資源簡介

第十講《簡單機械》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共54分）
1．如圖所示，木板可繞固定的水平軸O轉動。木板從水平位置OA緩慢地轉到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止。在這一過程中，物塊的機械能增加了2J．用F1表示物塊受到的支持力，用F2表示物塊受到的摩擦力，在這一過程中，下列說法：
①F1和F2對物塊都不做功；
②F1對物塊做功為2J，F2對物塊不做功；
③F1對物塊不做功，F2 對物塊做功為2J；
④F1和F2對物塊所做的總功為2J；
⑤物塊的重力勢能增加了2J，
其中正確的是（　　）
A．①⑤ B．③④ C．③④⑤ D．②④⑤
2．在如圖的四種情境中，人對物體做功的是（　　）

A．提著水桶在水平地面上勻速前進 B．扛著米袋慢慢爬上樓梯

C．用力推汽車，汽車沒動 D．舉著杠鈴原地不動
3．如圖所示的四幅圖是小明同學提包回家的情景，他提包的力不做功的是（　　）

A．將包提起來 B．站在水平勻速行駛的車上

C．乘升降電梯 D．提著包上樓
4．用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s﹣t圖象如圖所示。其對應的彈簧測力計示數分別為F1、F2，相同時間內所做的功分別為W1、W2，則它們的關系正確的是（　　）21·世紀*教育網
A．F1＞F2 W1＞W2 B．F1＜F2 W1＜W2
C．F1=F2 W1＞W2 D．F1=F2 W1＜W2
5．如圖甲是一物體在100牛頓的拉力作用下升高l米；乙是另一物體在100牛頓平行斜面的拉力作用下沿斜面移動1米；丙是又一物體在100牛頓水平拉力作用下沿水平方向移動了1米。則（　　）21cnjy.com
A．甲圖中的拉力做功最多 B．乙圖中的拉力做功最多
C．丙圖中的拉力做功最多 D．三種情況做的功一樣多
6．在水平地面上并排鋪有n塊相同的均質磚塊，如圖甲，每塊磚的質量為m，長為a，寬為b，厚為c．若要將這n塊磚按圖乙所示疊放在最左邊的磚塊上，則至少要給磚塊做的功（　　）【來源：21cnj*y.co*m】
A． B． C． D．
7．如圖所示，放在水平桌面上的勻質長直木板長度L為50厘米，質量為2千克，它的右端與桌面相齊，與桌面間的滑動摩擦力為2牛。若在長木板左端用一水平力F將其勻速推下桌子，水平推力至少要做功（　　）2-1-c-n-j-y
A．1.0J B．0.5J C．2.0J D．5J
8．如圖所示，用30牛的水平拉力拉著重為90牛的物體沿水平方向做直線運動，若拉力F對物體做了90焦的功，則在這一過程中（　　）2·1·c·n·j·y
A．重力做的功一定為90焦 B．物體一定受到30牛的摩擦力
C．物體一定是勻速直線運動 D．物體運動的距離一定是3米
9．如圖所示，一根長為L的木棒的B端放在截面直徑為D的圓柱體上，使木棒保持水平，用水平恒力F推木棒的A端，使圓柱體在水平地面上向前勻速滾動，設木棒與圓柱體、圓柱體與地面間均無滑動現象，當把木棒從圖甲位置推至圖乙位置時，推力F做的功為（　　）
A． B．F（L+πD） C．2FL D．2F（L+2πD）
10．今年6月美國將在科羅拉多大峽谷建成觀景臺，它搭建在大峽谷的西側谷壁上，呈U字形，離谷底1200米高，取名為“人行天橋”，如圖所示。如果在建造過程中有一塊質量為0.1千克的石子從觀景臺掉落谷底，則下落過程中，石子的重力做功為（g取10牛/千克）（　　）
A．12焦 B．1200焦 C．1.2×105焦 D．1.2×106焦
11．2010年12月16日下午，廣州亞運城舉重館內歡聲震耳，通州區21歲的臥式舉重運動員顧小飛，在第四次試舉過程中（如圖），以222.5公斤的總成績，獲得本屆亞殘運會82.5公斤級舉重金牌，并打破自己保持的世界青年紀錄，據此可估算顧小飛第四次試舉對杠鈴所做的功約是 （　　）21教育名師原創作品
A．110J B．1100J C．11000J D．410J
12．一起重機將重為1.2×104 N的鋼材豎直勻速提升3m后，又沿水平方向勻速移動5m，在整個過程中起重機對鋼材做的功為（　　）www-2-1-cnjy-com
A．3.6×104J B．9.6×104J C．2.4×104J D．0 J
13．粗糙的水平面有一個重50牛頓的物體，用10牛頓的水平推力使其在10秒內勻速前進了20米，則再此過程中（　　）
A．推力做了1000焦耳的功 B．推力的功率為20瓦
C．重力做了1000焦耳的功 D．摩擦阻力為50牛頓
14．小王同學用100N的水平推力推動重500N的木箱，使木箱沿推力方向做勻速直線運動，木箱前進了6m，松手后木箱又向前滑行了0.5m．下列說法正確的是（　　）
A．推力做功650 J B．小王做功3600 J C．推力做功600 J D．重力做功300 J
15．你在參加2017年5月的體能測試中涉及到的物理知識，下列說法中正確的是（　　）
A．1min跳繩﹣﹣﹣由跳繩時重心上升高度與時間的圖象可知，每次跳繩人做功約為30J
B．立定跳遠﹣﹣﹣人用力蹬地才能起跳，說明力是物體運動的原因
C．擲實心球﹣﹣﹣在最高點B時實心球處于平衡狀態
D．800m測試﹣﹣﹣到達終點時人不能馬上停下來，因為人跑動速度越大，慣性越大
16．有一質量分布均勻的工件，正放時如圖甲所示，倒放時如圖乙所示，現要用力沿箭頭方向將它推翻，變成如圖丙方式放置。如果在圖甲方式放置時推倒所所需要做的最小功為W1，圖乙方式放置時推倒所需做的最小功為W2，則（　　）【來源：21·世紀·教育·網】
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．W1=W2 D．無法比較
17．如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊使其做直線運動，在相同水平面上兩次拉動木塊得到的s﹣t關系圖象如圖乙所示。第1、2兩次彈簧測力計示數分別為F1、F2；速度分別為v1、v2；如果運動時間相同，拉力所做的功分別為W1、W2．下列判斷正確的是（　　）
A．F1=F2；v1＜v2；W1＜W2 B．F1＜F2；v1＜v2；W1＜W2
C．F1＞F2；v1＞v2；W1＞W2 D．F1=F2；v1＞v2；W1＞W2
18．在以下幾個過程中，人對物體做功的是（　　）
A．人推汽車，車未動 B．將掉到地上的簽字筆撿到桌面上
C．手拎著重物保持靜止 D．手舉著重物在水平方向勻速移動一段距離
19．下列敘述中正確的是（　　）

