第十二章 简单机械全章热门考点整合应用课件 2024-2025学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 全章热门考点整合应用 1 知识纵横 2 考点1 杠杆及其平衡条件的应用 1. [2024·临沂] 2023年9月24日，中国运动员在赛艇女子轻量 级双人双桨决赛中夺冠，斩获杭州亚运会首金。如图所示， 赛艇的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类 杠杆的是 ( ) 考点集训 3 A. 筷子 B. 瓶起子 C. 核桃夹 D. 榨汁器 √ 返回 考点集训 2.[2024·安徽] 如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手 柄即可夹碎核桃。将上部的手柄 简化为如图乙所示的杠 杆，若，， ，忽略杠杆自身的 重力，则的大小为____ 。 50 返回 考点集训 5 3.[2023·苏州改编] 如图所示为一个看似悬 浮的桌子。其中 为桌面部分（图中阴影部 分）， 为桌子的底架。这两部分之间仅靠 竖直软绳和相连。已知的总质量为 且质量左右对 称分布；到对称轴以及的距离分别为 和 。重力加速度取。求和 绳中的张力。 考点集训 6 【解】 的重力为 ，计算 的绳子的张力时， 为支点，则此时的 的重力的力臂为 ，绳子拉力的力臂为 ，根据杠杆的平衡条件可知 ， 即，解得 ； 考点集训 7 计算的绳子的张力时， 为支点，则此 时的的重力的力臂为 ， 绳子拉力的力臂为 ，根据 杠杆的平衡条件可知， ，即 ，解得 。 返回 考点集训 考点2 定滑轮、动滑轮、滑轮组 4. 工人为了搬运一个笨重的机器进入车间，设计了如图所示 的四种方案，其中最省力的是( ) C A. B. C. D. 返回 考点集训 9 5.[2024·湖北] 如图是汉代画像砖上描绘的 《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人 用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的 不能 减小 这种滑轮______（填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时 两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、 ，鼎受到的拉力 之和为________。鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的 压强______（填“增大”“减小”或“不变”）。 考点集训 10 【点拨】图中的滑轮是固定的，不能随鼎一 起移动，所以是定滑轮，定滑轮不能省力， 只能改变力的方向。两边绳子都对鼎施加竖 直向上的拉力，鼎受到的合力方向竖直向上，所以鼎受到的 拉力之和 ，鼎在水中上升的过程中，其底部在 水中的深度逐渐减小，由于液体压强随深度减小而减小，所 以其底部所受水的压强减小。 考点集训 11 大家看到两个滑轮就先想到滑轮组，而想到滑轮组 就认为一定会省力，这是不正确的，这道题中的滑轮都是定 滑轮，使用它们仅仅是为了改变作用力的方向，不省力。 返回 考点集训 12 考点3 杠杆、滑轮相关作图 6.[2024·宜宾] 如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景， 请在图中画出此时动力的力臂和阻力 的示意图。 （第6题） 【解】如图所示。 返回 考点集训 13 7.如图所示，站在 处的小明用一根绳子和滑轮组拉斜面上的 物体 ，请画出滑轮组的正确绕线。 （第7题） 【解】如图所示。 返回 考点集训 14 考点4 机械效率及其计算 8. 用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如 图中图线所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线 所示。 