期末复习专题专题(五)　简单机械 课件2024-2025学年 沪科版（2024）物理八年级下册

期末复习专题 专题(五)　简单机械 考向一　杠杆及其平衡条件 1. 下列用品中,属于省力杠杆的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 B 2. (2024·合肥庐江期末)如图所示,木杆在水平力F作用下偏离竖直方向θ角而处于平衡状态,现保持θ角不变而使力F的方向由水平向右逐渐变为竖直向上,而木杆始终处于静止状态,则在此过程中,力F的大小变化情况是 (　　) A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变小,后变大 D. 先变大,后变小 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 3. 如图所示,某同学先后用甲、乙两种方式扛着同样的包裹。对肩膀压力更大的是方式　　　　。在方式甲中他采用了　　 　　　的方法使其用的力更小。 乙 减小阻力臂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 4. 如图所示,有一根均匀铁棒,长度为L,OA=,重力G=600 N,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为　　　　N;若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,则所需外力F应为　　　　N。 200 300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 5. (2024·郑州二模)如图甲所示的多功能碗夹,使用时和钳子类似,其中AOB可以看成一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,请在图乙中画出使用该碗夹取餐时: (1) B点受到阻力F2的力臂l2。 (2) 作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。 第5题 如图所示 第5题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 考向二　滑轮 6. (2024·合肥庐江期末)如图所示,小明组装了滑轮,用来提升同一物体, G物=200 N(不计绳重、滑轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2 m,则F= 　　　　N,绳子自由端向上移动　　　　m。 100 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 7. 如图所示,用甲、乙、丙三种装置分别拉同一个重为10 N的物体,每个滑轮重均为1 N,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1 m,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F3= 　　　　N。 可以改变力的方向 2 5.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 8. 用滑轮组提升物体,根据图中的省力要求,画出滑轮组绳子的绕法(忽略动滑轮自重、绳重和摩擦)。 如图所示 第8题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 考向三　机械效率 9. (2024·重庆奉节期末)如图所示是古人用脚踏碓舂米(将稻米去皮)的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠,木杠绕着O点能够上、下转动,木杠的前端装有锥形石头,不断用脚踩踏木杠后端,就可以舂米。下列分析正确的是 (　　) A. 脚踏碓相当于省力杠杆 B. 石头重力做的功是额外功 C. 使用这种杠杆可以省功 D. 人对脚踏碓做的功是总功 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 10. (2024·合肥肥西期末)关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是 (　　) A. 做功越多的机械,机械效率一定越高 B. 功率越大的机械,做功时间一定越短 C. 功率越大的机械,做功就一定会越快 D. 机械效率越高的机械,功率一定越大 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 11. 建筑工地上起重机把重为1×104 N的建筑材料匀速提升了9 m,起重机做的有用功为　　　　J,如果起重机的机械效率为45%,那么做的总功为　　　　J。  12. (2024·合肥庐江模拟)如图,斜面的长为4 m,高为1 m,沿斜面向上用 20 N的拉力将一重为60 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为　　　　。 9×104 2×105 75% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 13. 质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙,机械中的摩擦力及绳重忽略不计。(g取10 N/kg) 第13题 (1) 影响滑轮组的机械效率的因素之一是　　　 　。  物重(或动滑轮重) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 (2) 若工人在1 min内将货物匀速向上升高了6 m,作用在钢绳上的拉力为400 N,求拉力的功率。 (2) 由图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=3×6 m=18 m,拉力做的功W= Fs=400 N×18 m=7 200 J,则拉力的功率P===120 W　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 (3) 求动滑轮受到的重力。 (3) 由图乙可知,物重G=300 N时,滑轮组的机械效率η=60%,因机械中的摩擦力及绳重忽略不计,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率η=×100%=× 100%=×100%=×100%=60%,解得动滑轮受到的重力G动=200 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 14. 如图,轻质杠杆OA的中点通过细线悬挂一个重力为60 N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有关说法正确的是 (　　) A. 使杠杆逆时针转动的力是物体的重力 B. 此杠杆为费力杠杆 C. 杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30 N D. 保持F的方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀 速提升到B位置的过程中,力F将增大 C 第14题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 15. 