第十二章 简单机械 章末复习(课件)2024-2025学年度人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 第十二章 简单机械 章末复习 请同学们翻到《主书》P91 动力作用线 阻力作用线 F1l1＝F2l2 ＜ ＝ ＞ 方向 2 省力 必须 有用功 ​ 小于 ​ 减轻 减小 增大 杠杆的分类 1． 一题多设问下列实例中属于省力杠杆的有 ⁠；属于费 力杠杆的有 ；属于等臂杠杆的有 ⁠． ①用船桨向后划水 ②用定滑轮拉起重物 ③用镊子夹 取药品 ④用筷子夹取食物 ⑤用羊角锤撬钉子 ⑥用钓鱼竿钓鱼 ⑦用钢丝钳夹断铁丝 ⑧用天平称量物品 ⑨用铡刀铡断草料 ⑤⑦⑨ ①③④⑥ ②⑧ 2． (2024·长春)如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车．人 推车前进的过程中（　D　） A． 人对车不做功 B． 车是定滑轮 C． 车是费力杠杆 D． 车是省力杠杆 D 杠杆作图 3． 如图是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆， 杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出F1的力臂． 4． 图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑(不计后备厢盖 重)．关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图，O是支点，F2是 液压杆作用在A点的阻力．请在图乙中画出：在B点关上后备箱盖的最小 动力F1． 探究杠杆的平衡条件 5． 小明对杠杆开展相关实验探究(不计支点处摩擦)． (1)小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡， 说明一开始杠杆的 (选填“左”或“右”)端翘起． 左 (2)如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码，在B点用弹簧测 力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数 为 N；若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上 述实验，弹簧测力计的示数将 (选填“偏大”“偏小”或“不 变”)． 1 偏小 (3)小明换用可变形杠杆(AOB可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条 件：当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时，保持物块M的位置不变，OB 向下折至如图丙所示的位置．要使杠杆在图丙所示位置保持平衡，则应 将物块N的悬挂点移动到 ⁠． A． ①点处 B． ②点处 C． ①和②之间 B (4)小明提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条 件是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆A点 处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置 处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码的拉力为阻力F2，多 次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1 (选填“＞”“＜”或 “＝”)F2l2，其原因主要是 ⁠． ＞ 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 杠杆平衡条件的应用 6． (2024·北京)如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往 剪刀的轴处靠近，这样做是为了（　D　） A． 增大动力臂，能够省力 B． 增大阻力臂，方便使用 C． 减小动力臂，方便使用 D． 减小阻力臂，能够省力 D 7． 跨学科 (2024·重庆)同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子 做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点．当不挂秤砣、且秤盘不 放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100 g物体、秤砣 移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示．在O到B两条刻线之间均匀 地画上49条刻度线．下列说法正确的是（　B　） A． 自制杆秤的每一格约表示2.08 g B． 称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡 C． 如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D． 若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程 B 8． (2023·常德)如图所示是锅炉保险阀门的示意图．当阀门受到的蒸 汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开．若OB＝2 m，OA＝0.5 m，阀 门的底面积S＝2 c ) ，锅炉内气体压强的安全值p＝6×105 Pa(杠杆的 重力、摩擦均不计，p0＝1×105 Pa)，则B所挂重物的重力是（　B　） A. 20 N B. 25 N C. 30 N D. 120 N B 9． 如图所示，用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量 为0.3 kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5 kg的物体B(B不溶 于水)用细线悬挂在杠杆的D处．当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在 水平位置平衡．此时C、D到O点的距离分别为20 cm、30 cm．求：(g取 10 N/kg) (1)物体A的重力； 解：物体A的重力GA＝mAg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N (2)细线对物体B的拉力； 解：根据题意可知OC＝20 cm＝0.2 m，OD＝30 cm＝0.3 m，由杠杆 平衡条件F1l1＝F2l2 可得F拉＝＝＝2 N (3)物体B的体积． 解：物体B的重力为GB＝mBg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N 对物体B进行受力分析得，物体B受到的浮力F浮＝GB－F拉＝5 N－2 N＝3 N 则物体B排开水的体积为V排＝＝＝3×10-4 m3 因为物体B浸没，所以物体B的体积为VB＝V排＝3×10-4 m3． 