中考物理中常考的机械与功，拿到高分就是这么简单！

一、基础知识

1．杠杆

杠杆是最基本的简单机械。细心一点，在各种机械装置中都能找到杠杆的影子。所谓杠杆，就是一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒。这里，硬是指受力时形状的变化很小；棒也不一定是直的，它可以是各种形状。如马路边上垃圾桶的盖子，我们倒垃圾时掀开垃圾桶的盖子，它就是一杠杆。杠杆的特征在于转动，因此，辨别杠杆时，关键判断它能否在力的作用下，绕固定点转动，如果转动，则该装置一定是杠杆。面对实物，面对固定的图形，如何判断它是否绕轴转动，这就要求我们有丰富的想象力。我们平时骑的自行车，很多部件都是杠杆，你能识别出来吗？

2．什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂？

(1)支点：杠杆绕着转动的点(o)

(2)动力：使杠杆转动的力(F1)

(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)

(4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）。

(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2）

3．杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作：F1L1=F2L2或写成。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。

4．三种杠杆：

(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1

(2)费力杠杆：l1F2。特点是费力，但省距离。（如钓鱼杠，理发剪刀等）

(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力，也不费力。（如：天平）

5．定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。（实质是个等臂杠杆）

6．动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)

7．滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

8、功

（1）、功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。

（2）、功的计算：功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。（功=力×距离）

（3）、功的公式：W=Fs；单位：W→焦；F→牛顿；s→米。(1焦=1牛·米).

（4）、功的原理：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。

（5）、斜面：FL=Gh斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。（螺丝、盘山公路也是斜面） （6）、机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。计算公式：P有/W=η

（7）、功率(P)：单位时间(t)里完成的功(W)，叫功率。单位：P→瓦特；W→焦；t→秒。（1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦）

二、应用

1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功;即：使用任何机械都不省功。

2、说明：①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械：使用机械时，人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。

3、应用：斜面

①理想斜面：斜面光滑;

②理想斜面遵从功的原理;

③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力;L：斜面长;G：物重;h：斜面高度。

如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。

三、经典例题

【2016•北京卷】水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动一段距离，则下列判断中正确的是

A．重力对购物车做了功

B．支持力对购物车做了功

C．推力对购物车做了功

D．没有力对购物车做功

解析：物理学中功的定义是有力作用在物体上，且物体在该力的方向上移动一段距离，水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动一段距离，购物车没有在重力方向上通过距离，故重力对购物车没有做功；购物车在支持力方向上没有通过一段距离，故支持力没有对购物车做功；购物车在推力的方向上通过一段距离，故推力对购物车做了功；所以答案选C。