八年级物理简单机械知识点及练习.docx

第十二章 简单机械
一、杠杆
一、杠杆
（一）杠杆
1．定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2．杠杆五要素：
五要素
物理含义
支点
杠杆绕着转动的点，用“O”表示
动力
使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力
阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂
从支点O到动力F1作用线的距离，用“l1”表示
阻力臂
从支点O到阻力F2作用线的距离，用“l2”表示
3．要点透析
（1）杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；
（2）动力和阻力是相对而言的，不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体；
（3）动力作用点：动力在杠杆上的作用点；
（4）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点；
（5）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，它是点到线的距离而不是点到点的距离；
（6）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零；
（7）力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线；
（8）力臂的三种表示：根据个人习惯而定
【例1】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

（二）杠杆的平衡条件
1．杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡。
2．实验探究：杠杆的平衡条件
实验
序号
动力
F1/N
动力臂
l1/cm
动力×动力臂
N·cm
阻力
F2/N
阻力臂
l2/cm
阻力×阻力臂
N·cm
1
0.5
20
10
1.0
10
10
2
1.5
20
30
1.0
30
30
3
2.0
20
40
4.0
10
40

探究归纳：只有动力×动力臂=阻力×阻力臂，杠杆才平衡。
3．杠杆平衡条件表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即动力阻力=阻力臂动力臂；公式表示为：F1l1=F2l2，即F1F2=l2l1.应用公式时单位要统一。
【例2】图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在图示位置平衡，在A处钩码应挂
A．6个 B．3个 C．2个 D．1个
【例3】三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是（　　）
A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离

（三）生活中的杠杆
杠杆类型
力臂关系
平衡时力的关系
优缺点
应用
省力杠杆
l1>l2
F1<F2
省力，费距离
撬棍、瓶起子等
费力杠杆
l1<l2
F1>F2
省距离，费力
镊子、钓鱼竿等
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
不省力，不省距离
天平，定滑轮等
【例4】一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，这个过程中这个直杆( )
A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆
C．先是省力杠杆，后是费力杠杆 D．先是费力杠杆，后是省力杠杆
（四）、总结归纳
1.知识要点归纳
A.一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
支点——杠杆绕着转动的点；动力——使杠杆转动的力；阻力——阻碍杠杆转动的力；动力臂——从支点到动力作用线的距离；阻力臂——从支点到阻力作用线的距离。
当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。
B.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
C.杠杆的应用
省力杠杆：L1＞L2 F1＜F2 省力费距离；
费力杠杆：L1＜L2 F1＞F2 费力省距离；
等臂杠杆：L1= L2 F1= F2 不省力、不省距离，能改变力的方向。
等臂杠杆的具体应用：天平。许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。
2.做题方法技巧
正确理解力臂概念是学好杠杆的基础，要正确理解力臂，需明确力的作用点和作用线，力的作用点一般是指动力或阻力的施力物体与杠杆的接触点，作用在杠杆上；力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的线。力臂是从支点到力的作用线的垂线段，是点到线的距离，不是点到点的距离。
练习：
1、杠杆定义：一根硬棒，在力的作用下能够绕着 转动的 叫杠杆。
2、杠杆五要素：支点指 ；动力是 杠杆转动的力；
阻力是 杠杆转动的力；动力臂是 到 的距离；阻力臂是

到 的距离。
3、杠杆平衡的条件：
4、杠杆其特点可分为： 、 、
5、杠杆的定义：在力的作用下能够绕着 转动的 叫杠杆。
6、杠杆的五要素：支点（ ）：指 ；
动力（ ）：是 ；
阻力（ ）：是 杠杆转动的力；
动力臂（ ）：是 到 的距离；
阻力臂（ ）：是 到 的距离。
7、画出下面杠杆的动力臂与阻力臂

（简记：一找点、二画线、三作垂线段） 温馨提示：不论动力、阻力，都是杠杆受的力
8、杠杆的平衡条件： 。
9、在探究杠杆平衡条件时，某同学得到一组实验数据“F1＝2N，L1＝3cm，F2＝3N，L2＝2cm”，由此他归纳得出杠杆平衡条件为：F1+L1＝F2+L2，请问该结论是否正确，为什么？
10、A.省力杠杆：动力臂_____阻力臂的杠 杆，杠杆平衡时，动力_______阻力。
B.等臂杠杆：动力臂_____阻力臂的杠杆，杠杆平衡时，动力_______阻力。
C.费力杠杆：动力臂_____阻力臂的杠杆，杠杆平衡时，动力_______阻力。
11、两个小孩坐在跷跷板上，当跷跷板处于平衡时（ ）
A、两个小孩的重力一定相等 B、两个小孩到支点的距离相等
C、轻的小孩离支点近一些 D、重的小孩离支点近一些
12、在用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅在扳手柄上套一节铁管，这样就能比较容易地拧下螺母，这样做的物理原理是：（ ）
A、减小阻力 B、增大动力
C、增大动力臂以增大动力 D、增大动力臂减小动力
13、铡刀铡草时的示意图，请画出动力F的力臂（用L表示）。
14、如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点。请画出动力F1的力臂L1
15、如图所示，O是杠杆的支点，在图中画出动力F1的力臂

