資源簡介

(共13張PPT)
第十二章 簡單機械
第一課時 杠桿和滑輪
夯實基礎
1. 【物理學與日常生活】(2024連云港)生活中常見的幾種杠桿，屬于費力杠桿的是（ ）
A. 托盤天平 B. 鋼絲鉗
C. 筷子 D. 開瓶扳手
C
2. 【模型建構】(2024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（如圖K1-12-1），下列說法正確的是（ ）
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
3. 【模型建構】(2024孝感模擬)圖K1-12-2是斜拉索橋的部分示意圖，它可以看作杠桿，O為支點，橋面所受重力看作阻力，鋼索拉住橋面防止它下落。如果保持A點不動，只將鋼索的B端移動到C端，下列說法正確的是（ ）
A. 增加了阻力臂
B. 增加了動力臂
C. 增加了動力
D. 減小了阻力
B
4. 【物理學與日常生活】(2024北京)如圖K1-12-3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（ ）
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
5. (2024內江)如圖K1-12-4所示，一根繩子繞過定滑輪，一端拴在物體上，另一端拴在彈簧測力計上，沿四個不同方向勻速拉起物體，彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3、F4，則它們的大小關系為（ ）
A. F1＞F2
B. F3＞F4
C. F1＜F4
D. F1＝F2＝F3＝F4
D
6. (2024牡丹江)如圖K1-12-5所示，利用動滑輪提升物體，使其在10 s內勻速上升4 m，物體重為10 N，動滑輪重為2 N，不計繩重與摩擦。下列說法正確的是（ ）
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
7. 【物理學與工程實踐】(2024哈爾濱)桿秤在我國有幾千年的歷史，如今中藥房仍在使用。如圖K1-12-6所示，已測得刺五加片的質量是120 g，其中OB＝3OA，若不計桿秤自重，則秤砣的質量約為____________g，接下來要測30 g的人參片，需要將秤砣向B點的____________(填“左”或“右”)側移動。
40
右
8. 【科學探究】(2024武漢)某同學利用若干個質量為50 g的
鉤碼和彈簧測力計探究杠桿的平衡條件。（g取10 N/kg）
(1)調節平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并____________，達到平衡狀態，如圖K1-12-7所示。
靜止
(2)在杠桿左側15 cm刻度線處掛上4個鉤碼，在杠桿右側掛上6個鉤碼，移動右側鉤碼到_______cm刻度線處使杠桿重新在水平位置平衡。這時動力或阻力是_____________________(填“鉤碼受到的重力”“鉤碼對杠桿的拉力”或“杠桿對鉤碼的拉力”)。
(3)保持杠桿左側鉤碼的數量和位置不變，取下右側鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿使杠桿在水平位置平衡，當彈簧測力計的示數為3 N時，該拉力的作用點可能在杠桿____________(填序號)刻度線處。
①左側10 cm ②右側5 cm ③右側15 cm
10
鉤碼對杠桿的拉力
①③
能力提升
9. 【模型建構】(2024廣州)如圖K1-12-8甲所示，質量不計的晾曬架鉤在支撐物上，掛上衣服后，晾曬架可看成以O為支點的杠桿，圖K1-12-8乙是其簡化圖，晾曬架上A、B、C、D四點在同一水平線上。
(1)B、C、D點是掛衣處，同一件衣服掛在B點時，A點受到的
支持力最小，請說明理由：________________________________，若衣服重為3.6 N，則此支持力最小值為_______N。
(2)請在圖乙中畫出：①B點受到衣服的拉力F；②拉力F的力臂l。
衣服掛在B點時，阻力臂最小
4
如答圖K1-12-1所示。
創新思維
10. 【科學思維】圖K1-12-9為可繞O點轉動的輕質杠桿（質量忽略不計），在C點掛一個100 N的物體M，依次在A、B兩點沿與圓O相切的方向用力拉,都能使杠桿在水平位置平衡。①在圖中畫出FA的動力臂LA，FA=__________N；②比較兩個力的大小：FA_______FB,推導分析過程是__________________________________
______________________________________________________________；③若在E點施加最小的動力也能使杠桿水平平衡，在圖中畫出該力FE的示意圖。
100
=
動力FA和FB的力臂都是圓O的半徑,即LA=LB，且阻力和阻力臂不變,由杠桿的平衡條件可知FA=FB
如答圖K1-12-2所示。(共13張PPT)
第十二章 簡單機械
第二課時 機械效率 (杠桿、滑輪組、斜面)
夯實基礎