A．降落傘豎直下落，重力做了功 B．人提著重物在水平方向通過一段距離，人的提力對重物做了功21世紀教育網版權所有

C．運動員將標槍投出去，運動員對標槍沒有做功D．小球在水平面上滾動一段距離，水平面支持力對球做了功
20．重力為G的物體，在光滑水平面上沿直線勻速移動s米，在這個過程中（　　）
A．哪個力都沒有做功 B．重力做功W=G?sJ
C．支持力做功W=G?sJ D．沿水平方向的力所做的功為W=G?sJ
21．如圖，用F=20N的水平推力推著重為40N的物體沿水平方向做直線運動，若推力F對物體做了40J的功，則在這一過程中（　　）【版權所有：21教育】
A．重力做的功一定為40J B．物體一定受到20N的摩擦力
C．物體一定運動了2m D．物體一定做勻速直線運動
22．全國第十三屆運動會于2017年8月在天津市舉行，如圖是吉祥物“津娃”參加排球比賽。比賽過程中，跳發球是最具威力的發球方式，其動作要領可簡化為“拋球、騰空、擊球和落地”四個過程，其中運動員對排球做功的過程有（　　）21教育網
A．拋球和騰空 B．拋球和擊球 C．騰空和擊球 D．擊球和落地
23．如圖所示，水平地面N 點兩側粗糙程度不同，物體一直受到沿水平3N 的力F，物體在MN 段做勻速直線運動，F 在MN，NP 段做功分別為WMN，WNP，則（　　）
A．WMN＜WNP B．WMN＞WNP C．WMN=WNP D．WMN=2WNP
24．甲用水平方向的力推一輛小車，2分鐘前進了30米；乙用相同的力推另﹣輛小車，5分鐘前進了相同的距離。那么（　　）21·cn·jy·com
A．甲做的功多 B．乙做的功多
C．甲、乙兩人做的功一樣多 D．乙做的功是甲做的功的2倍
25．在體育課上小明用100牛的力將足球踢出去10m遠，下列說法中正確的是（　　）
A．小明對足球做了1000J的功
B．足球離開腳還能繼續前進是因為受到慣性的作用
C．小明的腳感到疼是因為受到足球的反作用力
D．踢出去足球受到平衡力的作用
26．初三的小明同學正在做“引體向上”。他先兩手握住單杠，兩腳離地，兩臂及身體自然下垂。然后緩緩曲肘，將身體向上拉起，直到下巴超過橫杠。這個過程中，小明做的功最接近的是（　　）www.21-cn-jy.com
A．2000J B．200J C．20J D．2J
27．如圖，某同學用200N的力拉著木箱水平勻速向右走了10m．在這個過程中下列說法正確的是（　　）21*cnjy*com
A．拉力對木箱做的功為2000J
B．木箱受到的合力大小為0N
C．木箱受到的重力和支持力是相互作用力
D．該同學消耗的化學能轉化為木箱的內能
二．填空題（共18小題）
28．如圖所示，質量為40g的金屬小球從導軌的a處自由滑下，依次經過b處、c處，到達d處時恰好停下。在從a到b的過程中，重力做功為　 　J；在整個運動過程中，小球克服導軌摩擦消耗的機械能為　 　J．（g=10N/kg）【出處：21教育名師】
29．質量為0.5kg的物體從8m高處落到地面，重力對該物體做的功為　 　J，物體的　 　能減小，　 　能增大；若不計空氣阻力，在物體下落的過程中機械能的總量　 　。（g取10N/kg）
三．解答題（共28分）
30．兩條質量都為20克的扁蟲豎直緊貼著板面爬過一塊豎直放置的非常薄的木板，板高10厘米，一條蟲子長為20厘米，另一條寬一些但長度只有10厘米。當兩條蟲子的中點正好在木板頂部時，哪一條蟲克服重力做的功多一些？多多少焦的功？（設扁蟲沿長度方向的大小是均勻的，g=10N/kg）
31．學校教室朝正南窗戶的氣窗，窗框長L=0.8米，寬D=0.5米，氣窗的總質量為6千克，/米2．試求：
（1）氣窗窗面受到的風的等效水平壓力；
（2）撐桿受到的壓力；
（3）在無風的日子里，不考慮摩擦阻力，則把此氣窗推開37°角至少需做多少功？（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10牛/千克）21*cnjy*com
第十講《簡單機械》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共54分）
1．如圖所示，木板可繞固定的水平軸O轉動。木板從水平位置OA緩慢地轉到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止。在這一過程中，物塊的機械能增加了2J．用F1表示物塊受到的支持力，用F2表示物塊受到的摩擦力，在這一過程中，下列說法：
①F1和F2對物塊都不做功；
②F1對物塊做功為2J，F2對物塊不做功；
③F1對物塊不做功，F2 對物塊做功為2J；
④F1和F2對物塊所做的總功為2J；
⑤物塊的重力勢能增加了2J，
其中正確的是（　　）
A．①⑤ B．③④ C．③④⑤ D．②④⑤
【答案】D
【解析】由受力分析知，支持力F1的方向是垂直于木板向上的，物體的位移也是向上的，所以支持力做正功，但摩擦力F2方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由動能定理可知，WN﹣mgh=0，故支持力F1做功為mgh=2J，則物塊的重力勢能增加了2J，所以②④⑤正確。故選：D。21世紀教育網版權所有
2．在如圖的四種情境中，人對物體做功的是（　　）

A．提著水桶在水平地面上勻速前進 B．扛著米袋慢慢爬上樓梯

C．用力推汽車，汽車沒動 D．舉著杠鈴原地不動
【答案】B
【解析】A、提著水桶在水平地面上勻速前進，人給水桶的力的向上的，向上沒有移動距離，人對水桶沒有做功。故A不符合題意。B、扛著米袋慢慢爬上樓梯，人給米袋的力向上，向上移動了距離，人對米袋做功。故B符合題意。C、用力推汽車，汽車沒動，人給汽車一個向前的力，向前沒有移動距離，人對汽車沒有做功。故C不符合題意。D、舉著杠鈴原地不動，人對杠鈴的力向上，向上沒有移動距離，人對杠鈴沒有做功。故D不符合題意。故選：B。21cnjy.com
3．如圖所示的四幅圖是小明同學提包回家的情景，他提包的力不做功的是（　　）