16、如图所示，100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请在图中画出木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。
第13题
第14题
第15题
第16题

17、 如图所示，当支架上刻度相等的杠杆处于静止状态时，弹簧秤的示数为29.4牛，则每个钩码的重是________。若把弹簧秤移至D处竖直向上拉杠杆，使杠杆重新平衡。此时弹簧秤的示数为________牛。

二、滑轮
（一）定滑轮和动滑轮
1．滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮。（滑轮的实质是变形的杠杆）
2．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。
3．动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。
4．定滑轮与动滑轮的特点：
（1）定滑轮可以改变力的方向，但不省力；
（2）动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。

5．使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动）
种类
图示
表达式
定滑轮

F=G

F=f，f为物体A所受的摩擦力
动滑轮

F=G+G轮2，S绳=2S物，v绳=2v物

F=f2，S绳=2S物，v绳=2v物

F=2G+G轮，S轮=S物2，v轮=v物2

F=2f，S轮=S物2，v轮=v物2

【例5】如图所示，滑轮上挂一重10N的物体A，当滑轮在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮的速度为重物A上升时速度的 ，力F应为 N（滑轮和绳重及摩擦力均不计）。

（二）滑轮组
1．滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。
2．滑轮组省力情况的确定方法：
在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。如图所示。

【例6】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物G均匀提高h高度，最省力的是（ ）

（三）轮轴和斜面
1．轮轴：由一个轴和一个大轮组成，能省力和改变力的方向，实质是一个可以连续转动的杠杆。 （方向盘、水龙头等）轮轴的公式：F1R=F2r或F2F1=Rr
轮轴既省力又改变力的方向，但费了距离。
2．斜面：斜面是一种可以省力的简单机械，却费距离。

理想情况下斜面公式：Fl=Gh
斜面长（l）是斜面高（h）的几倍，所用的拉力F就是物重G的几分之一。
【例7】斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（ ）
A．甲方法不可以省力，但能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法可以省力，但不能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
练习：
（1）、定滑轮是指 固定不动的滑轮，使用定滑轮 省力，但可以 。
（2）、动滑轮是指 随 一起运动的滑轮，使用动滑轮可省 力，但不能 。
（3）、滑轮组由 和 组成，使用滑轮组既可以 ，又能 。
（4）、其他省力的机械还有： 、

第3节 机械效率
1、有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总
斜面：W有用＝Gh
2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
斜面：W额＝fL
3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总＝W有用＋W额＝FS＝
4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。
公 式： 定滑轮：
动滑轮： 滑轮组：
5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7、机械效率的测量：
（1）原理：
（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重，做的有用功相对就多。
③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率

简单机器中考题汇编
一、填空题
1. 人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是W1,,若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2，所做的功是W2
A．F1一定大于F2 B．F1一定小于F2 C．W2一定大于W1 D．只有F2大于F1，W2才大于W1
2. 图5的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示
图5
A. 若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B. 若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C. 若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸
D. 若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸
3．下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）

A．

核桃夹
B．

羊角锤
C．

筷子
D．

起子
4．如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3：4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡，已知物块A、B的体积之比为2：1，则A、B两物体物质的密度之比是（　　）

A．
3：2
B．
4：3
C．
2：3
D．
3：4
5．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（　　）

A．
杠杆仍能平衡
B．
杠杆不能平衡，左端下沉

C．
杠杆不能平衡，右端下沉
D．
无法判断
6. 如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（　　）：

A．
一直是省力的
B．
先是省力的，后是费力的

C．
一直是费力的
D．
先是费力的，后是省力的

7．如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．
使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力

B．
使用D滑轮组最省力

C．
其中机械效率最高的是使用C滑轮组

D．
其中机械效率最高的是使用B滑轮
8. 如图所示的滑轮组，每个滑轮重为20N，绳重及摩擦不计．用它匀速提升重为100N的物体，所用的拉力F是（　　）

A．
50N
B．
60N
C．
70N
D．
120N
9. 皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ）

