内容正文:
第九章机械和功
章末复习训练
《知识趣架构建
[答案P33]
义:在力的作用下绕杆上①
转动的简单机械
支点:②
动力:驱使杠杆转动的力
·五要紫
阳力:圆
杠杆转动的力
杠杆
动力停:④
阻力将:从支点到阻力作川线的距离
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阳力×阳力臂,即⑤
省力杠杆:⑥
杠杆的分类
费力杠杆:L<L2
等臂杠杆:L4=2
实质:等臂杠杆
定滑轮
一特点:不省力,可以⑦
机
实质:省力杠杆
动滑轮
滑轮
特点:到
功
FGm+6aX不计绳或、摩擦
滑轮组
一5w=nh段
特点:既可以省力,又可以⑨
组装:基本原则“奇动倡定”
做功的两个必要因索:0
功
计算公式:①
定义:功与完成这些功所用的时问之比
功奉
物珮意义:表示②
计算公式:P=号证川于任何情况)
有川功:物理学中,我们完成某项任务时,必须要微的功
额外功:
机械效率
总功:有用功和额外功的总和
定义:有用功跟总功的比值
计算公式:④
机械功率
提高机械效率的方法:减小机械座擦、
增大被提升物体的重力
测址滑轮组的机城效率原理:”=⑥
《教材图片梳理
[客案P33]
教材图片
知识点运用
举重运动员在2号内把1200N的杠铃匀速举高了2m,在空中停留了35。前2s内对
杠铃所做的功是
J:后3·内的功率是
W:整个过程的平均功率是
W
[教材P119图9.3-8
朱老师驾驶的汽车质量为1.41,他的汽车沿引桥匀速向上行驶。已知有一段引桥是
长150m,高30m的斜面,斜面的机械效率为70%,汽车牵引力所做的有用功是
J:
汽车克服斜面摩擦做的功为
J:汽车所受的牵引力
(选填“大于”“等于
或“小于")摩擦力
[教材130图9.5-9]
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同步练测·八年级物理·北师版·下册
《真题检测训练
[答案P33]
考点①杠杆
考点②滑轮
①(宜马)如图为工地搬运砖头的独轮车,人抬起
5(广东)分别使用图中四种装置匀速提升同一重
车把时,车体可以看成一个杠杆,关于这个杠杆
物,不计滑轮重,绳重和摩擦,最省力的是()》
下列说法正确的是
333333
B
D
1题图
A.手握的位置靠近把手末端时更费力
6(云南)如图所示,工人利用滑轮组将质量为
B.砖头的位置远离车轮时拾起更省力
57kg的建筑材料匀速提升,绳子自由端移动的
C.轮子的中心是杠杆的支点
速度为0.4m/s,动滑轮的质量为3kg,忽略绳重
D.图中拉力F大于重力G
和摩擦,则(g取10N/kg)
()
A.经过10s建筑材料被提升4m
2(包头)如图所示,轻质杠杆OB可绕0点转动,
B.工人对绳子的拉力为300N
OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉
C.经过108工人做的有用功为2280J
动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列
D.此过程中该滑轮组的机械效率为90%
说法正确的是
6题图
7题图
2题图
7用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重力为
A.F的大小为物重的2倍
16N的物体A(滑轮自身重力及摩擦忽略不
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
计),滑轮处于平衡状态,其实质是一个
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
杠杆,力F的大小为
N,此时
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
物体A所受到的合力大小为
N
3(衡阳)晚饭后,妈妈带着小涛和他两岁的妹妹
考点③功和功率
到文化活动中心玩跷跷板,跷跷板的转轴相当
8(兰州)如图所示,物块在水平拉力F(大小未
于杠杆的
妈妈和妹妹的总重力比小
知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中AB
涛的重力大,跷跷板水平平衡时,小涛比妈妈离
=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别
转轴
(选填“远”或“近”);若妈妈放下
以2m/s和4ms的速度匀速运动,且在AB段、
怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变),为了保持晓
CD段所受摩擦力分别为1N和2N,则该物块通
跷板水平平衡,小涛应适当
(选填“远
过AB段和CD段所用的时间之比为
离”或“靠近”)转轴
拉力F在AB段做功的功率为
④用如图所示的装置来改变照明灯的高度。轻质
杠杆ABO可绕O点转动,在图中脚出杠杆ABO
A
B
D
8题图
所受拉力F的动力臂L。
⑨(恩施州)如图所示,有人利用该滑轮
F
将G=100N的物体匀速提升了20cm
(不计绳重和摩擦)。此过程克服物
体重力做的功为
J,若动滑
轮重10N,则F=
N。
9题图
4题图
04
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第九章机械和功
0(雅安)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上卫(兰州)用如图所示的滑轮组提升重物,在电动机
做直线运动,其-1图像如图所示。在第10s
拉力的作用下,重40N的物体在10s内匀速竖直
时速度达到15m/s,通过的路程为80m。求:
上升了2m,已知动滑轮重8N,忽略绳重与摩擦。
(1)在0~10s内汽车的平均速度。
下列说法中正确的是()
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大
A.电动机对绳的拉力为12N
小为f=4000N,汽车匀速行驶时的功率。
B.绳子自由端的移动速度为
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做
0.2m/s
的功。
C.滑轮组的机械效率为80%