A．將包提起來 B．站在水平勻速行駛的車上

C．乘升降電梯 D．提著包上樓
【答案】B
【解析】A、拉力豎直向上并在拉力方向上移動了距離，拉力做了功，所以A不符合題意；B、拉力豎直向上，而在水平方向移動了距離，所以拉力不做功，B符合題意；C、拉力豎直向上，并在拉力的方向上移動了距離，所以拉力做了功，C不符合題意；D、拉力向上，上樓過程中，在豎直方向上也移動了距離，所以拉力對包做了功，D不符合題意。故選：B。
4．用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s﹣t圖象如圖所示。其對應的彈簧測力計示數分別為F1、F2，相同時間內所做的功分別為W1、W2，則它們的關系正確的是（　　）2·1·c·n·j·y
A．F1＞F2 W1＞W2 B．F1＜F2 W1＜W2
C．F1=F2 W1＞W2 D．F1=F2 W1＜W2
【答案】C
【解析】（1）根據圖象可知，物體兩次都做勻速直線運動，拉力等于滑動摩擦力，由于壓力和接觸面的粗糙程度相同，因此滑動摩擦力相等，拉力也相等，即F1=F2。
（2）從圖象中可以判斷出相同時間內第②次通過的距離小，根據公式W=Fs，當拉力相等時，通過的距離越大，拉力做的功就越大，即W1＞W2。故選：C。www.21-cn-jy.com
5．如圖甲是一物體在100牛頓的拉力作用下升高l米；乙是另一物體在100牛頓平行斜面的拉力作用下沿斜面移動1米；丙是又一物體在100牛頓水平拉力作用下沿水平方向移動了1米。則（　　）
A．甲圖中的拉力做功最多 B．乙圖中的拉力做功最多
C．丙圖中的拉力做功最多 D．三種情況做的功一樣多
【答案】D
【解析】因為用同樣大小的拉力，物體在力的方向上移動相同的距離s，即F相等、s相等，所以W1=W2=W3=Fs=100N×1m=100J。故選：D。2-1-c-n-j-y
6．在水平地面上并排鋪有n塊相同的均質磚塊，如圖甲，每塊磚的質量為m，長為a，寬為b，厚為c．若要將這n塊磚按圖乙所示疊放在最左邊的磚塊上，則至少要給磚塊做的功（　　）21*cnjy*com
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】利用W=Gh，求出對每一塊磚所做的功，∵第一塊磚提升高度為：h1=0，
第二塊磚提升高度為：h2=c，第三塊磚提升高度為：h3=2c，…第n塊磚提升高度為：hn=（n﹣1）c，∴對第一塊磚所做的功為：W1=Gh1=mg×0=0，對第二塊磚所做的功為：W2=Gh2=mg×c=mgc，對第三塊磚所做的功為：W3=G13=mg×2c=2mgc，…對第n塊磚所做的功為：Wn=Gn=mg×（n﹣1）c=（n﹣1）mgc，∴W總=W1 +W2 +W3 +…+Wn=0+mgc+mg2c+…+（n﹣1）mgc=〔1+2+…+（n﹣1）〕mgc=,故選：A。
7．如圖所示，放在水平桌面上的勻質長直木板長度L為50厘米，質量為2千克，它的右端與桌面相齊，與桌面間的滑動摩擦力為2牛。若在長木板左端用一水平力F將其勻速推下桌子，水平推力至少要做功（　　）
A．1.0J B．0.5J C．2.0J D．5J
【答案】B
【解析】因為勻速推動，在推動的過程中，壓力和接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，推力不變；推力：F=f=2N，因當重心到達桌子的邊緣時，木板將翻轉，所以推力作用的距離：s=L=×50cm=25cm=0.25m。推力做功：W=Fs=2N×0.25m=0.5J。故選：B。
8．如圖所示，用30牛的水平拉力拉著重為90牛的物體沿水平方向做直線運動，若拉力F對物體做了90焦的功，則在這一過程中（　　）
A．重力做的功一定為90焦 B．物體一定受到30牛的摩擦力
C．物體一定是勻速直線運動 D．物體運動的距離一定是3米
【答案】D
【解析】A、重力方向豎直向下，物體沒有在重力方向移動距離，所以重力沒有做功，故A錯誤；B、物體在水平方向不一定做勻速直線運動，所以摩擦力不一定等于推力，故B錯誤；C、物體在水平方向上受到的拉力和摩擦力大小不一定相等，所以，物體不一定做勻速直線運動，故C錯誤。D、由W=Fs可得，物體沿水平方向運動的距離：s===3m．故D正確。故選：D。
9．如圖所示，一根長為L的木棒的B端放在截面直徑為D的圓柱體上，使木棒保持水平，用水平恒力F推木棒的A端，使圓柱體在水平地面上向前勻速滾動，設木棒與圓柱體、圓柱體與地面間均無滑動現象，當把木棒從圖甲位置推至圖乙位置時，推力F做的功為（　　）
A． B．F（L+πD） C．2FL D．2F（L+2πD）
【答案】C
【解析】力F做功可以看成：對木板的功加上對球做的功：（1）對木板的做的功：位移s1等于木板的長度L，由W=Fs，得W1=FL；（2）再看對球做的功：①木板和球、球和地面沒有滑動摩擦，只有滾動摩擦，所以球的位移s2就等于球轉動的圈數，球轉動的圈數又等于木板的長度L；②由于推動過程是勻速運動，所以木板和球的受力都是平衡的。木板的推力F等于球對木板的摩擦力，木板對球和球對木板的摩擦力是一對相互作用力，兩力是相等的，所以球受到的力也為F；由W=Fs，得 w2=FL； （3）F做得總功 W=w1+w2=2FL；故選：C。
10．今年6月美國將在科羅拉多大峽谷建成觀景臺，它搭建在大峽谷的西側谷壁上，呈U字形，離谷底1200米高，取名為“人行天橋”，如圖所示。如果在建造過程中有一塊質量為0.1千克的石子從觀景臺掉落谷底，則下落過程中，石子的重力做功為（g取10牛/千克）（　　）
A．12焦 B．1200焦 C．1.2×105焦 D．1.2×106焦
【答案】B
【解析】石子的重力為G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；下落過程中，石子的重力做功為W=Gh=1N×1200m=1200J。故選：B。
11．2010年12月16日下午，廣州亞運城舉重館內歡聲震耳，通州區21歲的臥式舉重運動員顧小飛，在第四次試舉過程中（如圖），以222.5公斤的總成績，獲得本屆亞殘運會82.5公斤級舉重金牌，并打破自己保持的世界青年紀錄，據此可估算顧小飛第四次試舉對杠鈴所做的功約是 （　　）
A．110J B．1100J C．11000J D．410J
【答案】A
【解析】m=222.5公斤=222.5kg，顧小飛舉起的杠鈴重：G=mg=222.5kg×10N/kg=2225N，顧小飛舉起杠鈴的高度：h=0.5m，做功：W=Gh=2225N×0.5m=1112.5J．B中答案最接近。故選：B。
12．一起重機將重為1.2×104 N的鋼材豎直勻速提升3m后，又沿水平方向勻速移動5m，在整個過程中起重機對鋼材做的功為（　　）
A．3.6×104J B．9.6×104J C．2.4×104J D．0 J
【答案】A
【解析】起重機對鋼材的作用力F=G=1.2×104N，在豎直方向移動時做功W=Fh=1.2×104N×3m=3.6×104J；在水平向上移動時物體沒有豎直向上的距離，故水平運動時拉力不做功，故總功為3.6×104J。故A正確，BCD錯誤。故選：A。
13．粗糙的水平面有一個重50牛頓的物體，用10牛頓的水平推力使其在10秒內勻速前進了20米，則再此過程中（　　）
A．推力做了1000焦耳的功 B．推力的功率為20瓦
C．重力做了1000焦耳的功 D．摩擦阻力為50牛頓
【答案】B
【解析】A、推力做功為W=Fs=10N×20m=200J，故A錯誤；B、推力的功率P===20W，故B正確；C、重力在豎直方向上，與運動方向垂直，故重力不做功，即重力做功為0J，故C錯誤；D、物體做勻速直線運動，則受力平衡，所以阻力f=F=10N，故D錯誤。故選：B。
14．小王同學用100N的水平推力推動重500N的木箱，使木箱沿推力方向做勻速直線運動，木箱前進了6m，松手后木箱又向前滑行了0.5m．下列說法正確的是（　　）
A．推力做功650 J B．小王做功3600 J C．推力做功600 J D．重力做功300 J
【答案】C
【解析】（1）推力做功：W=Fs=100N×6m=600J．故AB錯誤，C正確；（2）由題意可知，木箱沒有在重力的方向上通過距離，根據做功的兩個必要條件可知，重力做功為0J．故D錯誤。故選：C。【來源：21·世紀·教育·網】
15．你在參加2017年5月的體能測試中涉及到的物理知識，下列說法中正確的是（　　）
A．1min跳繩﹣﹣﹣由跳繩時重心上升高度與時間的圖象可知，每次跳繩人做功約為30J
B．立定跳遠﹣﹣﹣人用力蹬地才能起跳，說明力是物體運動的原因
C．擲實心球﹣﹣﹣在最高點B時實心球處于平衡狀態
D．800m測試﹣﹣﹣到達終點時人不能馬上停下來，因為人跑動速度越大，慣性越大
【答案】A
【解析】A、由圖可知，跳繩時重心上升高度h=6cm=0.06m，中學生的體重約為500N，所以每次跳繩人做的功W=Gh=500N×0.06m=30J．故A正確；B、立定跳遠之前是靜止的，腳向后蹬地后，人就向前運動了，說明力是改變物體運動狀態的原因。故B錯誤；C、實心球在B點時，不是靜止也不是勻速直線運動，所以不是處于平衡狀態。故C錯誤；D、800m測試到達終點時人不能馬上停下來，因為人具有慣性，仍要保持原來的運動狀態，慣性大小只跟物體的質量大小有關，與跑動速度無關。故D錯誤。故選：A。
16．有一質量分布均勻的工件，正放時如圖甲所示，倒放時如圖乙所示，現要用力沿箭頭方向將它推翻，變成如圖丙方式放置。如果在圖甲方式放置時推倒所所需要做的最小功為W1，圖乙方式放置時推倒所需做的最小功為W2，則（　　）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．W1=W2 D．無法比較
【答案】A
【解析】由于質量分布均勻的幾何體，重點在它的幾何中心上，則讀圖可知，乙的重心最高，甲的重心比較高，丙的重心最低；則從甲→丙、乙→丙的過程中，工件的重心都是升高后降低，則在推翻工件過程中從甲→丙的重心高度變化大，根據W=Gh可知：W1＞W2。故選：A。
17．如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊使其做直線運動，在相同水平面上兩次拉動木塊得到的s﹣t關系圖象如圖乙所示。第1、2兩次彈簧測力計示數分別為F1、F2；速度分別為v1、v2；如果運動時間相同，拉力所做的功分別為W1、W2．下列判斷正確的是（　　）
A．F1=F2；v1＜v2；W1＜W2 B．F1＜F2；v1＜v2；W1＜W2
C．F1＞F2；v1＞v2；W1＞W2 D．F1=F2；v1＞v2；W1＞W2
【答案】A
【解析】由圖乙可知，木塊兩次都做勻速直線運動，同一木塊放在同一水平面上，壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，所以兩次木塊受到的滑動摩擦力相等，則兩次對應的彈簧測力計示數相等，即F1=F2；由圖乙可知，相同時間內第1次木塊運動的距離較小，則第1次木塊的運動速度小于第2次木塊的運動速度，即v1＜v2；由前面分析可知，兩次木塊受到的拉力相等，運動時間相同時第1次木塊運動的距離較小，由W=Fs可知，第1次拉力所做的功較少，即W1＜W2；綜上所述，BCD錯誤，A正確。故選：A。21教育網
18．在以下幾個過程中，人對物體做功的是（　　）
A．人推汽車，車未動 B．將掉到地上的簽字筆撿到桌面上
C．手拎著重物保持靜止 D．手舉著重物在水平方向勻速移動一段距離
【答案】B
【解析】A、人推汽車，車未動；汽車受力，但沒有移動距離；故推力沒有做功；故A錯誤；B、將掉到地上的簽字筆撿到桌面上，簽字筆受到向上的力，且在力的方向上移動距離；故人做功；故B正確；C、手拎著重物保持靜止；重物受力向上，但沒有距離；故人沒有做功；故C錯誤；D、手舉著重物在水平方向勻速移動一段距離；重物受力豎直向上，距離的方向是水平方向，受力方向與距離方向垂直；故力沒有做功；故D錯誤；故選：B。
19．下列敘述中正確的是（　　）

