第12章 简单机械复习课-【宝典训练】2023-2024学年八年级下册物理高效课堂(人教版)

物理·八年级·下册(R) 第12章 简单机械 复习课 思维导国 定义：一根硬棒在力的作用下能绕固定点转动 杠杆五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂 杠杆平衡条件：F1=F:l l>2,F<F,省力杠杆一省力，费距离 应用1=L,F,=F:,等臂杠杆一一既不省（费）力，也不省（费）距离 <l2,F大于F2,费力杠杆一 费力，省距离 简单机械 定滑轮：改变力的方向，不省力 滑轮动滑轮：省一半力，不能改变力的方向 滑轮和其他简单机械 滑轮组：既可省力，也可改变力的方向 轮轴：省力，费距离 斜面：省力，费距离 定义：有用功跟总功的比值 机械效率 计算公式-W×1006(100%) 重难再现 一、杠杆及杠杆平衡条件 翻①如图，杠杆AO可绕O转动，B为OA中点，在B点挂一重为G的物体，用始终与OA垂直的力F 抬起杠杆。下列说法不正确的是( A.动力F的力臂始终不变 B.若把F变为始终竖直向上，则旋转过程中，它的大小不变 C.力F先增大后减小 D.旋转过程中阻力与阻力臂的乘积一直变大 G ● 变式 圳训练 1.有关杠杆的说法正确的是( A作为杠杆一定要有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的 B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和 C.使用杠杆可以省力，有的杠杆既可省力，又可省距离 D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂 2.如图所示，我国“天和”核心舱外的机械臂类似于人的手臂，属于费力杠杆。下列工具在使用时与机 械臂工作时属于同一类杠杆的是( A.起子 B.镊子 C.托盘天平 D.独轮车 168 第12章 简单机械 3.如图所示，一物理老师用杠杆拉起了大象，请作出大象所受的重力G和拉力F的力臂。 槽钢 起重机吊臂 物理 老师 4.在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码 若干 士官 (1)杠杆的位置如图甲所示，杠杆静止时处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态。 (2)如图乙，杠杆已平衡，若在左右两侧各加挂一个钩码，杠杆会 (选填“保持水平平 衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。 (3)利用如图丙所示装置进行实验，如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚 线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 5.如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10kg的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆 间的夹角为30°，OA=1m,OB=0.4m,此时杠杆在水平位置平衡，现在O点放一质量为5kg的物 体，用F=10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动。问： (1)物体在O点，杠杆水平静止时细绳AC的拉力是多少？ (2)物体运动到距A点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？ A ☑ 30 0△ 7n 169 物理·八年级·下册(R) 二、滑轮及滑轮组 2如图所示，用甲、乙、丙三种装置分别拉一重为10N的物体，每个滑轮重均为1N,不计绳重和绳子与 滑轮间的摩擦，使用甲装置的好处是 ,使用乙装置水平匀速拉物体移动 1m,则绳子自由端移动 m,使用丙装置沿直线匀速拉动该物体，此时拉力F N。 变武孤练 ● 1,如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏，图乙是该游戏装置的示 意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一端向外拉，大人、男 孩则各握住一根木棍向外拉，女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起（忽略绳与木棍之间的摩擦）。 以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是( A.大人的拉力最大，女孩的运动距离最长 B.女孩的拉力最大，运动距离也最长 C.大人和男孩的拉力一样大，女孩的运动距离最长 D.三人的拉力一样大，运动距离一样长 图用 2.如图所示，用F一20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，不计绳子与滑轮间的摩擦，如图 动滑轮为 ,当物体向左移动1.5m时，则绳子自由端移动 m,物体与地面之间的摩 擦力大小为 N 白 (第2题图) (第3题图) 3.赵亮同学用如图所示的滑轮组将重150N的物体匀速提升2m,则绳子自由端移动了 m,若所 用拉力F为60N,克服绳重与摩擦做功30J,则动滑轮重 N 4.小华借助如图滑轮组提升重物，请画出人站在地面提升物体的绕线方法。 170 第12章简单机械 5.如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上质量是10kg的物体，已知物体在水平面上受到的滑 动摩擦力为重力的0.1倍，动滑轮重2N,物体被拉动的速度是0.1m/s,不计绳重和绳与滑轮间的摩 擦力。g取10N/kg,求： (1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少？ (2)拉力F的大小是多少？ (3)拉力F在10s内移动的距离是多少？ 三、轮轴与斜面 3如图所示的器械中，不是轮轴的是( A.自行车脚踏 B.羊角锤 C.螺丝刀 D.