4/m·8
D.有用功的功率为8W
12题图
13(盘锦)如图所示,将一个质量为0.5kg的物体,
15
从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5s,斜
面长s为1m,高h为0.4m,斜面的效率为80%
0
10
t/s
(g取10N/kg)。求:
10题图
(1)拉力所做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力。
13题图
考点⑨机械效率
☐(桂林)下列办法中,能提高右图滑轮
组机械效率的是
(
A.增大摩擦
B.增大定滑轮重力
C.增大动滑轮重力
D.增大被提升物体重力
11题图
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05
同步练测·八年级物理·北师版·下册
新趋势
跨学科实践
[答案34]
①如图所示,《天工开物》中记载了“六桨客船”,下
物体10s内上升2m,则此过程中绳端移动的距
列生活中的杠杆类型与船桨杠杆类型相同的是
离为
m,此过程中“车梯”的机械效率
为
(g取10N/kg)
A.食品夹
B.瓶盖起子
C.钢丝钳
D.核桃夹
荒管酸者
5题图
1题图
2题图
6[工程奥践]图甲所示的是生活中常见的壁灯,
2如图所示是环保卫士小明在进行垃圾分类,下
图乙是其杠杆模型示意图。壁灯与支架总重力
列各环节中小明对瓶子做功的是
为60N,壁灯与支架总重力的作用线恰好经过B
A.从地上拾起瓶子
点,BD=35cm,DA=30cm,DC=40cm,DC垂直
B.拿者瓶子不动
于AD,上方螺丝钉A受到墙面垂直的力F,=
C.拿若瓶子走向垃圾桶
N
D.瓶子离手后掉落桶中
3如图所示的是仿照人的手臂设计的我国天宫空
间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于
同类型杠杆的是
甲
6题图
乙如图甲所示是明代《天工开物》中记载的汲水装
置一一辘轳,辘轳是典型的轮轴,其结构如图乙
3题图
所示,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。
A.夹起食物的筷子B.拔钉子的羊角锤
提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕
C.剪铁丝的钢丝钳D.起瓶盖的开瓶扳手
井绳,提起水桶,由此可以发现辘轳是
④杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国
杠杆。使用辘轳时,若想更加省力,可以进行的
改进有哪些,请你列举出一条
人民的智慧。如图所示,O为杆秤提纽,OA=
8cm,秤砣质量m=0.2kg,不挂重物和秤陀时,
大轮
手提提纽,杆秤可水平平衡。用它称鱼,当秤砣
小轮
置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得OB
=32cm,则鱼的质量为
7题图
⑧如图所示是一台金属切割机,小王师傅用该机
器切割A点下方的钢管时,用力压B点,机器
OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在
4题图
A.1.0 kg
B.0.8 kg
B点的最小动力F,及其力臂L1。
F
C.0.6 kg
D.0.4 kg
⑤图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工
具一“车梯”,图乙是其等效图。假如此“车
梯”匀速提升90kg的重物时,绳子拉力是250N,
8题图
106
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9.D[解析]此装置为斜面,可以省力,根据功的原
答:(2)对物体做的有用功为6×10J,此时滑轮组
理可知,使用任何机械都不省功,故使用此装置不
与斜面组合的机械效率为75%:(3)物体所受的
省功,故A错误;有用功W有用=Gh=100N×4m=
摩擦力为1.5×10N:(4)拖拉机在水平地面上匀
400J,故C错误;总功W,=F=50N×10m=
速拉动物体过程中的最大速度为3m/s
500J,机械效率n=W。
=W里×100%-40
重点实验突破
×100%=
500J
1.(1)右(2)8.0
80%,故D正确:额外功W氢体=W落-W煮对=
(3)F,41=F2↓2费力扫帚使用扫帚时,动力臂
500J-400J=100J,物体受到的摩擦力f=
W此三
小于阻力臂
(4)C
100」=10N,故B错误。故选D
10m
(5)错误不同的物理量不能直接相加减
10.60%40N
(6)A
11.(1)如客图所示
(7)不会
力臂为零,不影响杠杆平衡
(8)不能右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小
(9)2:1右左
(10)杠杆自重对实验有影响
(11)0A仍能
(12)相等阻力和阻力臂保特不变,根据杠杆的平
11题答图
衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变
解:(2)已知物体质量和斜面高,对物体做的有
(13)W
用功:
2.(1)匀速(2)丙80%
(3)错误(4)1、2
Wm=(Gh=mgh=1.2×10kg×10N/kg×50m=
(5)越低
6×10J,
章未复习训练
由图可知,滑轮组中有两段绳子通过动滑轮,
【知识框架构建】
即n=2,将物体拉上斜面时,拖拉机通过的距离:
①固定点2杠杆绕着转动的固定点③阻碍
s=2L=2×100m=200m,
④从支点到动力作用线的距离⑤F,L,=F2L2
拉力总功:
6L,>L2⑦改变力的方向
Wa=F拉8=4×103N×200m=8×103J,
8省力费距离,不能改变力的方向
所以滑轮组与斜面组合的机械效率:
9改变力的方向
ux100%-6×10】
=
W
8×10J
×100%=75%;
0力和沿力的方向移动的距离
11W=Fs12做功的快慢
(3)根据W。=W有用+W饼可得额外功W外=W
13井非我们所需要的,但不可避免要做的功
-W有用=8×103J-6×103J=2×103J.