A．降落傘豎直下落，重力做了功 B．人提著重物在水平方向通過一段距離，人的提力對重物做了功【版權所有：21教育】

C．運動員將標槍投出去，運動員對標槍沒有做功D．小球在水平面上滾動一段距離，水平面支持力對球做了功
【答案】A
【解析】A、降落傘豎直下落，重力與距離的方向都是豎直向下，故重力做功；故A正確；B、人提著重物在水平方向通過一段距離時，提力的方向向上，距離方向水平向前，兩個方向垂直；故提力不做功；故B錯誤；C、運動員將標槍投出去，在標槍離開手之前，運動員對標槍做功；故C錯誤；D、小球在水平面上滾動一段距離，水平面支持力方向向上，球運動的距離水平向前，兩個方向垂直；故支持力對球不做功；故D錯誤；故選：A。
20．重力為G的物體，在光滑水平面上沿直線勻速移動s米，在這個過程中（　　）
A．哪個力都沒有做功 B．重力做功W=G?sJ
C．支持力做功W=G?sJ D．沿水平方向的力所做的功為W=G?sJ
【答案】A
【解析】物體在光滑水平面上，受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力，沿水平方向不受力；而物體沿直線勻速運動，在重力、支持力的方向上沒有移動距離，所以重力和支持力都沒有做功，即哪個力都沒有做功，故A正確、BCD錯。故選：A。
21．如圖，用F=20N的水平推力推著重為40N的物體沿水平方向做直線運動，若推力F對物體做了40J的功，則在這一過程中（　　）
A．重力做的功一定為40J B．物體一定受到20N的摩擦力
C．物體一定運動了2m D．物體一定做勻速直線運動
【答案】C
【解析】A、物體在重力的方向沒有移動距離，故重力做的功為0，故A錯誤；
B、由于物體沿水平方向做直線運動，不一定勻速直線運動，故摩擦力與推力不一定是平衡力，故摩擦力的大小無法判斷，故B錯誤；C、由W=Fs可得，物體沿水平方向運動的距離s===2m，故C正確；D、由于摩擦力的大小未知，故物體在水平方向不一定是受平衡力的作用，所以物體不一定做勻速直線運動，故D錯誤。故選：C。
22．全國第十三屆運動會于2017年8月在天津市舉行，如圖是吉祥物“津娃”參加排球比賽。比賽過程中，跳發球是最具威力的發球方式，其動作要領可簡化為“拋球、騰空、擊球和落地”四個過程，其中運動員對排球做功的過程有（　　）
A．拋球和騰空 B．拋球和擊球 C．騰空和擊球 D．擊球和落地
【答案】B
【解析】A、拋球時，人對球有力，且在力的方向上有距離，故運動員對排球做功；騰空時，人與排球間沒有力的作用，故運動員對排球沒有做功；故A錯誤；B、拋球時，人對球有力，且在力的方向上有距離，故運動員對排球做功；擊球時，人對排球施加向下的力，且排球運動方向向下，故運動員對排球做功；故B正確；C、騰空時，人與排球間沒有力的作用，故運動員對排球沒有做功；擊球時，人對排球施加向下的力，且排球運動方向向下，故運動員對排球做功；故C錯誤；D、擊球時，人對排球施加向下的力，且排球運動方向向下，故運動員對排球做功；落地時，人與排球間沒有力的作用，故運動員對排球沒有做功；故D錯誤；故選：B。【出處：21教育名師】
23．如圖所示，水平地面N 點兩側粗糙程度不同，物體一直受到沿水平3N 的力F，物體在MN 段做勻速直線運動，F 在MN，NP 段做功分別為WMN，WNP，則（　　）
A．WMN＜WNP B．WMN＞WNP C．WMN=WNP D．WMN=2WNP
【答案】C
【解析】由圖可知，物體在MN段和NP段的路程都為s=3m，拉力都為F=3N，則拉力F做的功：WMN=WNP=Fs=3N×3m=9J。故選：C。
24．甲用水平方向的力推一輛小車，2分鐘前進了30米；乙用相同的力推另﹣輛小車，5分鐘前進了相同的距離。那么（　　）
A．甲做的功多 B．乙做的功多
C．甲、乙兩人做的功一樣多 D．乙做的功是甲做的功的2倍
【答案】C
【解析】根據題意可知，作用在兩小車上的推力相同，通過的距離也相同，根據公式W=Fs可知，甲、乙兩人做的功一樣多。故選：C。
25．在體育課上小明用100牛的力將足球踢出去10m遠，下列說法中正確的是（　　）
A．小明對足球做了1000J的功
B．足球離開腳還能繼續前進是因為受到慣性的作用
C．小明的腳感到疼是因為受到足球的反作用力
D．踢出去足球受到平衡力的作用
【答案】C
【解析】A、根據W=Fs計算運動員對足球做的功，但此題不知道足球在力的方向上移動的距離，所以條件不足，無法計算，該選項說法錯誤；B、一切物體都具有慣性，足球離開腳由于慣性仍然繼續前進，該選項說法錯誤；C、運動員用腳踢足球，腳對足球施加了一個力的作用，由于物體間力的作用是相互的，腳也受到了球對它施加的反作用力，所以腳感到疼，該選項說法正確；D、將足球踢出去10m遠，足球在飛行過程中運動狀態不能判斷，所以是否受到平衡力的作用不能判斷，該選項說法錯誤；故選：C。21·cn·jy·com
26．初三的小明同學正在做“引體向上”。他先兩手握住單杠，兩腳離地，兩臂及身體自然下垂。然后緩緩曲肘，將身體向上拉起，直到下巴超過橫杠。這個過程中，小明做的功最接近的是（　　）21教育名師原創作品
A．2000J B．200J C．20J D．2J
【答案】B
【解析】中學生的體重大約是G=500N，通過的距離大約為h=0.4m；小明做的功最接近W=Gh=500N×0.4m=200J；故選：B。21·世紀*教育網
27．如圖，某同學用200N的力拉著木箱水平勻速向右走了10m．在這個過程中下列說法正確的是（　　）www-2-1-cnjy-com
A．拉力對木箱做的功為2000J
B．木箱受到的合力大小為0N
C．木箱受到的重力和支持力是相互作用力
D．該同學消耗的化學能轉化為木箱的內能
【答案】B
【解析】A、木箱是在水平地面上移動，但拉力的方向上是斜向上的，所以拉力在水平方向上的分力小于200N，故拉力做的功小于2000J，故A是錯誤的。B、木箱在拉力作用下進行勻速直線運動，處于平衡狀態，所以木箱受到的合力大小為0N，故B正確。C、相互作用力的特點：作用在兩個物體上，而木箱受到重力和支持力，兩個力是平衡力。作用在同一個物體上，故C錯誤。D、該同學消耗的人體內化學能轉化為木箱的動能和內能，故D錯誤。故選：B。
二．填空題（共18小題）
28．如圖所示，質量為40g的金屬小球從導軌的a處自由滑下，依次經過b處、c處，到達d處時恰好停下。在從a到b的過程中，重力做功為　 　J；在整個運動過程中，小球克服導軌摩擦消耗的機械能為　 　J．（g=10N/kg）
【答案】0.2，0.12。
【解析】小球重：G=mg=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N，
小球從a到b的過程中，重力做功：W=Gh=0.4N×0.5m=0.2J；
小球克服導軌摩擦消耗的機械能：△E=mg（ha﹣hd）=0.4N×（0.5m﹣0.2m）=0.12J。
29．質量為0.5kg的物體從8m高處落到地面，重力對該物體做的功為　 　J，物體的　 　能減小，　 　能增大；若不計空氣阻力，在物體下落的過程中機械能的總量　 　。（g取10N/kg）21*cnjy*com
【答案】40；重力勢；動；保持不變。
【解析】重力對該物體做的功是：W=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×8m=40J；物體質量不變，下落過程中速度增大，高度減小，所以物體的重力勢能減小，動能增大；不計阻力，重力勢能完全轉化出動能，所以機械能的總量保持不變。
三．解答題（共28分）
30．兩條質量都為20克的扁蟲豎直緊貼著板面爬過一塊豎直放置的非常薄的木板，板高10厘米，一條蟲子長為20厘米，另一條寬一些但長度只有10厘米。當兩條蟲子的中點正好在木板頂部時，哪一條蟲克服重力做的功多一些？多多少焦的功？（設扁蟲沿長度方向的大小是均勻的，g=10N/kg）
【答案】寬一些的扁蟲克服重力做的功多，多5×10﹣3J的功。
【解析】
兩條蟲子有一半越過木板后會和另一半重合在同一高度，所以兩蟲的重心高度分別是h=10cm﹣×20cm=5cmh'=10cm﹣×10cm=7.5cm；【來源：21cnj*y.co*m】
W=Gh′﹣Gh=mg（h′﹣h）=2×10﹣2kg×10N/kg×（7.5﹣5）×10﹣2m2=5×10﹣3J。
答：寬一些的扁蟲克服重力做的功多，多5×10﹣3J的功。
31．學校教室朝正南窗戶的氣窗，窗框長L=0.8米，寬D=0.5米，氣窗的總質量為6千克，且質量分布均勻，某同學用一根撐桿將氣窗撐開，使氣窗與豎直墻面成37°角，并且撐桿與窗面相垂直，不計撐桿重，如圖所示。現有一股迎面吹來的水平南風，設其風壓為I0=50牛/米2．試求：
（1）氣窗窗面受到的風的等效水平壓力；
（2）撐桿受到的壓力；
（3）在無風的日子里，不考慮摩擦阻力，則把此氣窗推開37°角至少需做多少功？（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10牛/千克）
【答案】（1）氣窗窗面受到的風的等效水平壓力為16N；（2）撐桿受到的壓力24.4N；（3）在無風的日子里，不考慮摩擦阻力，則把此氣窗推開37°角至少需做3J的功。
【解析】（1）氣窗的面積：S=LD=0.8m×0.5m=0.4m2，
氣窗在豎直方向的等效面積：S′=Scos37°=0.4m2×0.8=0.32m2，
則氣窗窗面受到的風的等效水平壓力：F風=I0S′=50N/m2×0.32m2=16N。
（2）根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知，即：F桿D=F風cos37°+mgsin37，
解得：F桿=24.4N。
根據作用力和反作用力可知，撐桿受到的壓力F桿′=F桿=24.4N。
（3）當氣窗豎直時，重心離窗框上邊緣的距離：h1===0.25m，
當把此氣窗推開37°角時，重心離離窗框上邊緣的豎直距離：
h2=cos37°=×0.8=0.2m，
所以重心上升的高度：h=h1﹣h2=0.25m﹣0.2m=0.05m，
則需要做的功W=Gh=mgh=6kg×10N/kg×0.05m=3J。
第十講 簡單機械
1.知道杠桿的分類、杠桿平衡條件及杠桿的一些應用。
2.了解定滑輪和動滑輪、滑輪組的特點。
3.會使用簡單機械改變力的大小和方向。
4.知道有用功、額外功和總功的含義以及三者之間的關系。
5.理解機械效率的概念，并能計算簡單機械的效率。

