第11章　机械与功（课件）-2024-2025学年教科版八年级物理下册

第11章　机械与功 【测控导航】 知识点 相关练习 我的收获 1.杠杆的五要素及分类 2、5 ☆☆☆☆☆ 2.探究杠杆的平衡条件 3、17 ☆☆☆☆☆ 3.定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点 6 ☆☆☆☆☆ 4.画杠杆的力臂及滑轮组的绕法 14、15 ☆☆☆☆☆ 5.功、功率及机械效率的概念及辨析 1、9、11 ☆☆☆☆☆ 6.功、功率和机械效率的相关计算 4、7、10、18、19、20 ☆☆☆☆☆ 7.测量滑轮组的机械效率 12、16 ☆☆☆☆☆ 8.斜面的应用 8、13 ☆☆☆☆☆ 2 1.植树节,小明参加了植树活动。下列关于他在植树过程中的情景,其中没有对树苗做功的是( ) A.从车上搬下树苗 B.把树苗从地面提起来 C.扶着树苗回填土 D.将树苗放入挖好的坑中 C 一、选择题 3 2.(2024河北期末)如图所示的工具属于费力杠杆的是( ) A A.筷子 B.瓶盖起子 C.天平 D.核桃夹 4 3.(2024涪城期末)在探究杠杆平衡条件的实验中,在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码的位置,杠杆处于水平平衡状态,如图所示。若在杠杆支点两侧钩码下方各增加一个钩码,则杠杆将( ) A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断 A 5 4.(2024南充期末)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程-时间图像如图所示,则根据图像分析可知 ( ) A.两次物体运动的速度v1<v2 B.两次物体所受的拉力F1>F2 C.0～4 s两次拉力对物体所做的功W1<W2 D.0～4 s两次拉力对物体做功的功率P1>P2 D 6 5.下列把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则最省力的推法是( ) C A B C D 7 6.(2024自贡期末)如图所示,在竖直向上大小为30 N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升的速度为0.2 m/s,动滑轮重10 N,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体A受到的重力大小和滑轮上升的速度分别为( ) A.10 N,0.4 m/s B.10 N,0.1 m/s C.50 N,0.4 m/s D.50 N,0.1 m/s B 8 7.(2024通川期末)如图所示,重为800 N的物体在100 N水平拉力F的作用下,以0.2 m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,滑轮组的机械效率为60%。在此过程中,下列说法正确的( ) A.拉力F做的功为400 J B.额外功为240 J C.物体与地面间的摩擦力为120 N D.若再用该滑轮组水平向左匀速直线拉动重力不同的另一物体,机械效率不变 B 9 8.(2024江油期末)如图所示,搬运师傅装车时,通常用木板搭成斜面,将重1 000 N的货物沿着斜面匀速推上车厢。木板长L=5 m,车厢高h=1.5 m,工人的推力为400 N,所用时间为8 s,下列说法正确的是( ) A.搬运师傅对货物做的有用功为2 000 J B.搬运师傅做的额外功为400 J C.货物与木板之间的摩擦力大小为100 N D.这个斜面的机械效率为80% C 10 二、填空题 9.(2024成都期末)周末,小罗和爸爸一起负重(相同)爬山,如图所示,体重较大的爸爸与体重较小的小罗同时从山脚爬到山顶,所用时间相同。爸爸所做的功　 　小罗所做的功,爸爸做功的功率　 　小罗做功的功率。(均选填“大于”“小于”或“等于”)  大于 大于 11 10.(2024张家口期末)物体置于粗糙程度相同的水平面上,用水平拉力F使它从位置A运动到位置B,用时10 s,AB间距离为8 m。已知物体前半程做匀速直线运动,后半程做变速直线运动。拉力F的大小与路程s的关系如图所示。则物体从位置A运动到位置B,拉力F做的功为　 　J,物体在运动过程中受到的滑动摩擦力是　 　N,摩擦力做功的平均功率为　 　W。  28 3 2.4 12 11.(2024锦江期末)如图所示,用相同的滑轮和绳,把同一袋沙子从地面提升相同高度,图甲中拉力做的总功为W1,机械效率为η1;图乙中拉力做的总功为W2,机械效率为η2,不计绳重与摩擦,则W1　　W2,η1　 . η2。(均选填“>”“=”或“<”)  < > 甲 乙 13 12.(2024蓬溪期末)如图1所示,用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、 N匀速提升1 m,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据如图2所示。则GM 　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)GN,乙滑轮组的机械效率为　 　。  等于 50% 图1 图2 14 13.(2024中江期末)斜面是一种简单机械,在生产和生活中经常用到它。 工人为了将重为2 000 N的箱子搬到货车上,取来一块木板搭在车厢上形成一个斜面,如图所示,木板长为L=2.5 m,车厢高为h=0.8 m,工人用800 N的力沿着斜面将箱子从底端匀速推到顶端,斜面的机械效率为 　 　,箱子在斜面上运动时受到的摩擦力为　 　N。  80% 160 15 三、作图题 14.