门把手 变武训练 ● 1.简单机械在生活中有很多实际应用。如图所示，汽车上的方向盘相当于 (选填“杠杆”“滑 轮”或“轮轴”)，属于 (选填“省力”或“费力”)机械。 (第1题因) (第2题图) 2.如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的 使用这种简单机械都可以达到 (选填“省力”或“省距离”)的目的。 3.工人用200N的推力，把重1000N的物体由斜面底部匀速推到高1m的斜面顶，则该斜面长 m (假设斜面光滑，没有摩擦)。 171 物理·八年级·下册(R) 四、机械效率的测量 4某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。 实验 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 次数 G/N h/cm F/N s/cm 行 1 1.0 10 0.6 30 55.6% 2 2.0 10 1.0 30 3 4.0 10 1.6 30 83.3% (1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计。 (2)第二次实验中，滑轮组的机械效率为 (3)分析1,2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 (选填“重” 或“轻”)，滑轮组的机械效率越高。 (4)小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮 组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 G 变武训练 1,在探究斜面机械效率的实验中，小明提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想。 (1)要测量斜面的机械效率，除了长木板和木块（如图所示）外，还需要 的主要测量工具是刻度尺和 0 (2)在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使其做 运动。 (3)分析下表中的数据得出：当斜面 时，越省力。 实验 斜面倾 木块重 斜面高度 沿斜面 斜面长 有用功 总功 机械 次数 斜程度 G/N h/m 拉力F/N s/m W有/小 Wa/J 效率 较缓 10 0.1 3 1 1 33% 2 较陡 10 0.2 4 1 2 4 50% 3 最陡 10 0.3 5 1 3 5 60% (4)斜面在我们生活中的应用有 (只写出一条即可)。 2.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验 数据如下表所示。 钩码 钩码上升的 弹簧测力计 弹簧测力计 机械 次数 重G/N 距离h/cm 示数F/N 上升距离s/cm 效率n 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 10 1.5 30 ① 6 10 ② 30 90.9% 172 第12章简单机械 23目 甲 乙 (1)实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，并用刻度尺测出钩码上升的高度。 (2)表格①处的机械效率n为 :由图丙可知，表格②处弹簧测力计示数为 N (3)分析实验数据可知：使用同滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系图象可能是图中的 (填字母)。 (4)若将此滑轮组换如图丁所示的绕绳方法，不计绳重和摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效 率 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 (5)实验结束后，小兵进一步对表格中的实验数据分析，发现：使用同一滑轮组提升不同重物至同一 高度时，提升的物重增加时，所做的额外功 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 五、机械效率的计算 5如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F,物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时 动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求： (1)物体在10s内上升的高度。 (2)工人对绳端的拉力。 (3)当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。 173 物理·八年级·下册(R) 变式训练 1.如图所示，重为3.2×10N的卡车，经过一段水平路面后，再以9.6×10W的功率匀速爬上高5m、 长10m的斜坡，用时2.5s。求： (1)卡车爬坡时做的有用功： (2)卡车爬坡时做的总功： (3)斜坡的机械效率。（结果精确到0.1%） 司 2.如图所示是一种小型千斤顶示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在 10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m,把1000N的重物匀速抬高14cm。试求： (1)工人做的功： (2)此千斤顶的机械效率。 摇臂 174物理参考答案 (6)高(7)C 功的功率：P-W2-2400-120w: 2.><>3.竖直2.483.3% t 20s 4.(1)相等不相等相等相等相等无 (3)滑轮组的机械效率： (2)多一样多丙有大 ×10%-280×100%=75%. (3)相等变大变小(4)增大减小 ”-wa 8.解：(1)拉力F所做的功：W,=F$=15N×5m=75J: 5.B6.9010010 (2)由图可知n■3，绳子自由端移动的距离： 课后进阶 ￥=nsA=3×5m=15m, 7.C8.B9.C10.C11.