文档内容
第十二章 简单机械
本章知识框架
杠杆
滑轮
简 单 机 械
机械效率
第一节 杠杆（第一课时）
一、知识点
1.杠杆的定义
2.杠杆的五要素，会画力臂
3.杠杆的平衡条件
二、检测题
1.1 在_____的作用下能绕着固定____________的硬棒,这根硬棒就是杠杆。
2.1杠杆的五要素：_________、_________、_________、__________、__________。
2.2力臂：支点到___________________的___________。
2.3杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥就是一个
杠杆，如图所示，它的支点是________点，动力作用点是______，阻力是吊
桥的____________.
2.4下列说法中正确的是 ( )
A.从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂
B.从支点到动力作用线的距离叫做动力臂
C.力臂一定在杠杆上
D.力臂的大小不可能为零
2.5下列关于杠杆的一些说法中，正确的是( )
A.杠杆必须是一根直棒 B.杠杆一定要有支点
C.动力臂就是支点到动力作用点的距离 D.当力的作用线通过支点时，力臂最大
2.6下列关于F 力臂的作图中，正确的是 ( )
1
2.7如图所示，O点表示杠杆的支点，画出动力F 的力臂并用字母l 表示；画出阻力并用
1 1
F 表示.
2、
2.7题图 2.8题图
2.8如图所示，作出：
(1)水桶M受到的重力示意图；(2)以O为支点，力F的力臂l 。
3.1杠杆平衡状态：
杠杆在动力和阻力共同作用下处于_______________状态或_________________状态。
杠杆平衡条件内容：___________________________________________________。
杠杆平衡条件公式： __________________。
3.2开瓶时使用的开瓶器(图a)，可以简化成不计重力的省力杠杆(图b)，0为支点.若动力
F 和阻力 F 都与杠杆垂直，且 AO＝6 cm，BO＝1 cm，F ＝25 N，则 F ＝
1 2 1 2
____________N.
3.2题图 3.3题图
3.3在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(1)首先，调节杠杆两端的___________，使杠杆两端不挂钩码时，保持水平并静止，达到
__________状态.
(2)如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的a处已挂着2个0.5 N的钩码，要使杠杆平衡，
则应在杠杆的____________处，挂上____________个0.5 N的钩码.
3.4在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
(1)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____________边旋一些(填“左”或“右”)。
(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____________组实
验更好，理由______________________________________________________.第一节 杠杆（第二课时）
一、知识点
1.杠杆的分类
2.杠杆平衡条件的相关计算
二、检测题
1.1省力杠杆：动力臂______阻力臂，它省_____但是费_______。应用举例： 。
费力杠杆：动力臂______阻力臂，它省_____但是费_______。应用举例： 。
等臂杠杆：动力臂________阻力臂，应用举例：_____________。
1.2如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个_________
(填“省”或“费”)力杠杆；若箱和物品共重100 N，动力臂是阻力
臂的5倍，则抬起拉杆的力至少为_________N.
1.3 如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是
( )
1.4如图是卸车的示意图，车厢部分视为杠杆，则下列分析正确的是 ( )
A.B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重是阻力
B.B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D.C点是支点，物体A放在车厢前部可省力
1.5下列工具：①钢丝钳；②钓鱼杆；③筷子；④镊子；⑤开酒瓶用的
起子，其中属于费力杠杆的是 ( )
A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤
1.6如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
1.7 图 ７所示是一个指甲刀的示意
图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是(
)
Ａ.三个杠杆都是省力杠杆；
Ｂ.三个杠杆都是费力杠杆；
Ｃ.ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆； 图7Ｄ.ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆1.8如图是奥运会皮划艇静水比赛的体育图标，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用
的船桨属于_________ (填“费力”、“省力”或“等臂”)杠杆，
使用它的好处是_________.船桨向后划水，艇就向前运动，这一现
象中包含的物理知识有(只要写出两点)：
(1)________________________________________________________
；
(2) ______________________________________________________________________.