答：(1)物体A的重力为3 N； (2)细线对物体B的拉力为2 N； (3)物体B的体积为3×10-4 m3． 滑轮组的应用 10． (2024·重庆)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45 kg的 涂料从地面提起，桶离开地面后在4 s内缓慢上升0.8 m，工人所用的拉力 为500 N． 下列说法中正确的是（　B　） A． 该装置做的有用功为400 J B． 该装置的机械效率为90% C． 绳子自由端移动的平均速度为0.4 m/s D． 桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变 B 11． 质量为10 kg的物体A放在水平桌面上，小云利用如图所示的装 置匀速拉动绳子自由端并在10 s内做了60 J的功，物体A运动速度为0.5 m/s，下列判断正确的是（　D　） A． 绳子自由端移动5 m B． 若动滑轮重5 N，则物体A与地面间的摩擦力是1 N C． 作用在绳子自由端的拉力F为12 N D． 绳子自由端拉力的功率为6 W D 12． 小明利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升1 m，图 乙所示为克服物体重力做的功和拉力做的功随物重变化的柱状图，不计 绳重和摩擦，物重为150 N时，小明的拉力为 N，动滑轮的重力 为 N． 100 50 测量滑轮组的机械效率 13． (2023·怀化)提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组 同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，测得的实验数据如表所示． 次数 物体的重力 G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离 s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% (1)实验中应尽量竖直向上 (选填“匀速”或“加速”)拉动 弹簧测力计． (2)计算出第3组实验的有用功为 J，机械效率 是 (结果精确到0.1%)． 匀速 0.4 74.1% (3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升 物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 (选填“越 高”“越低”或“不变”)；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率 与物体上升的高度 (选填“有关”或“无关”)． 越高 无关 次数 物体的重力 G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离 s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% 功、功率和机械效率的综合计算 14． (2024·绥化)如图甲，质量为40 kg的货物静止在水平地面上，与 地面的接触面积是800 cm2．如图乙，工人用250 N的拉力F，将货物用滑 轮组匀速提升到3 m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2 m/s．求： (g取10 N/kg) (1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强； 解：货物静止在水平地面上时，对地面的压力F压＝G＝mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N 对地面的压强p＝＝＝5 000 Pa (2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率； 解：由图乙可知，n＝2，绳端的速度v＝nv物＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s 工人用滑轮组提升货物时做功的功率P＝＝＝Fv＝250 N×0.4 m/s ＝100 W (3)滑轮组的机械效率； 解：η＝＝＝＝＝0.8＝80% (4)为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议． 解：为提高该滑轮组的机械效率，可增大提升货物的重力． 答：(1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强为5 000 Pa； (2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率为100 W； (3)滑轮组的机械效率为80%； (4)为提高该滑轮组的机械效率，可增大提升货物的重力． 15． (2023·荆州)以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州 马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑．在开赛场地建设过程中，工人 利用长度L＝3 m的斜面把质量为240 kg的重物匀速推到h＝1 m高处，如 图所示，工人所用推力F＝1 000 N，g取10 N/kg．求： (1)推力做的有用功； 解：推力做的有用功W有用＝Gh＝mgh＝240 kg×10 N/kg×1 m＝2 400 J (2)斜面的机械效率； 解：推力做的总功W总＝FL＝1 000 N×3 m＝3 000 J 斜面的机械效率η＝＝＝0.8＝80% (3)工人将另一质量为300 kg的重物匀速推到同一高度，为了省力， 换用长度为5 m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比 为6：5，共用时20 s，此时工人推力做功的功率． 解：推240 kg重物时的额外功W额外＝W总－W有用＝3 000 J－2 400 J ＝600 J 由W额外＝fL得货物与斜面间的摩擦力 f＝＝＝200 N 工人将另一质量为 300 kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换 用长度为5 m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为 6：5，即f′＝×200 N＝240 N 有用功W有用′＝G′h＝m′gh＝300 kg×10 N/kg×1 m＝3000 J 额外功W额外′＝f′s＝240 N×5 m＝1 200 J 则总功W总′＝W有用′＋W额外′＝3 000 J＋1 200 J＝4 200 J 推力做功的功率P＝＝＝210 W. 答：(1)推力做的有用功为2 400 J； (2)斜面的机械效率为 80%； (3)推力做功的功率为 210 W． $$