已知物体的质量为，所用动滑轮的质量为 ，绳子自由端的拉 力为。在内，下列说法中正确的是 取 ( ) C A. 物体上升速度为 B. 拉力的功率为 C. 滑轮组的额外功为 D. 滑轮组的机械效率小于 考点集训 15 【点拨】由图线 可知，物体上升速度为 ，故A错 误；由图线 可知，绳子自由端移动的速度 为，拉力 考点集训 16 的功率为 ，故B 错误；有用功 ，总功 ，额外功 考点集训 ，故C正确；滑轮组的机械效率 ， 故D错误。故选C。 返回 考点集训 9.[2024·达州] 如图所示，一重为 底面积 为 的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略 不计），玻璃缸中装有重 的水。上方有 一轻质杆，在绳子 的拉力作用下可绕竖 直墙上点转动，现在的中点 处悬挂一滑 轮组。已知每个滑轮重，滑轮组上悬挂着重 的重 物甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降 了，（忽略物体带出的水，， 取 ）求： 考点集训 19 （1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的 压强； 【解】玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力 加上水的重力，即 ， 则当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强 。 考点集训 20 （2）重物甲浸没在水中时所受的浮力； 将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水 位下降了 ，则重物甲排开水的体积为 ，重物 甲浸没在水中时所受的浮力 。 考点集训 21 （3）滑轮组的绳子不会断裂，当 时，杆刚好水平，若绳子 能承受的最大 拉力 时，利用此装置将重物拉离水 面后缓慢上升过程中的最大机械效率。 （不计杆 和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦） 考点集训 22 先做出绳拉力的力臂 ，如图，直角三角 形中， ，，是 的中点，， ， 根据杠杆平衡条件有 ，可 得，绳子 能承受的最大拉力 考点集训 23 ，点最大拉力 ，滑轮 组绳子的最大拉力 ；由 可得，物体最大重力 ， 滑轮组的最大机械效率 。 返回 考点集训 为了发展全民体育运动，我国各地区都在不断完善健身设施。 小荣和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材， 仔细观察这些健身器材，小荣发现构成它们的基本元素都包 含杆、轮、链条等。 主题通关 25 10. 在社区健身器材中，我们可看到许多简单机械。下列说法错误 的是( ) B A. 为了增强锻 炼效果，坐蹬器 应该设计成费力 杠杆 B. 为了方便用 力，拉力器上应 该安装动滑轮 C. 为了使跷跷 板水平平衡，小 荣应该往左移动 D. 为了均衡锻 炼上肢力量，上 肢牵引器应该设 计成等臂杠杆 返回 主题通关 26 11.弹力带是一种易于携带、使用简单， 且十分有效的小型体能训练工具。 （1）如图甲，小荣妈妈挑好了适合自 己的弹力带健身，教练可以通过观察弹 力带的___来评估训练时拉力的大小。 A. 材料 B. 粗细 C. 伸长量 D. 厚度 C 主题通关 27 （2）小荣妈妈用手提起弹力带，桡骨在肱二头肌的牵引下 绕着肘关节运动（如图乙），请在图丙中画出此时作用在 点的阻力以及动力的力臂 。 【解】如图所示。 主题通关 28 （3）小荣认为妈妈的手臂可以看成是 一个费力杠杆，他判断的依据是______ _____________。 动力臂小于阻力臂 （4）小荣看到哥哥正以图丁姿势绕肘 关节缓慢提起壶铃，此时肱二头肌施加 的力将变____。 大 返回 主题通关 29 12.龙门架综合训练器通常由两个竖立的柱子、 一个位于顶部的横杆及左右各一组滑轮组成。 如图，小荣爸爸正用龙门架训练肌肉。 （1）在一次训练中，爸爸将 的配重匀速 200 提升了，滑轮组的机械效率为 ，则该机械做的总功 为_____。若增加 的配重，则机械效率为_______ （结果保留一位小数）。（不计绳重及摩擦，取 ） 主题通关 30 （2）若想提高龙门架滑轮组的机械效率，可以怎么做？ ____________________（任写一条）。 增大提升配重的重力 返回 主题通关 31 13. 型杠铃是一种健身器材，如图甲，小荣姐姐在水平地面 将杠铃拉至水平静止，杠铃离开地面后，与水平地面平行， 可抽象成图乙模型，杠铃的固定轴为 ，手对杠铃的拉力作 用在点，杠铃（包括杆和配重）的重心在 点。已知杠铃的 总重为，长，长 。 主题通关 32 （1）图乙中，小荣姐姐手对杠铃的拉力 与杠铃垂直，求 _____ 。 800 主题通关 33 （2）图丙中，小荣姐姐手对杠铃拉力 始终与杠铃垂直， 且仍作用在 点，她将杠铃从水平位置拉至图丙的过程中， 拉力 __________（填“一直变大”“一直变小”“始终不变”或 “先变小后变大”）。 一直变小 返回 主题通关 34 14.如图甲所示，是一种叫单人坐拉器的健身器械。这种器材 的使用方法是运动者坐在坐拉器座椅上，双脚离地，双手握 住手柄并用力向下拉，操作杆会绕着转轴 转动，带动 连杆拉动杆绕转轴 转动，将座椅向上抬起，简化图 如图乙，试分析该坐拉器并回答下列问题。已知锻炼过程中 上身保持竖直。 主题通关 35 （1）当使用者用力向下拉时，从省、费力的角度来看，操 作杆 是一个______杠杆。 省力 主题通关 36 （2）关于单人坐拉器，下列说法正确的是___。 主题通关 37 A. 人的体重越轻，坐拉器使用过程中的机械效率越高 B. 该坐拉器在使用过程中，当人缓慢落下时，人的拉力省了功 C. 当人下拉 点的力逐渐增大时，人对座椅的压强会逐渐变小 D. 当座椅和人被匀速抬起时，手柄对人的拉力大于人的重力 √ 主题通关 38 （3）若小荣的重力，他用竖直向下的拉力 将手柄下拉了，座椅竖直升高了 ，则该装置的机 械效率是_______。 主题通关 39 （4）小荣注意到，在杠杆 中有一小段圆弧形结构，此 结构最可能的作用是______________________。 加固操作杆，防止变形 返回 主题通关 40 15.回到家，小荣在家中自制了如图所 示的健身器材，坚持锻炼身体。用细 绳系在轻杆的 点将轻杆悬挂起来，在 轻杆的端悬挂着体积为的沙袋，如果在 端施加竖 直向下、大小为的作用力时，轻杆 在水平位置平衡。 已知长，长，小荣的质量为 ，小荣站 在地面时脚与地面的接触总面积为 。 ，取 求： 主题通关 41 （1）沙子的密度。 主题通关 42 【解】杠杆在水平位置平衡， 是杠杆支 点，是阻力臂，阻力 大小等于沙袋 重力大小， 是动力臂，小荣对杠杆 的拉力 为动力，根据杠杆平衡条件可得 ，即 ，解得 ， 主题通关 43 则沙子的质量 ， 沙子的密度 。 主题通关 （2）将沙袋匀速提高，用时 ，小荣对杆做功的功率。 小荣做的功 ， 小荣对杆做功的功率 。 主题通关 45 （3）当沙袋向右移动 时，小荣对地面的压强。 主题通关 46 当沙袋向右移动 ，根据杠杆平衡 条件可得 ， 即 ，解得 ，小 荣的重力 ，小荣此时受 到重力、向上的拉力、向上的支持力，则他受到的支持力 ，根据力的作用是相互 主题通关 47 的可知，小荣对地面的压力等于地面 对小荣的支持力，即 , 此时小荣对地面的压强 。 主题通关 （4）将沙袋挂在离点 处，让轻杆在 水平位置平衡，所挂沙袋的最大质量。 当地面对人的支持力为0时，拉力达到最大，此时所挂沙袋 质量最大，根据杠杆平衡条件可得 ，即 ，解得 ，沙袋质量最大 为 。 主题通关 49 （5）沙袋仍在 端，若将沙袋完全浸于水中时（沙袋不吸 水），要使轻杆仍在水平位置平衡，小荣在 端施加竖直 向下的作用力时对地面的压力。 主题通关 50 将沙袋完全浸于水中时受到的浮力 ， 此时 点受到的拉力等于沙袋的重力与浮力之差，根据杠杆 平衡条件可得 ，即 ，解得 ， 小荣对地面的压力等于小荣的重力与 端拉力之差，即 。 返回 主题通关 51 $$