<>10 拉力F,做的总功：W。=F2s=10N×15m=150J, 12.改变拉力的方向小于大于 有用功等于拉力F,所做的功：W。=W,=75J, 13.(1)刻度尺71 滑轮组的机械效率： (2)2在其他条件相同时，斜面的机械效率的大小与 斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效幸越大 ×10%=高×10%=50% Wa 不相等 (3)滑轮组的颜外功： (3)1.3B W=Wa-W6=150J-75J=75J。 能力提升 9.解：(1)由图1知，物体上升的高度h=1.1m,对物体做 14.解：(1)车被拉动了1m,则拉力F移动的距离为 的有用功： W有=Gh=2.5N×1.1m=2.75J: s=2sm=2×1m=2m, 故司机所做的功W=Fx=750N×2m=1500J. (2)由题知，将物块从底部沿斜面匀速运动到如图1所 示的位置，用时6s,划由图2可知，6s内拉力做的总功 (2)同机做功的功率P-W-1500-300w。 58 为W=3.6J: (3)滑轮做的有用功W角=7W。=60%×1500J 900J. (3)斜面的机械效率： 汽车受到地面的摩擦力∫= W=900l=900N。 ×100%-27得×100%≈76：4%： 1m 一w 3.6J (4)拉力F所做功的功率： 专题九功、功率、机械效率综合计算 p-Ws-3.6J=0.6w. 6s 一，功和功率的计算 由图3知，物体做匀速直线运动，且v=0.3m/s, 1.C2.D3.D4.400100100 5.84000375 由P=Fu可得拉力：F=P=0.6w =2N v0.3ms 6.解：(1)汽车从静止加速到30ms的过程行驶的路程是 %=120m,然后再匀速行驶了10s,匀速阶段行驶的距 第12章 简单机械复习课 离为=W=30m/s×(20s5-10s)=300m,则汽车在0 重难再现 一20s内行驶的路程为x=￥+乡=120m十300m= 一、杠杆及杠杆平衡条件 420m: (2)在匀速行驶的过程中所受牵引力为5000N,则汽车 例1D 在10~20s内牵引力所做的功W=F=5000N× 变式训练 300m=1.5×10'J: 1.A2.B (3)发动机的功率恒定不变，故汽车发动机的功率为P 3.如图所示： =W=E=Fo=5000N×30m/s=1.5×10W 槽钢 起重机吊帽 二、机械效率的综合计算 7.解：(1)建筑材料的重力： G=mg-60kgX10N kg=600N. 物理 提升建筑材料做的有用功： 老师 W。=(Gh=600N×3m=1800J: (2)由图可知n■2，绳子自由端移动的距离： +G s=nh=2X3m=6m. 4.(1)平衡(2)左端下沉(3)变大 拉力做的总功：W。=Fs=400N×6m=2400J,拉力做5.解：(1)物体在O点，杠杆水平静止时， 19 宝典训练物理·八年级下册(R) 绳子拉力F的力臂，=20A=1m×受=0.5m, 例5解：(1)由题知，物体上升速度为0.2m/s,物体在 10s内上升的高度：h==0.2ms×10s=2m: 杠杆B端的拉力F:=Ga=m1g=10kgX10N/kg= (2)工人使用的是动滑轮，承担重物绳子的段数n=2, 100N,其力臂L=OB=0.4m,由杠杆的平衡条件F L:=FL可得，杠杆水平静止时细绳AC的拉力：F 由厂那-停导可得，工人对绳瑞的拉力：F-号 2F-8品×10N=0N, 800N 2×80% =500N: (2)细绳AC的拉力恰好为零时，F'=G=mg=5kg (3)不计绳重和摩擦，由nF=G十G可得，动滑轮的重力， ×10N/kg=50N, Ga=nF-G=2×500N-800N=200N, 由杠杆的平衡条件可得：F,L,'=F,L, 当提升物重为G=1000N时，工人对绳端的拉力： 则h'一是L,=0×0,4细=08m,即物体运动到 F=1(G+G,)=号×(100N+20N)=600N. 距A点1m-0.8m=0.2m处， 变式训练 细绳AC的拉力恰好为零. 1,解：(1)卡车爬坡时做的有用功 二、滑轮及滑轮组 例2可以改变力的方向25.5 Www=Gh=3.2×10'N×5m=1.6×10J: (2)卡车爬坡时做的总功 变式训练 Wa=P1=9.6×10W×2.5s=2.4×10J: 1.A2.B4.5603.615 (3)斜坡的机械效率 4.如图所示： -×1o0%-淡1哥 W。 ×100%=66.7% 2.解：(1)人做的功是总功： Wa=Fx=100N×2m=200J: (2)已知h=14cm=0.14m,所做的有用功： W每m=Gh=1000N×0.14m=140J, 千斤顶的机械效率： 5.解：(1)物体的重力G=mg=10kgX10N/kg=100N, 7= 里×100%=)40 ×100%=70% 物体在水平面上受到的滑动摩擦力f=0.1G=0.1× W。 200J 100N=10N: 课时作业答案 (2)物体匀速运动，处于平衡状态，滑轮组对物体的拉 力Fm=f=10N, 第七章 力 从图中可知n=3,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力，拉 第1节力 力F=号(Ga+F,)=7×(2N+1oN)=AN, 第1课时力力的作用效果 (3)物体在10s内移动的距离s==0.1m/s×10s= 1.C2.C3.A4.B5.D 1m,拉力F在10秒内移动的距离x=s=3×1m= 6.小明购物车7，形状运动状态8.手形状 3m. 9.形状大 三，轮轴与斜面 10.答：实验步骤和现象：将小车放在实验桌上，小车保持 例3B 静止状态：用手推一下小车，小车运动起来： 变式训练 实验结论：力可以改变物体的运动状态 1.轮轴省力2.斜面省力 第2课时力的三要素力的作用是相互的 3.5 1.B2.B3.B4.B5.C 四，机械效率的测量 6,运动状态作用点力的方向 例4(1)匀速(2)66.7%(3)重(4)不变 ?,向后退物体间力的作用是相互的 变式训练 8.向下向上相互 1.(1)弹簧测力计 (2)匀速直线(3)越缓 9.如图所示： (4)盘山公路 F=40N 2.(1)匀速(2)88.9%2.2(3)B 40° (4)不变(5)变大 五，机械效率的计算 20