A．
为省力，可将用力划浆的手靠近支点

B．
为省力，可将用力划浆的手远离支点

C．
为省距离，可将用力划浆的手远离支点

D．
将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离
10. 把质量相等的A、B两物体挂在图6所示的滑轮组下而，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后 ( ) 　
A．A上升　　B．A下降 C．A、B均静止 D．无法判断

第8题图 第9题图 第10题图

二、填空作图题
11. 图19是手臂的简化图，手托住重物时，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线。
（1）在图中画出重物对手的压力
（2）画出肌肉对前臂的拉力方向
（3）画出拉力的力臂
（4）根据公式_____判断肌肉对前臂的拉力_____重物对手的拉力（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
12．以O为支点质量忽略不计的杠杆挂上10N重物A，杠杆同时还受另一个大小与FA不等、竖直向上的力FB作用，处于平衡. 在图9中画出 (1) FA的力臂lA；(2) FB的示意图并标示它的大小.
O
A
FA=10N
图9

13. 如图中搬运砖头的独轮车，使用时可视为　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆：若车厢或砖头所受的总重力G为1000N（车架所受重力忽略不计）．独轮车的有关尺寸如图，推车时，人手向上的力F的大小为　 　N．
14. 使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率．
（1）如图甲，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮，这组导向轮属于 （选填“动滑轮”或“定滑轮”）
（2）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了 ，从而在使用时更加省力．

15．根据题中所给出的滑轮，请在图1中用划线方法画出绕法．（要求所给的滑轮都利用）　　*
16．如图所示的杠杆中，已知动力F1和阻力臂L2，请你作出动力臂L1和阻力F2．
17. 如图2所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出力F1，F2的力臂L1，L2．ww

第15题图 第16题图 第17题图

三、 实验探究题
18. 如题18图所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件。
（1） 实验前杠杆如图所示，为使杠杆处在 平衡状态，应将杠杆右端的平衡螺母B向 （选填“左”或“右”）调。
（2） 记录实验数据的表格如下表，请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整。
实验次数
①
动力臂L1/m
阻力F2/N
②
1
2
0.3
3
0.2
2
4
0.4
8
③
3
5
④
6
0.25

19. 小猴和小白兔同时发现了一个实心胡萝卡，它们都想多分点。小猴提出分配方案：将胡萝卜放在三角形石块的尖端，调节胡萝卜位置，使胡萝卜静止时保持水平，然后沿支点处竖直切开，各拿一份，如图甲所示。小白兔说：“我要长的那一头！”，小猴却暗自高兴。

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（1）从质量角度来看，小猴有没有吃亏？答：
（2）从图乙可看出，造成上述现象的原因是：A端重力的力臂 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B端重力的力臂根据杠杆平衡的条件可得出：A端的质量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B端的质量。
20. 在探究“杠杆平衡条件”实验中
（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是 。
（2）杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡。2-1-c-n-j-y
（3）她改用弹簧测力计在乙图中的C位置斜下拉，若每个钩码重2N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将 （填“大于”“等于”或“小于”）2N．

第20题图 第21题图
21．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干．
（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向　 　调．
（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？　 　（填“能”或“不能”）．理由是　 　．　　
（3）如图（甲）所示，杠杆在水平位置平衡．如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆　 　（填“左”或“右”）端将下沉．
（4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉．当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　　（选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是：　 　．

23.小聪估测书包重量，现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水，空瓶
的质量忽略不计．
(1)这瓶水的质量m_ ___，重量G ．（1mL=lcm3，水的密度是1g/cm3，g=10N/kg）
(2)手提细绳，如图21，若硬棒水平静止．在图中标示需要测量的长度．
(3)书包重量约为___ _（用上述求得及所测得的物理量符号表示）．
(4)若测量中硬棒挂书包一端下沉，你有什么办法让硬棒恢复水平平衡？

答案：

答案：
1．C， 2.D， 3.C， 4.C， 5.C， 6.B， 7.D， 8.B，9.B，10.B
A
O
FA=10N
lA
FB=5N
11．（4）F1l1=F2l2 大于 12

13. 省力，300，14. 定滑轮，减小阻力臂
15

18. （1）水平 ；右；
（2）① 动力F1/N ② 阻力臂L2/m ；③ 0.2 ； ④ 0.3
19.（1）小猴没有吃亏（2）小于（3）大于
20.（1）便于在杠杆上直接读取力臂，同时使杠杆的重心在支点上 （2）4 （3）大于
21.左，不能，实验次数太少，得出的结论具有偶然性，变大，其力臂变小