W
不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦,克服动滑轮重
147=
W路
15减小机械自重
和斜面摩擦所做的功是额外功,所以W蛛=几+
am_Gh
16
Gmh,所以物体所受摩擦力:f=
W外-Gh
We Fs
L
【教材图片梳理】
2×103J-1000N×50m=1.5×103N:
24000480
100m
4.2×1051.8×105大于
(4)由P=罗.=Fr可知,
tt
【真题检测训练】
拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大
1.C
度片8
=3/sg
2.C[解析]由图可知,OA=AB,阻力臂为动力臂的
一半,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F的大小为
·33·
同步练测·八年级物理·北师版·下册
物重的二分之一,故A错误:若物重增加5N,根据
(2)由图可知,10$后汽车做匀速直线运动,速度
杠杆的平街条件可知,F的变化量为了×5N
为知=15m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一
对平衡力,大小相等,则牵引力:F=f=4000N,
2,5N,故B错误:当悬挂点右移时,动力臂、阻力不
汽车行驶时的功率:
变,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件知,动力F增
P=W-5=m=4000Nx15m/s=6×10W:
大,故C正确:保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F
t
t
转至虚线位置,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力
(3)因为汽车的功率不变,所以在0~10。内汽车
臂不支,由杠杆的平衡条件可知,拉力会变大,故D
发动机产生的牵引力所做的功:
错误。故选C。
W=PA=6×10W×108=6×103J
3.支点远靠近
答:(1)在0~10s内汽车的平均速度为8m/s;
[解析]把跷跷板看成杠杆,转轴即为杠杆的支,点:设
(2)汽车匀速行驶时的功率为6×10W:(3)在
妈妈和妹妹的总重力为G,对应的力臂为L,小涛的
0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功为6
重力为G,对应的力臂为L2,跷跷板在水平位置平衡
×10J。
时,GL1=GL2,因为G>G,所以L1<L2,即小涛比
11.D12.D
妈妈离转轴远;若妈妈放下怀抱中的妹妹,即G,减
13.解:(1)物体的重力:
小,妈妈的位置不变,即L,不变,为了保持跷跷板水
G=mg =0.5 kg x 10 N/kg =5 N.
平平衡,由杠杆平衡条件知,在L和G不变时,G
拉力所做的有用功:W每=Gh=5N×0.4m=2J:
减小,L也减小,即小涛应适当靠近转轴。
4.如答图所示
五得,拉力所做的功:
(2)由0=w
W-2】
W=
1809%
=2.5J
拉力所做功的功率:P=
Wg_2.5」=0.5W
58
4题答图
(3)拉力所做的额外功:
5.A[解析]设物体重力为G,A、B、D三种装置中与
W4=W。-W有=2.5J-2J=0.5J,
动滑轮相连的绳子段数分别为3、2、2,不计滑轮重、
由W外=东得,物体在斜面上受到的摩擦力:
绳重和摩擦,所用的拉力分别为F=了6,月
Wm丝_0.5」=0.5N
I m
6,R=6:C装置为定滑轮,所用的拉力人=6,
答:(1)拉力所做的有用功为2J:(2)拉力做功的
功率为0.5W:(3)物体在斜面上运动时受到的摩
由此可知A装置最省力。
擦力为0.5N
6.B
新趋势
跨学利实践
7.省力80[解析]由图知,孩滑轮是动滑轮,其
1.A2.A3.A4.B
实质是省力杠杆:不计滑轮自身重力和摩擦,拉力F
5.890%
=C=弓×16N=8N:物体静业,安平衡力作月,
6.70
即物体A所受到的合力大小为0N。
7.省力使大轮半径更大些(或小轮半径更小些)
8.2:12
8.如答图所示
9.20210
B
10.解:(1)由题知,在0~10s内汽车通过的路程:
s=80m
则在0~10s内汽车的平均速度:
A
0=支=80m=8m/s:
8题答图
·34·