1. （2023連云港）下列關于機械效率的說法正確的是（ ）
A.越省力的機械，機械效率越高
B.做功越快的機械，機械效率越高
C.所做有用功越多的機械，機械效率越高
D.有用功與總功的比值越大的機械，機械效率越高
D
2. (2024內蒙古)如圖K1-12-10所示，固定的斜面長s＝2 m，
高h＝0.5 m，沿斜面向上用F=50 N的拉力在4 s內把一個重為60 N的物體從斜面底端勻速拉到頂端，這一過程中（ ）
A. 對物體做的有用功為120 J
B. 物體受的摩擦力為50 N
C. 拉力做功的功率為25 W
D. 斜面的機械效率為70%
C
3. 【科學思維】(2024北京改編)用某滑輪組提升重物時，繩子自由端拉力做功隨時間變化的關系如圖K1-12-11所示，在20 s內繩子自由端豎直勻速移動16 m，重物豎直勻速上升4 m。已知動滑輪總重100 N，提升的物體重800 N。關于該過程，下列說法正確的是（ ）
A. 拉力的功率為100 W
B. 額外功為400 J
C. 拉力的大小為250 N
D. 滑輪組的機械效率約為88.9%
C
4. 如圖K1-12-12所示，用完全相同的四個滑輪組成了甲、乙兩個滑輪組（不計繩重和摩擦），在F1、F2的拉力作用下分別將重為G1、G2的兩個物體勻速提升相同的高度，若G1＞G2，拉力F1、F2所做的功分別為W1、W2，機械效率分別為η1、η2，則下列關系正確的是（ ）
A.W1＞W2，η1＞η2
B.W1＜W2，η1＝η2
C.W1＞W2，η1＜η2
D.W1＝W2，η1＝η2
A
5. （2023湘潭）用圖K1-12-13所示裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數據如下表：
實驗次序 鉤碼重力G/N 鉤碼上升高度h/cm 拉力F/N 繩子自由端移動距離s/cm 機械效率η/%
1 2.0 5 1.0 15 66.7
2 4.0 5 1.8 15 74.1
3 4.0 10 1.8 30 74.1
4 6.0 5 2.5 15
（1）實驗過程中，緩慢豎直向上拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做____________運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3 s，此過程中，繩子自由端上升的速度為____________m/s。
勻速直線
0.05
（2）第4次實驗時所做的有用功為____________J，滑輪組的機械效率是____________%。
（3）分析1、2、4次實驗的數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越____________（填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析2、3次實驗的數據可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度____________（填“有關”或“無關”）。
（4）用滑輪組提升重物時，下列也可提高機械效率的是____________（填字母）。
A.換用更輕的動滑輪 B.加快提升物體的速度
0.3
80
大
無關
A
6. （2023荊州改編）一位同學用如圖K1-12-14所示的滑輪組拉著重500 N的物體，使物體以0.1 m/s的速度沿水平地面向右勻速直線運動10 s，已知物體與地面間的滑動摩擦力為150 N，滑輪組的機械效率為60%，求：
（1）滑輪組對物體做的功。
（2）拉力F做功的功率。
（3）拉力F的大小。

能力提升
7. 【傳統文化】(2024無錫)如圖K1-12-15所示是《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。若空桶質量為10 kg，輪軸質量為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)人對轆轤不施加力，桶中未裝水，為保證硬棒不會翻轉，石塊質量最多為________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_________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%，則對水做的功為____________J，人做功的功率為____________W。
60
60
1 200
120
創新思維
8. (2024陜西)工人利用如圖K1-12-16所示的裝置提升物料，
該裝置中的滑輪為_________滑輪。已知滑輪重80 N，貨籃重
120 N，不計繩重及摩擦。工人用該裝置勻速提升空貨籃時的拉力為__________N。若繩子能承受的最大拉力為520 N，每根鋼條重100 N，該裝置勻速提升鋼條時，所能達到的最大機械效率為____________。
動
100
80%

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