(2024秦皇岛期末)如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。 答案:如图所示 16 15.(2024眉山期末)水碓(duì)出自王祯《农书》,是一种水力驱动的舂(chōng)捣式加工机械。连机水碓正在加工粮食的情境如图甲所示,水碓加工粮食时简化的杠杆如图乙所示。请在图乙中,画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。 答案:如图所示 甲 乙 17 四、实验探究题 16.(2024栾城期末)某实验小组测量如图所示滑轮组的机械效率,实验中使用的滑轮完全相同,得到的数据如表所示。 实验 次数 钩码 重G/N 钩码上 升高度 h/m 绳端拉 力F/N 绳端移 动距离 s/m 机械 效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 4 0.1 1.4 0.5 3 6 0.1 2.4 0.3 83% 甲 乙 18 (1)通过表中数据可知,实验次数1是使用的图　 　(选填“甲”或“乙”)滑轮组。  (2)请在表中空白处填上恰当的数据　 　。  (3)通过实验次数1和实验次数2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率　 　。  (4)比较实验次数1和实验次数3可得出结论:使用同一滑轮组, 　 　,滑轮组的机械效率越高。  甲 57% 越低 提升的物体越重 19 17.(2024定州期末)小勇同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有支架、刻度均匀的杠杆(每小格为5 cm)、细线、重0.5 N的钩码若干。 (1)杠杆在支架上静止时如图甲所示,小勇应将杠杆的平衡螺母向　 . (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。  (2)小勇某次实验时在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,下列方法中,可以使杠杆重新在水平位置平衡的是　 　(填字母)。  A.向左调节平衡螺母 B.减少左侧钩码个数 C.将右侧钩码向左移动 右 甲 乙 C 20 (3)如图丙所示,如果实验时在杠杆A点挂上4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,他应在B点挂上　 　个钩码。  (4)如图丁所示,当弹簧测力计在C点由竖直位置逐渐向右倾斜的过程中,要使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数F将变　 　,原因是动力F的力臂变　 　。(均选填“大”或“小”)  6 丙　　 丁 大 小 21 【拓展】(5)生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成(O点为刻度的起点),如图所示。若该杆秤配套的秤砣D黏上了少量泥土,称量货物时杆秤显示的质量　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)被测货物的真实质量。使用提纽　 　(选填“B”或“C”)时称量的物体的质量将更大。  小于 C 22 五、计算题 18.(2024金牛期末)在学习了功与功率后,小勇想粗略测算下自己做引体向上运动时的功率。小勇先测出自己受到的重力为500 N,之后他跟同学合作,利用米尺测出他每次引体向上需要把身体重心提升45 cm,如图所示。求: (1)小勇完成一次引体向上克服重力做的功。 (2)小勇25 s内完成了20个引体向上,小勇这25 s 内克服重力做功的功率。 答案:(1)225 J　(2)180 W 23 19.(2024呼和浩特)杠杆是一种让人类突破自身力量极限的简单机械。如图所示,OA长20 cm,OB长120 cm,小宇同学竖直下压B端,重物被竖直匀速顶起10 cm,已知重物质量为270 kg,g取 10 N/kg,则: (1)若不计杆重和摩擦,上述过程在B端施加多大的力? (2)若实际使用600 N的力,这个过程的机械效率为多少? 答案:(1)450 N　(2)75% 24 20.(2024自贡期末)工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10 N/kg。 (1)若某次运送建材的质量为60 kg,则建材受到的重力是多少? 解析:(1)建材受到的重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N。 甲　　 乙 答案:(1)600 N 25 (2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了15 m,作用在钢绳上的拉力为300 N,则拉力的功率为多少? 答案:(2)150 W 26 (3)当滑轮组的机械效率为80%时,运送建材的重力是多大? 答案:(3)800 N 27 谢谢观赏！ 28 解析:(2)由图甲可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2×15 m=30 m, 拉力做的总功W总=Fs=300 N×30 m=9 000 J, 拉力做功的功率P===150 W。 解析:(3)由图乙可知,建材重力为300 N时滑轮组的机械效率为60%, 由不计绳重和摩擦时η=×100%=×100%=×100%= ×100%可知,动滑轮的重力G动=×G=×300 N=200 N, 则当滑轮组的机械效率为80%时,运送建材的重力G′=×G动= ×200 N=800 N。 $$