第12章 简单机械&专题2 杠杆、滑轮作图-2023-2024学年八年级物理暑假作业（人教版）

暑假作业 八年级物理 第十二章 简单机械 知识回顾 在物理学中,将一根在力的作用下可绕 转动的硬棒称为杠杆, 斧 杠杆的五要素是动力(F)、 杠杆平衡的条件是 1。,平衡时F F。.特点是 ,但费 (2)费力杠杆:1 F。.特点是 1。,平衡时F。 ,但省 (3)等臂杠杆; 乙。,平衡时F F。.特点是 ,使用定滑轮 滑轮的轴固定不动,这样的滑轮是 (填“省”或“不省”)力, 但能 滑轮的轴随被吊物体一起移动,这样的滑轮叫 ,使用动滑轮能 但不能改变 定滑轮的实质是 ;动滑轮的实质是 动滑轮和定滑轮组合在一起构成 ,使用滑轮组既可以 又可以 在使用滑轮组提升重物时,若不计滑轮组自身的摩擦和绳重,动滑轮与物体的重 力由几段绳子承担,所用的拉力即为动滑轮和物体重力的 使用简单机械时,对人们有用的功叫 ,对人们没有用,但又不得不做的功 叫 ,动力对机械所做的功叫 总功、有用功和额外功之间的关系是 ,这个关系式表明, 使用任何机械都不能省 在物理学中,将 的比值叫做机械效率,用公式表示为 功的存在,总有W 对于实际机械,由于 W,因此机械效率总 ”重点突破 考点1 杠杆的作图 主要考查力臂的作图,以及利用杠杆的平衡 t 条件作出最小动力,属于基础知识的应用考 【答案】 如图所示: 查,对学生的应用能力有一定的要求,有一 定的难度. 例1 如图所示,工人用撬棒撬起石块的情 景,O是支点,请画出动力F的力臂/. 38 __月日星期 天气 第一部分 教材复习篇 例回 &方法指导:1.画已知力的力臂 如图所示的杠杆在使用过程中,属于费 力杠杆的是 ( (1)找支点;一般情况下为题目中的O点; ) (2)画力的作用线:注意力的反向延长线用 虚线. (3)作力臂;从支点向力的作用线作垂线(标 A.用羊角锤起钉子 垂足),支点到垂足间的线段就是该力的 B.用错子夹导线 力臂. (4)标符号;力臂用实线,在两端加箭头表示 (或用虚线表示并用大括号标明),并在爱边 C.用起子起瓶盖 D.用摄子夹取法码 标上相应的字母,表示动力臂或阻力臂, 【答案】D 2.最小力作图的步骤 反馈训练 (1)定点(最小力作用点):找距支点最远处 2.如图,工人师傅正在使用一根硬棒撬动石 的点(题目一般给出该作用点). 头,使用此硬棒 ( ) (2)连线:连接动力作用点和支点,该线段就 是力臂, (3)定向:根据动力和阻力使杠杆转动的方 向相反,确定动力的方向,过动力作用点作 该方向与支点连线的垂线,并标上箭头与 A.省力月省距离 B.省力但费距离 字母: C.费力且费距离 D.费力但省距离 反馈训练 )例 如图为吊装工具示意图,物体M为重 1.如图所示,Q点是撬棒的支点,E。是阻力. 5000N的配重,杠杆AB的支点为O.OA:OB 请在图中画出: -1:2,每个滑轮重100N.当重为700N 的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳 子时,工人对地面的压力为 N,物 体M对地面的压力为 N.(杠杆与 绳的自重、滑轮组摩擦均不计) 0 1 (1)作用在A点的最小动力F,及其力 臂L. (2)阻力F。的力臂L. 考点2 杠杆的分类 【答案】 400 4500 根据杠杆的平衡条件和力臂的长短关系来 反馈训练 对杠杆省力情况判断,对生活中的杠杆进行 3.利用图1中的撬棒石块时,撬棒相当于 分类是考查的主要内容,以选择题、填空题 (填“省力”或“费力”)杠杆;利用图 为主要考查题型,定性判断为主,难度较小 2中的滑轮组匀速提升900N的重物时,若 39 暑假作业 八年级物理 忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小 “近”);若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位 拉力为 N. 置不变),为了保持跷跷板水平平衡,小涛应 适当 (填“远离”或“靠近”)转轴 # 图1 图2 考点3 杠杆的再平衡问题 考查的知识点主要有利用杠杆平衡的条件 考点4 机械效率 进行计算,以及应用简单机械解决实际问 本考点中有关机械效率的计算及定性分析、 题,近年中考仍以对基础性知识的考查为 测滑轮组的机械效率的实验等是考查的重 主,探究性题目及考查学生技能的开放性题 点,题型主要有选择题、填空题、作图题、实 目会增多,题型主要有填空题、选择题、实验 验探究题及计算题 探究题等. 例 小廖同学家里正在修 例④ 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图. 建楼房,他通过调查了解到 将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为 工人利用如图的装置,将重 竖直方向,A为拉杆端点:已知箱重为 力为900N的物体匀速提升 250N,OA为120cm,OC为24cm. 了6m,工人对绳子施加的拉力F为475N.忽 略绳重和机械之间的一切摩擦,下列说法中 正确的是 ( ) ①拉力F做功为2850] ②动滑轮的重力为50N ③拉力F做的额外功为600] (1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱 ④如用该装置匀速提升重力为950N的物 子静止则动力F的力臂为 cm. 体,则该滑轮组的机械效率为95% 大小为 N. A.①③ B.②④ C.①② D.③④ (2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力 【答案】B 为 N. 