第十一章《简单机械和功》-2024-2025学年九年级上册物理单元知识速记清单（苏科版）

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2024-2025学年九年级上册物理单元知识速记清单

第十一章《简单机械和功》

一、杠杆

1.杠杆的平衡条件：______×动力臂=阻力×______，或F₁l₁=F₂l₂。

2.三种杠杆及应用举例：

①省力杠杆：当>时，F1<F2。例：扳手，撬棍，指甲刀。

②费力杠杆：当<时，F1>F2。例：钓鱼杆，船桨。

③等臂杠杆：当=时，F1=F2。例：天平

二、滑轮组

1.滑轮组：滑轮组是______和______的组合；

特点：既能改变____________，也能___________，但___________。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的___________，即(条件：不计动滑轮、绳重和摩擦)。注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。

2.注：有几股绳子与动滑轮相连，承担物重的绳子股数n就是几。如左图n=2，右图n=3；

3.忽略绳重、摩擦及动滑轮重：F=G/n； 如只考虑滑轮重：F=(G_物+G_轮)/n；

4.绳自由端移动速度和距离：s=nh，v_绳=n∙v_物

三、功

1.功和力对物体做功的两个必要因素：把___________ 与 ___________的乘积称为机械功。

2.公式：___________； 1 J = 1 N•m

3.力对物体不做功的三种情况：

①___________。如足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功；

②___________。如两名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功；

___________。如搬着水桶水平移动一段距离，此情况叫“___________”。

四、功率

1.定义：功率是表示___________的物理量，物理学中，功与做功所用时间之比叫功率，它在数值上等于单位时间内所做的功；

2.单位：单位___________，简称瓦，用字母W表示。

3.公式：P=___________，1W = 1J/s，推导式：P=___________。

五、机械效率 

1.有用功：为了            的功。如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。

公式：W_有用＝      (提升重物)=      =      ；斜面：W_有用=      。

2.额外功：对人们完成某件事情来说      ，但      的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。

公式：W_额=             =      (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)；斜面： W_额=      。

3.总功：使用机械时，      做的功，例如：用桶从井中打水。由于工作目的是水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在            过程中做的功是总功。

公式：W_总=            =      =      。

4.机械效率：物理学中，将      与      的比值称为机械效率。

公式：η= ×100％η是一个没有单位的量，常用百分数表示。

杠杆动态平衡及计算

1.杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为：F₁L₁= F₂L₂

2.注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。

1.如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为___________g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为___________s（g=10N/kg）。

2.如图所示，在一个轻质杠杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个动力F，使杠杆保持静止，然后向右缓慢转动F至水平方向，这一过程中F变化情况是(　　)

A．一直增大               B．一直减小               C．先变大后变小        D．先变小后变大

杠杆与密度结合

注意杠杆平衡式的应用，以及方程组思想的应用

3.小明用如图装置探究杠杆的平衡条件。

（1）杠杆安装后静止在图甲所示位置，为使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向右调节，这样做的目的是为了消除杠杆自身重力对实验的影响和便于______；

（2）在位置A挂上两个钩码，位置B用弹簧测力计拉，如图乙所示，沿两个方向拉弹簧测力计，使杠杆保持水平平衡，则两次施加的拉力F₁______F₂（选填“＞”、“＝”或“＜”），你的依据是______；

（3）为了继续探究杠杆的平衡条件，小明直接将右侧的弹簧测力计移到左侧C点，竖直向上拉杠杆，使之在水平位置再次平衡，如图丙所示，读取弹簧测示数，请指出小明实验过程中的不足：______；

（4）回到家后，小明想用探究所得的“杠杆的平衡条件”解决问题：

①为估算金属块的质量m和密度ρ₁，小明利用家中物品设计了如图丁所示装置。一把刻度均匀的均质刻度尺，用细线系于30cm刻度线处，恰能在水平位置平衡．在左侧20cm刻度线处挂上金属块，右侧挂一只质量可忽略不计的保鲜袋，袋内装有250g的矿泉水，移动保鲜袋到38cm刻度线处，刻度尺再次水平平衡。则金属块质量m＝______g。将金属块浸没在装有水的杯中且不触底，移动保鲜袋位置至34.8cm刻度线处，刻度尺在水平位置平衡，则金属块密度金ρ₁=______g/cm³；

②妈妈想让小明估测一下消毒水的密度ρ₂。小明思考后，继续操作如下：将杯中的水换成消毒水，将金属块浸没在消毒水中且不触底，移动保鲜袋位置至35.2cm刻度线处，刻度尺在水平位置平衡，则消毒水的密度ρ₂=______g/cm³。

4.喜爱实验探究的小明用家中常见物品与刻度尺巧妙地测量出了一石块的密度，实验如图所示：

A．用细线将一直杆悬挂，调节至水平平衡，将一重物悬于支点O左侧的P点；

B．如图甲，保持重物的悬点P不变，将装水的轻质塑料袋挂在支点O的右侧并移动至直杆水平平衡，用刻度尺测得该点到O的距离L₁；

C．如图乙，在溢水杯中装满水，将石块缓慢浸没水中，溢出的水全部装入轻质塑料袋中；

D．如图丙，保持重物的悬点P不变，将石块挂在支点O的右侧并移动至直杆水平平衡，用刻度尺测得该点到O的距离L₂；

（1）上述实验步骤最佳顺序是_____（填写字母）；

（2）已知水的密度为_水，则石块密度ρ_石＝_____（用字母ρ_水、L₁、L₂表示）；

（3）实验中，因为塑料袋本身重量，会导致测量结果偏_____．

滑轮与滑轮组

特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。

注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。

5.如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/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分别为(　　)

A．20N  0.2m/s          B．20N  0.8m/s           C．5N  0.2m/s            D．5N  0.8m/s

6.小衡同学的最大拉力是400N，他想站在地上将重900N的物体提起2m，请你在图中选择可能的装置，帮他绕上绳子组成滑轮组解决问题(动滑轮重不计)(　　)

A．只能选丁B．只能选丙和丁C．只能选乙、丙、丁D．甲、乙、丙、丁都能选

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