1.9如图是用螺丝刀撬起图钉的示意图，0为支点，A为动力作用点，F 为阻力.请在图中
2
画出阻力F 的力臂l 及作用在A点的最小动力F 的示意图.
2 2 1
1.9题图 1.10题图
1.10如图所示是搬运泥土的独轮车，独轮车属于_____________杠杆(填“省力”或“费
力”)。设车厢和泥土的总重G＝1000 N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，
F的力臂是_____________m，F的大小至少是_____________N。
2.1根据图中所示的信息，请计算要撬动石头应在撬棒上施加的是多大？
2.1题图2.2如图所示，AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计)，O为支点，OA=OB，在杠杆的B端
挂一重20N的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加的力F至少为 N。
2.2题图 2.3题图
2.3如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，在拉力 F和重力为 30N的重物P的作用
下，恰在水平位置平衡。已知OA=80cm，AB=20cm，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。那么
拉力F的力臂 L=________cm，拉力的大小F=_________N。
★2.4如图所示杠杆，Ｏ是支点，杠杆质量不计，在Ａ、Ｂ两端分别挂上质量不等的甲、乙
两物体（甲的质量大于乙），此时杠杆平衡，下列情况中能使杠杆重新平衡的是（ ）
Ａ.将甲乙两物体向支点移动相同的距离;
Ｂ.将甲乙两物体远离支点移动相同的距离;
Ｃ.在甲乙两端分别挂上质量相等的物体;
Ｄ.在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体.第二节 滑轮（第一课时）
一、知识点
1.能识别定滑轮并认识定滑轮的特点
2.能识别动滑轮并认识动滑轮的特点
二、检测题
1.1定滑轮：
定义：工作时，轴_____________的滑轮。
实质及特点：
⑴定滑轮的实质是一个_____________，使用定滑轮__________，但___ ___。
⑵绳子自由端移动距离s和物体升高距离h的关系式：_____________。
1.2如图所示，利用定滑轮提升重物G(不计摩擦)，则( )
A.沿A方向的拉力最小 B.沿B方向的拉力最小
C.沿C方向的拉力最小 D.沿三个方向的拉力大小都相等
1.3定滑轮在使用时相当于一个杠杆.如图所示，某人
用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知
人手的拉力为F，钩码重力为G.
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点0，画出拉力 F、钩码重力
G及它们的力臂(保留作图痕迹)；
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F＝G.
2.1动滑轮：
定义：工作时，轴_____________的滑轮。
实质及特点：
⑴动滑轮的实质是一个__________________________，所以使用动滑轮_________，
但____ _。
⑵绳子自由端移动距离s和物体升高距离h的关系式：_____________。
2.2观察如图所示的人们利用简单机械的情景.其中，甲的目的是________，乙的目的是
__________________________.物体重 1000 N，如果用一个定滑轮提起它，要用
_______N的力；如果用一个动滑轮提起它，要用________N的力.(不计摩擦及滑轮
自重)
2.3如图所示的动滑轮是变形杠杆，其支点是________点，动力臂是________，阻力臂是
________，若重物G＝50 N，动滑轮重为10 N，绳子摩擦力不计，当重物G匀速上升
时，则拉力F＝________N.若重物G上升的高度是5 m，则绳子自由端通过的距离是
________m.2.2题图 2.3题图
2.4用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是(均不计
摩擦)( )
★2.5如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知A的重
力G=100 N，重物A上升速度为0.2 m／s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则
拉力F的大小和滑轮上升的速度为 ( )
A.50 N 0.4 m／s B.50 N 0.1 m/s
C.200 N 0.4 m/s D.200 N 0.1 m／s
★2.6如图所示，物体A重100 N，滑轮重2 N，当整个装置静止时，弹簧测力计的示数为
22 N，则物体B重 ( )
A.20 N B.10 N C.76 N D.40 N
2.5题图 2.6题图第二节 滑轮（第二课时）
一、知识点
1.认识滑轮组的特点，会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力大小与物重的关