反馈训练 (3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆 5. 如图所示,斜面长 放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动 10m,高4m.用平行 力将 (填“变大”“变小”或“不变”). 于斜面F-50N的拉 【答案】 (1)60 100(2)50(3)变小 力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速 反馈训练 拉到顶端,在此过程中,下列说法正确的是 4.晚饭后,妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文 ( ) 化活动中心玩晓跷板,如图所示,图中的转 A.利用此装置既可以省力,也可以省功 轴相当于杠杆的 ,妈妈和妹妹的总 B.物体受到的摩擦力为50N 重力比小涛的重力大,跷晓板水平平衡时, C.对物体所做的有用功为500J 小涛比妈妈离转轴 (填“远”或 D.该斜面的机械效率为80%。 40 天气 第一部分 教材复习篇 针对训练 A.FF,F. 移动距离多 B. F.<F。,F。移动距离多 一、选择题 C. F 所做的额外功多 1.下列杠杆在使用过程中,属于费力杠杆的是 D.两装置的机械效率相同 ( ) 5.下列办法中,能提高如图所 A.用羊角锤起钉子 示滑轮组机械效率的是 , ) B. 用错子夹导线 C.用起子起瓶盖 A.增大摩擦 D.用摄子夹取法码 B.增大定滑轮重力 2.如图所示,每个钩码的质量为50g,在均匀 C.增大动滑轮重力 杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码, D.增大被提升物体重力 杠杆恰好水平平衡,在A、B两处再各加1 6.如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端铨 个钩码,那么 ( ) 在钩码上,手执另一端,分别用力F、F。、F B 匀速拉起钩码,忽略绳子与滑轮的摩擦,下 列说法正确的是 ( ) A.杠杆仍水平平衡 f. B.杠杆的左边向下倾斜 C.杠杆的右边向下倾斜 D.将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能 水平平衡 A.F、F。、F。的大小相等 3.如图所示,轻质杠杆OB B.F,最大 可绕O点转动,OA=AB. C.F。最大 在A点悬挂物体,在B点 D.F。最大 竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡, 7.用如图所示的装置提升 拉力为F下列说法正确的是 重为800N的物体A,动 E #霜 A.F的大小为物重的2倍 滑轮重为200N.在卷扬 B.物重增加5N,F的大小也增加5N 机对绳子的拉力F作用 C.物体悬挂点右移,拉力F会增大 下,物体A在10s内竖直 D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小 匀速上升了2m.在此过 4.如图所示,用两滑轮采用 程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是 不同的绕绳方法,将同一 ( ) F 重物匀速提升相同的高度 A.物体A上升的速度为0.4m/s (不计绳重和摩擦),下列 B.滑轮组的有用功为2000J 说法中正确的是 ( C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80% 41 暑假作业 八年级物理 8.一轻质不等臂杠杆 0 B 重力为G,水桶重力为G,1:1.=2:1, AOB的左右两端分别 若不计杆重,则G. :G。三 吊着一实心错块和铜 块,此时杠杆在水平 w 位置平衡:现将错块、 G 铜块同时浸没在水中,如图所示.已知pk= 图1 图2 1.01o^{}kg/m^{③}, =2. 710{}kg/m3,$$$ 12.某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚 p=8.9×10{}kg/m^{③,则下列判断正确的 后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水 是 ( ) 平,A为人体重心所在位置,此时墙壁对手 A.A端下降 B.B端下降 掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的 C.仍然平衡 D. 无法判断 摩擦力(g取10N/kg) 二、填空题 9.明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》. 如图所示,是书中描绘古代劳动人民用枝棍 汲水的场景,枯属于 (填“杠杆” “滑轮”或“轮轴”),使用时,机械效率” (填“”“<”或“一”)1. (1)以O为支点,请在图中作出力F的力 臂L. (2)该同学质量为50kg,则墙壁对人的支 撑力约为 N. (3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水 平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化? 10.用如图所示的电动起重 ,并说明理由: 机将3000N的货物提高 4 m,起重机对货物做的有 三、作图题 用功是 J;它的电 13.