第十章　机械与人 全章高频考点专训 2023－2024学年沪科版物理八年级下学期

第十章　机械与人 全章高频考点专训 沪科版 八年级下 名师点金 　　以杠杆、滑轮、斜面为载体，综合压力、压强、浮力、功和功率等其他力学知识，考查作图、分析和计算能力，是中考的热门考点；试题综合性强，难度大；只有熟悉各种模型，才能正确解答。 考点1 杠杆及其应用 1.[学科内综合][2023·包头]如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，在A点悬挂物体，在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡，拉力为F。下列说法正确的是（　　） A.F的大小为物重的2倍 B.物重增加5 N，F的大小也增加5 N C.物体悬挂点右移，拉力F会增大 D.将F改为沿图中虚线方向，拉力F会减小 【解析】 由题图可知，OA＝AB，阻力臂为动力臂的一半，由杠杆的平衡条件可知F×OB＝G×OA，由于OB＝2OA ，所以拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；若物重增加5 N，设F的变化量为ΔF，由杠杆平衡条件可知（F＋ΔF）×OB＝（G＋5 N）×OA，解得ΔF＝2.5 N，故B错误；当悬挂点右移时，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，则动力F将变大，故C正确； 保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，动力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故D错误。 【答案】C 2. [立德树人 文化自信][2023·大连]明代学者宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部记录农业和手工业生产技术的百科全书。如图所示的是书中记载的古人用脚踏碓（duì）将稻米去皮的情景。该脚踏碓的工作原理：用柱子架起一根木杠，杠的前端装有椭圆形碓头，脚连续踏踩杠的后端，木杠可绕O点上、下运动，碓头就不断砸打稻米。 （1）该脚踏碓属于费力杠杆，请分析其属于费力杠杆的原因。（注：可在图上画出力臂示意图以辅助说明） 【解】由图可知，O是支点，从O点向阻力F2的作用线引垂线，可得阻力臂l2，同理可知动力臂为l1；由图可知，l1＜l2，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，F1＞F2，所以脚踏碓是费力杠杆。 （2）碓头砸打稻米时动能越大，稻米越容易去皮。请分析这种杠杆使稻米容易去皮的原因。 【解】碓头下落时，大部分的重力势能转化为动能，物体的质量一定时，所处的高度越大，具有的重力势能越大。由相似三角形知识可知，脚移动较小的距离，碓头即可移动较大的距离，可以使碓头有较大的动能，使稻米容易去皮。 考点2 滑轮及其应用 3.[新设问][2023·郴州]如图所示，物体重10 N，每个滑轮重1 N，在F＝2.5 N的拉力作用下，物体上升了1 m，则拉力做的有用功是 　10　⁠J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为 　3　⁠J。 10　 3　 【解析】 拉力做的有用功W有＝Gh＝10 N×1 m＝10 J，由题图可知，每个动滑轮吊起它的绳子的股数为2，绳子自由端移动的距离s＝2×2×2×1 m＝8 m，则力F做的功W总＝Fs＝2.5 N×8 m＝20 J；总的额外功W额＝W总－W有＝20 J－10 J＝10 J，提起动滑轮所做的额外功W动额＝G动h1＋G动h2＋G动h3＝1 N×1 m＋1 N×2 m＋1 N×4 m＝7 J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功W摩擦额＝W额－W动额＝10 J－7 J＝3 J。 4.[生产生活][2023·六安期中]中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一。高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲所示，采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中滑轮B为 　动　⁠滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂总重力为40 000 N的坠砣，若某段时间内坠砣下降了20 cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 　8×104　⁠N，输电线P端向左移动了 　10　⁠cm。 动　 8×104　 10　 【解析】 由题图可知，滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮。由题图可知，滑轮组承担P端拉力的绳子股数n＝2，题图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G砣＝FP，则输电线P端受到的拉力大小为FP＝2G砣＝2×40 000 N＝8×104 N；题图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣下降高度h＝2sP，则输电线P端向左移动的距离sP＝h＝×20 cm＝10 cm。 考点3 功和功率 5.[2023·安顺]骑自行车是生活中一种环保的出行方式。小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长200 m的平直路面，用时30 s。若小明的质量为50 kg，自行车受到的重力为200 N，骑行时受到的阻力为总重力的0.03，则该过程中动力做功的功率是 　140　⁠W。（g取10 N/kg） 140　 【解析】 骑行时自行车受到的阻力f＝0.03（G小明＋G自行车）＝0.03×（m小明g＋G自