系
二、检测题
1.1滑轮组:
定义：把_____________和_____________组合在一起的装置。
特点：既可以_____________又可以____________________。
1.2滑轮组省力情况判定
绳子段数的查法：看与_____________相连绳子的段数（即查___不查___）。
省力情况判定：
⑴___________重及_____重由几段绳子承担，提起它们所用的力就是它们总重的
_____________。
⑵动力F与总重G （包括___________重及_____重之和）的关系式：_____________。
总
⑶绳子自由端移动距离s和物体升高距离h的关系式：_____________。
1.3滑轮组绕线方法:
滑轮组绕线：奇______偶_______找起点。
1.4滑轮组水平使用:
动力F与物体所受摩擦力f的关系式：_____________
1.5如图所示为三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，
在A端所用的拉力分别为F ＝________；F ＝________；F ＝
1 2 3
________。(不计动滑轮重、绳重和摩擦)
1.6用如图所示的滑轮组匀速提升600 N的重物时，人手实际需提供的拉
力应该是 ( )
A.小于200 N B.等于200 N
C.大于200 N D.大于300 N
1.7如图，四个滑轮组上用相同的拉力F把重物匀速提起，不计动滑轮所受
的重力和绳子与轮之间的摩擦，物重最大的是( )
1.8借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重量及摩擦，以下装置(如图所示)最省力的是
( )★1.9体重为590 N的某人用如图所示的滑轮组将自己匀速提起2 m，动滑
轮重为10 N，若不考虑吊篮和绳重及摩擦，那么他所用的拉力和绳端下
降的距离分别是 ( )
A.300 N、2 m B.200 N、6 m
C.295 N、2 m D.305 N、6 m
1.10一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重
l000 N，而绳子最多只能承受400 N的拉力.请你在图中画出符合要求
的绳子绕法.
1.10题图 1.11题图 1.12题图
1.11已知动滑轮总重100N，物体重G=1200N，绳子能承受的最大拉力为300N，请在图甲
上画出滑轮组的绕线方法.根据你的绕法，绳子自由端的实际拉力为多少?
1.12要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
1.13如图所示，在水平桌面上放一个重200 N的物体，物体与桌面的摩擦力40 N，匀速拉
动物体时，水平拉力F应为(绳重、滑轮重、绳与滑轮间的摩擦均
不计) ( )
A.200 N B.20 N C.140 N D.40 N
1.14同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F 、F 、F ，不计滑轮
甲 乙 丙
与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则 ( )
1.15工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示
并排放置的圆形钢管)。其中最省力的方案是( )★1.16如图所示，用10 N的力拉着重120 N的物体在地面上匀速滑
动，则物体与地面的摩擦力为( )
A.10 N B.20 N C.30 N D.40 N
★1.17如图所示，F=10 N，以3 m／s的速度匀速拉动物体A.若不计绳与滑轮间的摩擦
及滑轮重，求物体 A所受摩擦力的大小及其移动的速度.第三节 机械效率
一、知识点
1.知道是有用功、额外功和总功。
2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于１的。能利用机械效率的公式进行简单计
算。
3.会测量机械效率
二、检测题
1.1有用功：为了达到某一目的所_____________的功，一般用字母________表示。
额外功：人们使用机械完成有用功时，并非我们________但又________________的功，
一般用字母________表示。
总功： ________和_________的总和，一般用字母________表示。
1.2当你用桶从井中提水时，你对桶所做的功是________；如果桶掉进井里，从井里捞桶
的时候，捞上的桶里带一些水，这时你对桶所做的功是________.(以上两空均填“总
功”“有用功”或“额外功”)
1.3做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼.此过程中，关于
做功的说法正确的是 ( )
A.对桶做的功是有用功 B.对水做的功是有用功
C.对水做的功是额外功 D.克服自身重力做的功是总
功
1.4要把重100 N的沙子从一楼运上三楼，现有如图所示的三
种方法，根据图中给出的数据，试计算出三种方法所做的有
用功是________J，其中做额外功最多的是________J.