如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块P,若撬棒C点受到石块P的压力是1 500 N,且AB=1 m,AD=0.5 m,CD=0.3 m,则要撬动石块P所用的最小的力是 (　　) A. 900 N B. 750 N C. 300 N D. 150 N C 第15题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 16. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为150 N的物体匀速提升1 m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%。下列说法错误的是 (　　) A. 有用功一定是150 J B. 总功一定是250 J C. 拉力大小一定是125 N D. 动滑轮重一定是100 N C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 17. 用完全相同的滑轮,组装成如图所示的两套装置,工人用甲、乙装置在相同的时间内分别将重物G1和G2提升相同的高度,滑轮组的机械效率分别为η1和η2,不计绳重和摩擦,下列判断错误的是 (　　) A. 两滑轮组所做的额外功相同 B. 若G1=G2,则两滑轮组的拉力的功率相同 C. 若G1>G2,则甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮 组的机械效率 D. 若F1>F2,则甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮 组的机械效率 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 18. 如图所示,OA为质量分布均匀的金属杆,O端通过铰链固定在墙上,金属杆可以绕O点无摩擦转动,C点为金属杆OA的中点,D点为CA段的中点,将一个重物G悬挂于C点,在A端施加竖直向上的力,使金属杆绕O点缓慢向上转动一小段距离,该过程中,机械效率为80%;若将重物悬挂于D点,仍然在A端施加竖直向上的力,使金属杆绕O点缓慢向上转动同样的距离,则金属杆的机械效率约为 (　　) A. 75% B. 80% C. 85.7% D. 88.2% C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 19. 如图是一座吊桥的结构示意图,图中定滑轮的作用是　 。 吊桥可以看作杠杆,钢索对它的拉力F是动力,吊桥的重力是阻力,不计绳重及摩擦,将吊桥从A位置匀速拉起至B位置的过程中,阻力臂大小将变 　　　　,拉力F将变　　　　。 改变力的方向 小 小 第19题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 20. (2024·安徽亳州蒙城段考)如图所示,利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体,使A物体在10 s内向右移动了2 m,若A物体受到的摩擦力大小为20 N,拉力F大小为50 N,则滑轮的机械效率为　　　　。 80% 第20题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 21. 如图,小军用沿斜面向上80 N的推力,将总重为200 N的箱子匀速推到斜面顶端,用时10 s。已知斜面高1.5 m,长5 m。此过程中,小军做的功为 　　　　J,该斜面的机械效率为　　　　%。若仅增大推的箱子的重力,该斜面的机械效率　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 400 75 不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 22. 如图甲所示为一个拔草神器。拔草时,可以将它看成一个杠杆。图乙为其简化的示意图。请在图乙中画出: (1) A点受到的阻力F2的力臂l2。 (2) 作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。 如图所示 第22题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 23. (2024·开封龙亭期末)在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1) 如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向　　　　移动。  第23题 (2) 如图乙所示,杠杆上每一格的长度为5 cm,在杠杆左边挂钩码,弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,则动力臂为　　　　cm。  右 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 (3) 如果要用弹簧测力计向上拉,需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 　 。  (4) 如图丙所示,在杠杆上A处用三个方向不同的力F1、F2、F3均使杠杆在水平位置平衡,则所用力最小的为　　　　,请简述原因:　  　　　　　 　　　　　　　。 将弹簧测力计移到左端距离O点第5格处 F2 阻力和阻力 臂不变,由杠杆平衡条件可知动力臂越大,动力越小,所以F2最小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 24. 如图甲所示,用电动机和滑轮组把密度为3×103 kg/m3、体积为1 m3的矿石,从水底匀速竖直打捞起来,g取10 N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3。 (1) 求矿石的重力。 (1) 由ρ=可得矿石的质量m=ρV=3×103 kg/m3×1 m3=3000 kg;矿石的重力G=mg=3000 kg×10 N/kg=3×104 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 (2) 求矿石浸没在水中受到的浮力。 (2) 因为矿石浸没在水中,所以矿石排开水的体积V排=V=1 m3,由阿基米德原理可得矿石受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1 m3× 10 N/kg=1×104 N　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 (3) 矿石露出水面前,电动机对绳子拉力的功率为2.5 kW,矿石上升过程中的s-t图像如图乙所示,求滑轮组的机械效率。 (3) 由图乙可知,矿石在20 s内上升了2 m,则矿石匀速上升的速度v矿石= ==0.1 m/s,由图甲可知,使用的滑轮组中n=2,则拉力端移动的速度v=2v矿石=2×0.1 m/s=0.2 m/s,由P===Fv可得电动机对绳子拉力F== =1.25×104 N;滑轮组的机械效率η=×100%=× 100%=×100%=×100%=×100%=80% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 $$