植树节当天,学校初二年级开展植树活动 动机功率为3000W,此过 同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹 程用时10s,起重机的机械效率为 铲土,将铁锹视为杠杆,0为支点,请在图 %;若减小动滑轮的重力,起重机的机 乙中画出:①手在A处施加的最小动力F 械效率将变 的示意图;②F的力臂L 11.如图1是我国古代汲水装置--枯,图 2是它水平静止时的简化模型,该装置是 泥土 2 (填简单机械名称):此时配重物 甲 乙 42 天气 第一部分 教材复习篇 四、实验探究题 15.测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实 14.如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实 验数据如下表. 验中,利用图2甲、乙、丙三个实验装置进 实验钩码重钩码上升 拉力 绳端移动 机械 行实验,测得的实验数据如表,(钩码规格 次数力G/N高度h/cmF/N距离s/cm效率n 相同、动滑轮个数越多重力越大 1.0 5 1 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 5 2.0 1.0 15 66.7% 2.0 1.0 30 10 66.7% ## 甲 乙 1 图1 图2 实验 钩码重 提升高 绳端拉绳端移动 机械效 次数 力G/N度h/m力F/N距离s/m 率 0.1 0.3 (1)实验过程中,应缓慢拉动弹策测力计,使 2 0.1 3.2 0.3 83.3% 钩码竖直向上做 运动,第1次实验 0.5 80.0% 0.1 2.0 时,弹策测力计示数如图所示,为_ 拉动 N. (1)在实验中,应沿竖直方向 弹测力计. (2)第2次实验时所做的有用功为 (2)第一次实验中,如图1所示,弹策测力 J,滑轮组的机械效率是 计的示数是 N,机械效率是 (3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用后 (精确到0.1%) 一滑轮组提升重物时,重物重力越 (3)由1.2两次实验数据可得出结论 (填“大”或“小”),滑轮组的机械效率 越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组 的机械效率与钩码上升的高度 (4)由 两次实验数据可得出结论: (填“有关”或“无关”) 使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越 (4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物 重,机械效率越低. 时,下列选项中也可提高机械效率的 (5)在第三次实验操作的基础上,如图2丁 是 所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组 A.增大绳重 机械效率将 (填“偏高”“偏低’ B.减轻动滑轮重 或“不变”). C.加快物体提升的速度 43 暑假作业 八年级物理 16.在探究杠杆平衡条件的实验中; 4m,水桶的质量为1kg,在这一过程中; 人做的总功为500J.g取10N/kg.求此次 “行{O 2t 取水的过程中; 图1 图2 图3 (1)将装置放在水平桌面上,静止时如图1 所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平 衡蝶母向 (填“左”或“右”)调节, (1)人做的有用功为多少? (2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩 (2)键铲的机械效率多大? 码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表 (3)人克服井绳重力与摩擦阴力做的功是 格,图2是第3次杠杆平衡时的情景,此次 多少? 杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为 ②为 动力 实验 动力臂 阻力 阻力臂 次数F./N 1./m F/N l2/m 2.5 0.2 1 2 0.25 2 2 1.5 0.15 0.2 35 1.5 ① 0.1 ② (3)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条 件: (4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图 3所示又进行了实验,老师肯定了他们的 做法,并指出,用弹策测力计斜拉可使结论 更具普遍性,因为这样做改变了 在测量拉力F的力臂时,小组内有不同的 意见,你认为拉力的力臂应为 (填 “OA”“OB”或“AB”). 五、计算题 17.早在3000年前我们的祖先就设计了结构 很合理的铲,通常用于从井中提水,如图 所示是古代民间的提水设施泸,由罐泸 头、支架、井绳、水桶等部分构成,某次取水 时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了 44 _月日星期 1天气 第一部分 教材复习篇 18.如图甲所示,用电动机和滑轮组把密度为 (3)矿石露出水面前,电动机对绳子拉力的 3×10{}kg/m},体积为1m^{}的矿石,从水底 功率为2.5kW,矿石上升过程中的s一图 匀速整个打榜起来,g取10N/kg,水的密度 像如图乙,所示,求滑轮组的机械效率 为1×10{}kg/m.