知識點一：杠桿及杠桿平衡條件
1．杠桿
(1)定義：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
①形狀：可直可曲，形狀任意。
②在力的作用下不易發生形變。
(2)五要素(如圖所示)
①支點(O)：杠桿繞著轉動的點。
②動力(F1)：使杠桿轉動的力。
③阻力(F2)：阻礙杠桿轉動的力。
④動力臂(l1)：從支點到動力作用線的距離。
⑤阻力臂(l2)：從支點到阻力作用線的距離。
動力、阻力都是杠桿受到的力，所以作用點在杠桿上；它們使杠桿的轉動的方向相反。
（3）畫力臂方法：(1)找支點O；(2)畫力的作用線(虛線)；(3)畫力臂(實線，過支點垂直力的作用線作垂線)；(4)標力臂
2．研究杠桿的平衡條件
(1)杠桿平衡是指杠桿靜止或勻速轉動。
(2)杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是動力×動力臂＝阻力×阻力臂。用公式表示是F1l1＝F2l2。
3．杠桿的種類
A．省力杠桿：動力臂l1大于阻力臂l2，優點是省力；
B．費力杠桿：l1小于l2，優點是省距離；
C．等臂杠桿：l1等于l2，不省力也不費力。
知識點二：　滑輪
1.三種不同滑輪的對比
定滑輪
動滑輪
滑輪組
示意圖
定義
中間的軸固定不動的滑輪
和重物一起移動的滑輪
定滑輪、動滑輪組合成滑輪組
實質
等臂杠桿
動力臂為阻力臂2倍的杠桿
省力杠桿
特點
不能省力但是能改變動力的方向
能省一半的力，但不能改變動力的方向
既能省力又能改變動力的方向
動力與阻力及移動距離的關系
F1＝F2
s＝h

F1＝F2
s＝2h
n段繩子承擔總重F＝G，S＝nh
知識點三：　　斜面
(1)定義：一個與水平面成一定夾角的傾斜平面。
(2)特點：省力機械。
如圖：用F表示力，s表示斜面長，h表示斜面高，物重為G。理想情況下，根據功的原理，得W＝Fs＝Gh，變形得F＝Gh/s，當h一定時，斜面越長越省力；例盤山公路。
螺旋線可以看做是繞著圓柱上的斜面；例：飲料瓶瓶蓋、螺旋千斤頂等。
知識點四：機械效率
1.使用機械時，人們對機械做的功是總功，機械克服有用阻力做的功是有用功，克服額外阻力做的功是額外功，有用功和額外功之和，叫做總功。21cnjy.com
2.機械效率：有用功與總功的比值叫機械效率，公式η＝。它沒有單位，其大小總是小于(選填“大于”或“小于”)1。21*cnjy*com
3.提高機械效率的方法：影響機械效率的因素有機械自重、摩擦，提高機械效率的方法：①減輕機械自重使機械更合理輕巧；②經常保養潤滑。【出處：21教育名師】
4.常見幾種簡單機械的機械效率
種類
杠桿
斜面
滑輪
圖例
理想情況(不考慮機械自重及摩擦)
η＝1
Fs＝G物h
η＝1
Fs＝G物h
η＝1
Fs＝Gh
非理想情況(考慮機械自重及摩擦)
η＜1
η＝
η＜1
η＝
η＜1
η＝＝
5.注意：
機械效率具有可變性：由公式η＝＝可知，使用同一機械，在W額一定時，W有用越大，η也越大。使用不同的機械，在W有一定時，W額越大，η越小。
知識點一：杠桿分類
【例1】（2017?龍游縣模擬）如圖所示的生活用具，在使用中屬于費力杠桿的是（　　）

