m，F的大小至少為 　270　N。
1　
270　
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7. 扁擔是一種勞動工具。如圖所示，一位挑擔人用一根長1.6 m的扁擔
挑起貨物。若在扁擔的前端掛300 N的貨物，后端掛200 N的貨物，挑貨
物時使扁擔水平平衡，則扁擔頂在肩膀的位置需距前端 　0.64　m。(不
計扁擔所受的重力)
0.64　
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8. 如圖所示，用杠桿將物體A提起，請畫出在B點施加的最小力F及其力
臂l。
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9. 植樹節當天，學校初二年級開展植樹活動。同學們分工合作，如圖甲
所示，小高正在用鐵鍬鏟土。將鐵鍬視為杠桿，O為支點，在圖乙中畫
出：①手在A處施加的最小動力F1；②F1的力臂l1。
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10. (2024·北京)如圖所示，園藝工人在修剪枝條時，常把枝條盡量往剪
刀的軸處靠近，這樣做是為了(　D　)
A. 增大動力臂，能夠省力 B. 增大阻力臂，方便使用
C. 減小動力臂，方便使用 D. 減小阻力臂，能夠省力
D
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11. 筆記本電腦在人們日常生活中起著重要的作用，一個筆記本電腦的側
面圖如圖所示，用與電腦屏幕始終垂直的力F勻速掀開屏幕到豎直位置的
過程中，力F(　B　)
A. 變大 B. 變小
C. 不變 D. 先變小后變大
B
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12. 如圖所示，裝滿物品的拉桿式旅行箱總重60 N，其重心在箱體的幾
何中心，圖中箱體AB與拉桿BC等長?，F將平放在地面上的旅行箱的C端
抬離地面，至少需要 　15　N的力；拉桿BC越短，所需的力越 　大　。
15　
大　
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13. 圖甲是《天工開物》里記載的一種舂谷的腳踏碓，其簡化原理圖如
圖乙所示，OA∶AB＝3∶5，舂谷人對B點的作用力F1使水平靜止的橫木
轉動。若碓頭的質量為20 kg，g取10 N/kg，不計橫木重和轉動摩擦，圖
乙中的腳踏碓相當于 　費力　杠桿，舂谷人對B點的作用力F1最小
為 　300　N，舂谷人的腳越靠近O點越費力。
費力　
300　
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14. (2024·重慶A卷)同學們模仿中藥房的戥秤制作桿秤，用筷子作為秤
桿，用鉤碼作為秤砣，用細線將秤盤系在A點。當不掛秤砣且秤盤不放物
體時，在O點提起提紐，秤桿水平平衡；當在秤盤放100 g物體、秤砣移
到B點時，秤桿再次水平平衡，如圖所示。在O到B兩條刻度線之間均勻
地畫上49條刻度線。下列說法正確的是(　B　)
B
A. 自制桿秤的每一格約表示2.08 g
B. 稱中藥時B端翹起應減少中藥使秤桿恢復水平平衡
C. 若秤砣磨損，則測量結果會比真實質量偏小
D. 若將提紐移到O點右側，可以增大桿秤的量程
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