1.5如图所示斜面长3 m，高为1m.工人用400 N的力沿斜面方
向将重为840 N的箱子推到车上.下列说法正确的是( )
A.所做的有用功为400 J B.所做的总功为840 J
C.所做的额外功为360 J D.以上说法都不对
2.1机械效率：
定义： ________和________的比值。
公式： _____________。
规律： ⑴由于机械效率是一个________，所以没有________。
⑵因为有用功总________总功，所以机械效率总________。
2.2一台起重机将重3600 N的货物提高4 m，如果额外功是9600 J，则该起重机做的有
用功是________J，机械效率是________.
2.3如图所示的斜面高l m，斜面长为2 m，现将物体匀速直线从斜面的底端拉到顶端，已
知物体与斜面间的摩擦力大小为l0 N，物体重l00 N，则将物体拉上斜面后 (
)A.有用功为20 J，额外功为100 J，总功为l20 J
B.有用功为100 J，额外功为20 J，总功为l20 J
C.有用功为200 J，额外功为20 J，总功为220 J
D.有用功为100 J，额外功为10 J，总功为llO J
2.4如图所示，用一个动滑轮把96 N的物体A提升2 m，所用的拉力F为60
N，则拉力F所做的有用功和动滑轮的机械效率分别是( )
A.192 J 20％ B.120 J 20％
C.192 J 80％ D.120 J 80％
2.5如图所示在水平桌面上放一个重300 N的物体.物体与桌面的摩擦力为60 N，水平拉
力F=50 N，物体匀速向左移动2 m时，该滑轮组的机械效率为________.
2.6如图所示，用滑轮组把重为80 N的物体匀速提起.
(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力 F 的大小是
________N；
(2)若实际的拉力为50 N，匀速将物体提高4 m，则拉力所做的功是
________J，滑轮组的机械效率是________.
★2.7某建筑工地上，工人用如图所示的动滑轮将重450 N的物体匀速
竖直提升了6 m，若已知动滑轮此时的机械效率为90％.请计算：
(1)工人提升重物所做的有用功是多少?
(2)工人提升重物所做的总功是多少?
3.1机械效率推导公式
∵ _____________＝_____________＝_____________。
∴
3.2下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
动滑轮重 物重 钩码上升 动力 动力作用点移 滑轮组的
G动／N G／N 高度h／m F／N 距离s／m 机械效率
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6%
2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6%
3 0.5 4 0.1 2 0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
(2)将表格中的数据补充完整。
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重
所做的额外功外，其它额外功将_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。进
一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与_________和
_________有关。
(4)第一次实验中，钩码上升 0.1m 所用的时间为 1.5s，则动力的功率为_________W。
3.3小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实
验数据如下表：
(1)分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是_________；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是_________；
③滑轮组的机械效率与____________________________________无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变__________________；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机
械效率_________ (选填“相同”或“不相同”)，理由是：__________________________
4题图 5题图 6题图
4.建筑工人用如图所示的装置把重400 N的物体匀速提升3 m.所用的手拉力为300 N.
则该工人所做的有用功为________J，总功为________J，该滑轮组的机械效率是
________.若用该装置提升500 N的重物，此时滑轮组的机械效率将________ (填
“变大”、“变小”或“不变”).
5.工人用如图所示的滑轮组将一重 400 N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为
80％，忽略一切摩擦及绳的伸长，则拉力的大小是________N，动滑轮重________N；若
使用该滑轮组提升600 N的重物，其机械效率将________ (选填“变大”、“变小”
或“不变”).