A．鋼絲鉗 B．扳手 C．核桃鉗 D．食品夾
【答案】D
【解析】A、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；B、扳手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；C、核桃鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；D、食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿。故選：D。【例2】（2017?義烏市）如圖甲為鍘刀切甘蔗時的情景．若把鍘刀視為一根能夠繞固定點轉動的杠桿，原理用圖乙表示．則下列有關敘述中正確的是（　　）
A．鍘刀是費力杠桿 B．動力臂為AB
C．固定點C是支點 D．F1和F2是一對平衡力
【答案】C
【解析】鍘刀也是杠桿，其軸是支點C，故C正確；切草處是阻力作用點，刀柄是動力作用點，因為動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿，故A錯誤；動力臂為支點到動力的作用線的距離，故動力臂為AC，故B錯誤；F1和F2是大小不相等，沒有作用在同一條直線上，不是平衡力，故D錯誤．故選：C．
知識點二：杠桿力臂作圖
【例3】（2016?金東區模擬）自行車是一種簡單、方便、環保的交通工具，它也是簡單機械的巧妙結合。如自行車的踏腳用到了杠桿原理。作用在腳踏板上的力為F，則下列圖中能正確畫出該力的力臂是（　　）2·1·c·n·j·y
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】過支點作力F作用線的垂線段。圖示如下：
只有C選項正確。故選：C。
【例4】（2017?海曙區模擬）如圖為某人用手托起一金屬球時的情景，人的手臂相當于一個杠桿，支點為O，球對手的壓力為F，請畫出F的力臂L．
【答案】
【解析】從O點到力F作用線的距離L就是力臂。如圖所示：
知識點三：探究杠桿的平衡條件
【例5】（2018?邗江區一模）在學習杠桿時，小美和小麗利用實驗探究有關杠桿平衡的問題（1）小美先將杠桿調節至水平位置平衡，在左右兩側各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的 端下降。要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總數和懸掛點位置，只需將 即可。（2）小麗還想探究當動力和阻力在杠桿同側時杠桿的平衡情況，于是她將杠桿左側的所有鉤碼拿掉，結果杠桿轉至豎直位置，如圖乙所示。小麗在A點施加一個始終水平向右的拉力F，卻發現無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡。你認為原因是 。（3）他們認為（2）問中拉力是做功的。如果水平向右的拉力F大小不變，OA長L，將杠桿從豎直位置拉著轉過30°的過程中，拉力F做功為 。
【答案】（1）左；左側2個鉤碼掛到右側；（2）水平位置時動力臂為零杠桿無法平衡；（3）。
【解析】（1）若每個鉤碼重為G，杠桿上每格長L′，由圖甲，左側力與力臂的乘積：5G×4L′=20GL′，右側力與力臂的乘積：2G×3L′=6GL′，因為：20GL′＞6GL′，所以杠桿左側下降；如果不改變鉤碼總數和懸掛點位置，若要杠桿平衡，左側取下n個鉤碼掛到右側，則：（5-n）G×4L′=（2+n）G×3L′，解得：n=2，即需將左側2個鉤碼掛到右側即可；（2）由圖將杠桿左側的所有鉤碼拿掉，在A點施加一個始終水平向右的拉力F，當杠桿拉到水平位置時F的力臂通過支點，即力臂為0，根據杠桿的平衡條件所以始終不能平衡；（3）由圖杠桿從豎直位置轉過30°的過程，F水平移動距離為OA長的一半，即，所以拉力F做的功：。知識點四：測滑輪組的機械效率21教育網
【例6】（2017?濱江區二模）在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數據記錄如下：www-2-1-cnjy-com
次數
鉤碼重/N
動滑輪重/N
鉤碼上升的距離/cm
彈簧測力計的示數/N
彈簧測力計上升的距離/cm
機械效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15

3
6
0.8
5

15

（1）在實驗操作中應該使鉤碼 （選填“快速”或“緩慢”）勻速上升．（2）進行第3次測量時滑輪組的機械效率約 ．（3）實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，則下列關于滑輪組機械效率的計算關系中正確的是 ．A．?????B．????C．???D．．
【答案】（1）緩慢；（2）83.3%；（3）A．
【解析】（1）在實驗中，為了保持彈簧測力計讀數的穩定性，應緩慢、勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼緩慢上升；（2）測力計分度值為0.2N，進行第3次測量時，測力計示數為2.4N，滑輪組的機械效率：；（3）實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，W′有=Gh? W′總=Fs，滑輪組機械效率：； 21·cn·jy·com

一、對于實際生活中的杠桿，對其支點、動力、阻力的分析錯誤。
根據杠桿繞著轉動的固定點叫支點，可判斷杠桿的支點；瓶蓋緊緊的套在瓶口上，要使瓶蓋打開，要克服瓶蓋和瓶口之間的摩擦力；動力F1使杠桿繞固定點轉動．
【例1】（2017春?溫州實驗中學質檢）如圖是一種新型開瓶器，借助它可單手輕易開啟啤酒瓶蓋，該開瓶器可看作一個杠桿。下列各示意圖中能正確表示該開瓶器工作時的支點O、動力F1和阻力F2的是（　　）【來源：21·世紀·教育·網】
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】圖中的起瓶器在打開瓶蓋時，啟瓶器會繞著瓶蓋的左側轉動，故O點在瓶蓋的左側；阻力為瓶口與蓋的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶蓋的右側，方向向下；動力F1會繞著O點轉動，故動力的方向斜向右，故D符合題意．故選D．2-1-c-n-j-y
二、動態杠桿中的力與力臂變化的分析出錯。
（1）力臂的概念：從支點到力的作用線的距離叫做力臂．（2）運用杠桿的平衡條件F1l1=F2l2分析動力的大小變化．先根據圖示確定阻力、阻力臂以及動力臂的變化，然后根據動力臂與阻力臂的關系判斷杠桿的類別．
【例2】（2017?路橋區模擬）如圖甲所示是一款自動化升降式存車亭，可解決停車難問題。圖乙是它的工作原理圖。在車子被勻速抬升的過程中，作用在B點的動力會（　　）【版權所有：21教育】
A．增大 B．減小 C．不變 D．先增大后減小
【答案】B
【解析】繩子的拉力和OB桿的支持力合力等于車及存車架的重力：
當OB桿在提升過程，OB桿對B點的支持力方向與繩子拉力方向夾角越來越小，當BC繩與OB桿垂直時，繩子的拉力最小，在此過程中作用在B點的動力越來越小。故選：B。21·世紀*教育網
三、使用滑輪組，人站在吊籃里時繩子段數的判定出錯。
（1）由圖可知，人和筐子的總重力由5股繩子承擔，繩子自由端移動的距離是物體上升距離的5倍，已知人的拉力是100N和繩子自由端移動的距離，根據W=FS可求出人做的功．（2）根據物體的重力有幾股繩子承擔，物體重力就是繩子自由端拉力的幾倍，可求出人和筐子的總重力．21教育名師原創作品
【例3】（2015?紹興模擬）如圖所示，由于施工需要，某工人坐在筐子里用滑輪將自己吊起，他用100牛頓的力拉繩子，使自己勻速升高1米，他所做的功是 焦耳，他和筐子的總重是 牛頓．21*cnjy*com
【答案】500、500．
【解析】繩子自由端移動的距離：S=5×1m=5m．所做的功：W=FS=100N×5m=500J．物體的重力有5股繩子承擔，所以，G=5F=5×100N=500N．四、誤認為做功多的機械功率一定大或效率就高。
根據知，做功多．功率不一定大，根據，判斷效率與什么有關．
【例4】下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（　　）
A．功率大的機械，做功一定多
B．做功多的機械，效率一定高
C．做功快的機械，功率一定大
D．效率高的機械，功率一定大
【答案】C
【解析】A、根據知，功率大，做功不一定多．故A錯誤．B、根據，知做功多，效率不一定高，效率高，功率不一定大．故B、D錯誤．C、功率是反映做功快慢的物理量，做功快，功率一定大．故C正確．故選C．21世紀教育網版權所有
五、誤認為物體沿斜面勻速上升時，拉力與摩擦力大小相等。
要解析好該類問題需明確：（1）對物體進行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物體的重力和提升的高度（斜面高），根據公式W=Gh可求重力做功，即提升物體所做的有用功；（3）利用W=Fs求出拉力做的功，即總功，再利用公式計算出機械效率；（4）總功減去有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據W額=fs求出物體所受斜面的摩擦力。
【例5】在斜面上將一個質量為5kg的物體勻速拉到高處，如圖所示，沿斜面向上的拉力為40N，斜面長2m、高1m．（g取10N/kg）．下列說法正確的是（　　）
A．物體沿斜面勻速上升時，拉力大小等于摩擦力
B．做的有用功是5J
C．此斜面的機械效率為62.5%
D．物體受到的摩擦力大小為10N
【答案】C
【解析】A、物體沿斜面勻速上升時，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個力的作用，在這四個力的作用下保持平衡狀態，所以拉力大小不等于摩擦力，故A錯誤；B、所做的有用功：W有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J，故B錯誤；C、拉力F對物體做的總功：W總=Fs=40N×2m=80J；斜面的機械效率為：，故C正確；D、克服摩擦力所做的額外功：W額=W總-W有=80J-50J=30J，由W額=fs可得，物體受到的摩擦力：，故D錯誤。故選C。www.21-cn-jy.com
六、誤認為同一機械的機械效率始終不變。
影響滑輪組機械效率的因素有物重、動滑輪重以及繩重和摩擦等，同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越高【來源：21cnj*y.co*m】
【例6】關于用同一滑輪組提升重物時的機械效率，以下說法正確的是（ ）
【答案】C
【解析】A．由可知，機械效率大小取決于有用功與總功的比值，不是由額外功決定的，故A錯誤；B．功率越大，表示做功越快，機械效率表示機械性能的好壞，機械效率與功率之間沒有直接聯系，故B錯誤；C．同一滑輪組的機械效率與被提升的物重有關，同一滑輪組提升的物體越重，機械效率越大，C正確，D錯誤；故選C。
第十講 簡單機械
1.知道杠桿的分類、杠桿平衡條件及杠桿的一些應用。
2.了解定滑輪和動滑輪、滑輪組的特點。
3.會使用簡單機械改變力的大小和方向。
4.知道有用功、額外功和總功的含義以及三者之間的關系。
5.理解機械效率的概念，并能計算簡單機械的效率。

