内容正文:
教科版八年级下
第十一章 机械与功
11.5改变世界的机械
考点训练
知识点1 轮轴
1.小明通过仔细观察,发现简单机械在生活中有很多实际应用,如指甲钳、剪刀、钥匙、筷子等。其中属于轮轴的是 钥匙 ,使用它 省力 (填“省力”或“省距离”)。
钥匙
省力
指甲钳、剪刀、筷子属于杠杆,钥匙属于轮轴。钥匙在使用过程中,动力作用在轮上,能省力。
【点拨】
2.如图甲所示,方向盘相当于一个轮轴,若F1=20 N,轮盘的半径为20 cm,轴的半径为2 cm,不计摩擦阻力,该轮轴平衡时F2= 200 N。如图乙所示,门锁的把手相当于一个 省力 (填“省力”或“费力”)轮轴。
200
省力
由题知,F1=20 N,盘的半径R=20 cm,轴的半径r= 2 cm,轮轴的实质是杠杆的变形,由杠杆的平衡条件可得F1R=F2r,则F2===200 N。门锁的把手,外轮半径大于轴半径,动力作用在轮上,是一个省力轮轴。
【点拨】
知识点2 斜面
3.如图所示,将重5 N的物块缓慢拉到高处,沿斜面向上的拉力为2 N,物块沿斜面运动的距离s为1.25 m,高h为0.2 m。以下说法正确的是( )
A.使用斜面可以省力
B.斜面的机械效率为40%
C.物块所受的滑动摩擦力为2 N
D.物块所受的重力和支持力是一对平衡力
因为拉力F=2 N<G=5 N,所以使用斜面可以省力,故A正确;做的有用功W有用=Gh=5 N×0.2 m=1 J,做的总功W总=Fs=2 N×1.25 m=2.5 J,斜面的机械效率η=×100%=×100%=40%,故B正确;做的额外功 W额外=W总-W有用=2.5 J-1 J=1.5 J,受到的摩擦力f===1.2 N,故C错误;
【点拨】
在斜面上,物块所受的重力和支持力不在同一直线上,不满足二力平衡的条件,不是一对平衡力,故D错误。
【答案】AB
4.自行车上有很多螺丝,螺丝可以看成变形的 斜面 (填简单机械的名称);当螺丝松了时,如图所示,需用螺丝刀拧螺丝,拧紧螺丝的过程应用的是
轮轴 的工作原理。
斜面
轮轴
5.如图甲所示,四川有很多盘山公路,它们修得弯弯曲曲的,利用了 斜面 的原理,其主要目的是 省力 (填“省力”或“省距离”);如图乙所示的是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景,手柄 粗 (填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
斜面
省力
粗
盘山公路相当于斜面,汽车沿着盘山公路行驶时,费了距离但省了力。螺丝刀相当于轮轴,其实质是省力杠杆,轴半径是阻力臂,轮半径是动力臂,轴半径一定时,轮半径越大越省力,即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
【点拨】
6.如图所示的两个轮轴平衡时,拉力F的大小相等,轮轴的轮
半径是轴半径的2倍,则所挂重物G1、G2的重力比是( )
A.1∶1 B.2∶1
C.4∶1 D.1∶4
由题意知,轮半径R是轴半径r的2倍,即R=2r,根据轮轴的平衡条件,题图甲中有FR=G1r,则G1=2F;题图乙中有Fr=G2R,则G2= ,所以G1∶G2=4 ∶1。
【答案】C
【点拨】
7.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C,所用的力分别是F1和F2,所做的功分别是W1和W2,功率的大小分别为P1和P2,它们的大小关系正确的是( )
A.F1>F2,W1>W2,P1>P2
B.F1>F2,W1>W2,P1=P2
C.F1<F2,W1=W2,P1=P2
D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
用光滑的斜面拉动物体,不计摩擦,拉力没有做额外功;因此,将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C,拉力做的功等于克服物体重力做的功;已知重力G相同、上升高度h相同,由W=Fs=Gh可知,拉力对物体做的功相同,即W1=W2;由题图可知sAC>sBC,由W=Fs可知F1<F2;根据公式P===Fv,速度相同,F1<F2,所以P1<P2。故选D。
【答案】D
【点拨】
8.[2023·达州]搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推到顶端,已知斜面长 5 m,高 2 m,物体重1 000 N,沿斜面向上的推力为500 N,则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0
B.推力所做的功是2 500 J
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为100 N
物体在斜面上匀速运动的过程中受重力、支持力、推力、摩擦力共4个力的作用,处于平衡状态,合力为0,故A错误,符合题意。
【答案】A
【点拨】
A.拉力的大小为
B.拉力的大小为
C.物体受到的摩擦