求; 电动机 2 甲 乙 (1)矿石的重力; (4)如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦, 矿石露出水面后与露出水面前相比,滑轮 组机械效率会如何改变?为什么? (2)矿石浸没在水中受到的浮力; 45 暑假作业 八年级物理 专题二 杠杆、滑轮作图 1.在图中画出使用刀时动力F的力臂/ #出水管 B 大气压大气压 2.如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情 (1)图力F。的力臂L。; 景,把人体视为杠杆,0为支点,动力等效为 (2)在C处所用最小力F.的示意图: F..请画出F的力臂L. 3.如图所示,用瓶起子起瓶盖时,瓶起子是一 6.工人站在地面利用如图组装滑轮组将重物 个杠杆,O点是它的支点,F。是它受到的阻 匀速提升,请在下图中画出滑轮组的绕线 力.请你在图中画出作用在A点的最小动 方法. 力F,及其力臂L: 过## A 4.请在图中画出重物所受重力的示意图,并在 杠杆上的B点画出能使杠杆在图示位置保 7.如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼 持平衡的最小动力F的示意图 上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组 4回# 重物 5.学校组织学生参加劳动实践活动,在基地发 72 现了一台活塞式抽水机,在杠杆C处用力便 可取水,请在图中画出; 46参考答案 16.解：(1)该房车的速度u=54km/h=15m/5, 针对训练 行驶的时间1=三=3600m=2408 L.D2.C3.C4.D5.D6.A7.D8.B 15m/s 9.杠杆< (2)该房车的总重力 10.1.2×1040大 G=mg=4×103kg×10N/kg=4×10'N. 11.杠杆12 该房车静止在水平地而上时，对地而的压力 12.(1)如图所示： F=G=4×10°N, 对地面的压强为p= F_4×10N=1×10Pa: s0.4m (3)房车匀速行驶时受到的阻力 f=0.1G=0.1×4×10'N=4000N, 由题知汽车匀速行歌时牵引力等于阻力，则牵引力 F=f=4000N, 牵引力微功的功率 P=W_E=F=4000NX15m/s=6X10'w. (2)187.5 tt (3)变大 第十二章 简单机械 理由：由杠杆平衡条件可知FL=GL,增大脚尖与墙壁的 距离，L减小，L大，人的质量不变，重力不变，支撑力F 知识回顾 变大. 固定点动力臂(L,)阻力(F,)阻力臂(1：)支点(O) 13.如图所示 F,1=F,><省力距离<>费力距离 ==既不省力，也不费距离定滑轮不省改变力的 0 泥士 方向动滑轮省力力的方向等臂杠杆动力臂是阻力 臂2倍的省力杠杆滑轮组省力改变力的方向儿分之 14.(1)匀速(2)1.874.1%(3)使用同一滑轮组，物重越 有用功额外功总功总功=有用功十额外功功 大，机械效率越高(4)2、3(5)偏低 有用功总功7×100%颜外<小于 15.(1)匀速0.6(2)0.07562.5%(3)大无关(4)B 16.(1)右(2)10.15(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂 重点突破 (F1=F:L)(4)拉力的力臂OB 反情训栋 17.解：(1)拉着质量为10kg的水拨慢上升了4m,水的重力 1.如图所示： G&-m g-10 kgX10 N/kg-100 N. 做的有用功W有用=G*h本=100N×4m=400J: (2)辘轳的机械效率7=W严=400」×100%=80%： (3)此过程的颜外功Wa=W喜一W有m=500J-400J= 2.B 100J: 3.省力300 额外功包含克服水桶重力做功和克服摩擦力做功，对水桶 4.支点远靠近 做的额外功W新=Ga厅精=mgha=1kgX10N/kg× 5.D 41m=40J: 63 暑假作业八年级物理… 克服井绳重力与摩擦阻力做的功 2.如图所示： W每=Wm一Wga=100J-40J=60J. 18解：(1)由p=晋可得珍石质量： m=pV=3×103kg/m3×1m=3000kg: 矿石重力：G=mg=3000kg×10N/kg=3×10N: (2)因为矿石浸没在水中，所以矿石排开水的体积： 3.如图所示： V=V=1m,由阿基米德原理可得矿石受到的浮力： F4=p*gVm=1X10kg/m'×10N/kg×1m=1×10'N: F (3)由图乙可知，矿石匀速上升的速度： r6-=多m=0.1m/s. 205 4.如图所示： 由图知，使用的滑轮组，n一2，拉力端移动的速度： F =2wr6=2×0.1m/s=0.2m/s, B 由P=Fv可得电动机对绳子拉力： 重物( F=P=2.5X1000W=1.25×10N: 0.2m/s G 滑轮组的机械效率： 5.如图所示： =WX10%=G-F#0×100% 一we Fs _G-Fhx100% 出水管」 FX2h _G-F生×100% 大气压门大气压 2F _3×10N-1X10N×100% 2×1.25×10N 6.如图所示： =80%: (4)增大，如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出 水面后与露出水面前相比，相当于增大了提升的物重，有用 功增大，而颜外功不变，有用功与总功的比值变大，滑轮组 机械效率变大。 G 专题二杠杆、滑轮作图 7.如图所示： 1.如图所示： a 64