知識點一：杠桿及杠桿平衡條件
1．杠桿
(1)定義：在力的作用下能繞著 轉動的硬棒叫杠桿。
①形狀：可直可曲，形狀任意。
②在力的作用下不易發生形變。
(2)五要素(如圖所示)
支點(O)：杠桿繞著 的點。
動力(F1)：使杠桿 的力。
阻力(F2)： 杠桿轉動的力。
動力臂(l1)：從支點到 作用線的距離。
阻力臂(l2)：從支點到 作用線的距離。
動力、阻力都是杠桿受到的力，所以作用點在杠桿上；它們使杠桿的轉動的方向相反。
（3）畫力臂方法：(1)找支點O；(2)畫力的作用線(虛線)；(3)畫力臂(實線，過支點垂直力的作用線作垂線)；(4)標力臂【來源：21·世紀·教育·網】
2．研究杠桿的平衡條件
(1)杠桿平衡是指杠桿 或 。
(2)杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是動力×動力臂＝阻力×阻力臂。用公式表示是 。
3．杠桿的種類
A．省力杠桿：動力臂l1 阻力臂l2，優點是省力；
B．費力杠桿：l1 l2，優點是省距離；
C．等臂杠桿：l1 l2，不省力也不費力。
知識點二：　滑輪
1.三種不同滑輪的對比
定滑輪
動滑輪
滑輪組
示意圖
定義
中間的軸固定 的滑輪
和重物一起 的滑輪
定滑輪、動滑輪組合成滑輪組
實質
杠桿
動力臂為阻力臂 倍的杠桿
省力杠桿
特點
不能 但是能改變動
能省 的力，但 改變動力的方向
既能 又能改變
動力與阻力及移動距離的關系
F1＝F2
s＝h

F1＝F2
s＝2h
n段繩子承擔總重F＝G，S＝nh
知識點三：　　斜面
(1)定義：一個與水平面成一定夾角的傾斜平面。
(2)特點： 機械。
如圖：用F表示力，s表示 ，h表示 ，物重為G。理想情況下，根據功的原理，得W＝Fs＝Gh，變形得F＝Gh/s，當h一定時，斜面越長越 ；例盤山公路。
螺旋線可以看做是繞著圓柱上的斜面；例：飲料瓶瓶蓋、螺旋千斤頂等。
知識點四：機械效率
1.使用機械時，人們對機械做的功是 ，機械克服有用阻力做的功是 ，克服額外阻力做的功是 ，有用功和額外功之和，叫做 。21世紀教育網版權所有
2.機械效率：有用功與總功的 叫機械效率，公式 。它沒有單位，其大小總是 (選填“大于”或“小于”)1。21教育網
3.提高機械效率的方法：影響機械效率的因素有 、 ，提高機械效率的方法：①減輕機械自重使機械更合理輕巧；②經常保養潤滑。2·1·c·n·j·y
4.常見幾種簡單機械的機械效率
種類
杠桿
斜面
滑輪
圖例
理想情況(不考慮機械自重及摩擦)
η＝1
Fs＝G物h
η＝1
Fs＝G物h
η＝1
Fs＝Gh
非理想情況(考慮機械自重及摩擦)
η＜1
η＝
η＜1
η＝
η＜1
η＝＝
5.注意：
機械效率具有可變性：由公式η＝＝可知，使用同一機械，在W額一定時，W有用越大，η也 。使用不同的機械，在W有一定時，W額越大，η 。
知識點一：杠桿分類
【例1】（2017?龍游縣模擬）如圖所示的生活用具，在使用中屬于費力杠桿的是（　　）

A．鋼絲鉗 B．扳手 C．核桃鉗 D．食品夾
【答案】D
【解析】A、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；B、扳手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；C、核桃鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；D、食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿。故選：D。【例2】（2017?義烏市）如圖甲為鍘刀切甘蔗時的情景．若把鍘刀視為一根能夠繞固定點轉動的杠桿，原理用圖乙表示．則下列有關敘述中正確的是（　　）
A．鍘刀是費力杠桿 B．動力臂為AB
C．固定點C是支點 D．F1和F2是一對平衡力
【答案】C
【解析】鍘刀也是杠桿，其軸是支點C，故C正確；切草處是阻力作用點，刀柄是動力作用點，因為動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿，故A錯誤；動力臂為支點到動力的作用線的距離，故動力臂為AC，故B錯誤；F1和F2是大小不相等，沒有作用在同一條直線上，不是平衡力，故D錯誤．故選：C．
知識點二：杠桿力臂作圖
【例3】（2016?金東區模擬）自行車是一種簡單、方便、環保的交通工具，它也是簡單機械的巧妙結合。如自行車的踏腳用到了杠桿原理。作用在腳踏板上的力為F，則下列圖中能正確畫出該力的力臂是（　　）www.21-cn-jy.com
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】過支點作力F作用線的垂線段。圖示如下：
只有C選項正確。故選：C。
【例4】（2017?海曙區模擬）如圖為某人用手托起一金屬球時的情景，人的手臂相當于一個杠桿，支點為O，球對手的壓力為F，請畫出F的力臂L．
【答案】
【解析】從O點到力F作用線的距離L就是力臂。如圖所示：
知識點三：探究杠桿的平衡條件
【例5】（2018?邗江區一模）在學習杠桿時，小美和小麗利用實驗探究有關杠桿平衡的問題（1）小美先將杠桿調節至水平位置平衡，在左右兩側各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的 端下降。要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總數和懸掛點位置，只需將 即可。（2）小麗還想探究當動力和阻力在杠桿同側時杠桿的平衡情況，于是她將杠桿左側的所有鉤碼拿掉，結果杠桿轉至豎直位置，如圖乙所示。小麗在A點施加一個始終水平向右的拉力F，卻發現無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡。你認為原因是 。（3）他們認為（2）問中拉力是做功的。如果水平向右的拉力F大小不變，OA長L，將杠桿從豎直位置拉著轉過30°的過程中，拉力F做功為 。
【答案】（1）左；左側2個鉤碼掛到右側；（2）水平位置時動力臂為零杠桿無法平衡；（3）。
【解析】（1）若每個鉤碼重為G，杠桿上每格長L′，由圖甲，左側力與力臂的乘積：5G×4L′=20GL′，右側力與力臂的乘積：2G×3L′=6GL′，因為：20GL′＞6GL′，所以杠桿左側下降；如果不改變鉤碼總數和懸掛點位置，若要杠桿平衡，左側取下n個鉤碼掛到右側，則：（5-n）G×4L′=（2+n）G×3L′，解得：n=2，即需將左側2個鉤碼掛到右側即可；（2）由圖將杠桿左側的所有鉤碼拿掉，在A點施加一個始終水平向右的拉力F，當杠桿拉到水平位置時F的力臂通過支點，即力臂為0，根據杠桿的平衡條件所以始終不能平衡；（3）由圖杠桿從豎直位置轉過30°的過程，F水平移動距離為OA長的一半，即，所以拉力F做的功：。知識點四：測滑輪組的機械效率21·世紀*教育網
【例6】（2017?濱江區二模）在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數據記錄如下：www-2-1-cnjy-com
次數
鉤碼重/N
動滑輪重/N
鉤碼上升的距離/cm
彈簧測力計的示數/N
彈簧測力計上升的距離/cm
機械效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15