★6.动滑轮的重力为G ，此装置的机械效率为η，不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为
动
( )第十二章 简单机械 单元测试
一、选择题
1.骑自行车上坡走“S”形路线，这样做的好处是（ ）
A.省距离 B.省力
C.费力，但省时间 D.以上说法都不对
2.用剪刀剪东西时，如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断，而改用剪刀中部去剪就容易些，
这是因为（ ）
A.增大了动力 B.减小了阻力
C.减小了阻力臂 D.增大了动力臂
3.测某机器的机械效率时，有如下4个记录结果，其中肯定错误的是（ ）。
A. 99℅ B. 120℅ C. 60℅ D. 80℅
4.关于机械效率的下列说法中，正确的是（ ）
A.利用机械越省力，机械效率越高
B.机械做功越快，机械效率越高
C.有用功相同，总功越大的机械效率越高
D.额外功相同，有用功越大的机械效率越高
5.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度，做的有用功（ ）
A.杠杆最多 B.动滑轮最多
C.滑轮组最多 D.一样多
6.如图12-19所示为自行车的脚踏板和大齿轮在运动中的三个不同位置。如要使大齿轮
对链条的拉力保持不变，那么人脚加在脚踏板上的力最大时在（ ）
（A）A位置 （B）B位置
（C）C位置 （D）三个位置一样
7.某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的A端，F始终与直杆垂直，如图所示，则
在抬起直杆的过程中（ ）
A.F逐渐变大 B.F逐渐变小
C.F保持不变 D.无法确定
8.如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重G 的物体，
A
B端挂重G 的物体时，杠杆处于平衡状态，此时OA恰好处于
B
水平位置，AO=BO，杠杆重不计，
则 （ ）
A.G =G B.G ＜G C.G ＞G D.无法
A B A B A B
判定
9.有一根一端粗一端细的木棒，用绳子拴住木棒的O点，将它悬挂起来，恰好处于水平位
置平衡，如图所示，若把木棒从绳子悬挂处锯开，则被锯开的木
棒（ ）A.粗细两端一样重 B.粗端较重
C.细端较重 D.无法判定
10.在如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物
重最大的是（ ）
二、填空题
11.杠杆的平衡条件是___________，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，
动力是阻力的_______ 倍.
12.重200 N的物体，使用定滑轮将它提起时，不计摩擦和滑轮重，所用拉力是
_____N，如果使用动滑轮将它提起，所用拉力是_____ N.
13.如右图所示，物体重G=500N，当物体G匀速上升时，则挂钩B
承受拉力为__________N，挂钩A承受_______N的拉力，拉力F为
_________N，若绳子自由端向上拉动 2m，则物体向上移动
________m。（不计摩擦、不计滑轮重）
14.如图所示，物体G重60 N，挂在匀质杠杆的一端，
要使杠杆平衡可以在 A点加一个方向为 _ 的 _
N的力；也可以在B点加一个方向为 _ 的 _ N
的力。
15.如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，
弹簧秤B的示数为10 N，则拉力F的大小为 N，物体A与水平桌面的摩擦力大
小为 N。
三、实验探究题
16.作图题
（1）画出下列图中的动力臂L 和阻力臂L。
1 2（2）按下图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法。图中G表示物重，G′表示动
滑轮重， F表示人对绳子的拉力。
17.学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点.
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图a所示，测量时应让木块保持________状态，并
依据_______条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面______向上拉木块，收集
到下表中的实验数据：①比较表中木块重力 G和拉力F的大小，得出：使用斜面时
______(选选填“能”或“不能”)省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越______(选填
“省力”或“费力”)；②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小
斜面的倾斜程度，木块A要向_______(选填“左”或“右”)移；
斜面倾 木块重 斜面 斜面 沿斜面拉
斜程度 力G/N 高度h/m 长 力F/ N
S/m
较缓 5 0.2 1 2
较陡 5 0.3 1 2.6
最陡 5 0.4 1 3.2
③请举出应用斜面的一种实例：________________________（写出一种即可）
18.我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，
则应将右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实
验前使杠杆水平平衡的目的是_____________________________。 (2)实验中，用图所示的
方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这
种方式。这主要是因为该种方式 ( )A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
(3)图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第____格的钩码不动，
将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡。
四、综合应用题
19.利用图9—12的滑轮组来拉动汽车，已知汽车与地面间的摩擦力是4.08×103N，将汽
车移动1m，拉力做的总功是4800J，试求此时滑轮组的机械效率.
图9—12
20.如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的
阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦.求：
(1)木箱匀速上升的速度；
(2)工人师傅做的有用功；
(3)动滑轮的重力.