3
6
0.8
5

15

（1）在實驗操作中應該使鉤碼 （選填“快速”或“緩慢”）勻速上升．（2）進行第3次測量時滑輪組的機械效率約 ．（3）實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，則下列關于滑輪組機械效率的計算關系中正確的是 ．A．?????B．????C．???D．．
【答案】（1）緩慢；（2）83.3%；（3）A．
【解析】（1）在實驗中，為了保持彈簧測力計讀數的穩定性，應緩慢、勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼緩慢上升；（2）測力計分度值為0.2N，進行第3次測量時，測力計示數為2.4N，滑輪組的機械效率：；（3）實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，W′有=Gh? W′總=Fs，滑輪組機械效率：； 2-1-c-n-j-y

一、對于實際生活中的杠桿，對其支點、動力、阻力的分析錯誤。
根據杠桿繞著轉動的固定點叫支點，可判斷杠桿的支點；瓶蓋緊緊的套在瓶口上，要使瓶蓋打開，要克服瓶蓋和瓶口之間的摩擦力；動力F1使杠桿繞固定點轉動．
【例1】（2017春?溫州實驗中學質檢）如圖是一種新型開瓶器，借助它可單手輕易開啟啤酒瓶蓋，該開瓶器可看作一個杠桿。下列各示意圖中能正確表示該開瓶器工作時的支點O、動力F1和阻力F2的是（　　）21*cnjy*com
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】圖中的起瓶器在打開瓶蓋時，啟瓶器會繞著瓶蓋的左側轉動，故O點在瓶蓋的左側；阻力為瓶口與蓋的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶蓋的右側，方向向下；動力F1會繞著O點轉動，故動力的方向斜向右，故D符合題意．故選D．【來源：21cnj*y.co*m】
二、動態杠桿中的力與力臂變化的分析出錯。
（1）力臂的概念：從支點到力的作用線的距離叫做力臂．（2）運用杠桿的平衡條件F1l1=F2l2分析動力的大小變化．先根據圖示確定阻力、阻力臂以及動力臂的變化，然后根據動力臂與阻力臂的關系判斷杠桿的類別．
【例2】（2017?路橋區模擬）如圖甲所示是一款自動化升降式存車亭，可解決停車難問題。圖乙是它的工作原理圖。在車子被勻速抬升的過程中，作用在B點的動力會（　　）【出處：21教育名師】
A．增大 B．減小 C．不變 D．先增大后減小
【答案】B
【解析】繩子的拉力和OB桿的支持力合力等于車及存車架的重力：
當OB桿在提升過程，OB桿對B點的支持力方向與繩子拉力方向夾角越來越小，當BC繩與OB桿垂直時，繩子的拉力最小，在此過程中作用在B點的動力越來越小。故選：B。21cnjy.com
三、使用滑輪組，人站在吊籃里時繩子段數的判定出錯。
（1）由圖可知，人和筐子的總重力由5股繩子承擔，繩子自由端移動的距離是物體上升距離的5倍，已知人的拉力是100N和繩子自由端移動的距離，根據W=FS可求出人做的功．（2）根據物體的重力有幾股繩子承擔，物體重力就是繩子自由端拉力的幾倍，可求出人和筐子的總重力．【版權所有：21教育】
【例3】（2015?紹興模擬）如圖所示，由于施工需要，某工人坐在筐子里用滑輪將自己吊起，他用100牛頓的力拉繩子，使自己勻速升高1米，他所做的功是 焦耳，他和筐子的總重是 牛頓．21教育名師原創作品
【答案】500、500．
【解析】繩子自由端移動的距離：S=5×1m=5m．所做的功：W=FS=100N×5m=500J．物體的重力有5股繩子承擔，所以，G=5F=5×100N=500N．四、誤認為做功多的機械功率一定大或效率就高。21*cnjy*com
根據知，做功多．功率不一定大，根據，判斷效率與什么有關．
【例4】下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（　　）
A．功率大的機械，做功一定多
B．做功多的機械，效率一定高
C．做功快的機械，功率一定大
D．效率高的機械，功率一定大
【答案】C
【解析】A、根據知，功率大，做功不一定多．故A錯誤．B、根據，知做功多，效率不一定高，效率高，功率不一定大．故B、D錯誤．C、功率是反映做功快慢的物理量，做功快，功率一定大．故C正確．故選C．21·cn·jy·com
五、誤認為物體沿斜面勻速上升時，拉力與摩擦力大小相等。
要解析好該類問題需明確：（1）對物體進行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物體的重力和提升的高度（斜面高），根據公式W=Gh可求重力做功，即提升物體所做的有用功；（3）利用W=Fs求出拉力做的功，即總功，再利用公式計算出機械效率；（4）總功減去有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據W額=fs求出物體所受斜面的摩擦力。
【例5】在斜面上將一個質量為5kg的物體勻速拉到高處，如圖所示，沿斜面向上的拉力為40N，斜面長2m、高1m．（g取10N/kg）．下列說法正確的是（　　）
A．物體沿斜面勻速上升時，拉力大小等于摩擦力
B．做的有用功是5J
C．此斜面的機械效率為62.5%
D．物體受到的摩擦力大小為10N
【答案】C
【解析】A、物體沿斜面勻速上升時，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個力的作用，在這四個力的作用下保持平衡狀態，所以拉力大小不等于摩擦力，故A錯誤；B、所做的有用功：W有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J，故B錯誤；C、拉力F對物體做的總功：W總=Fs=40N×2m=80J；斜面的機械效率為：，故C正確；D、克服摩擦力所做的額外功：W額=W總-W有=80J-50J=30J，由W額=fs可得，物體受到的摩擦力：，故D錯誤。故選C。
六、誤認為同一機械的機械效率始終不變。
影響滑輪組機械效率的因素有物重、動滑輪重以及繩重和摩擦等，同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越高
【例6】關于用同一滑輪組提升重物時的機械效率，以下說法正確的是（ ）
【答案】C
【解析】A．由可知，機械效率大小取決于有用功與總功的比值，不是由額外功決定的，故A錯誤；B．功率越大，表示做功越快，機械效率表示機械性能的好壞，機械效率與功率之間沒有直接聯系，故B錯誤；C．同一滑輪組的機械效率與被提升的物重有關，同一滑輪組提升的物體越重，機械效率越大，C正確，D錯誤；故選C。

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