内容正文:
3/19/2025
3/19/2025
八年级物理
下册·北师版
3/19/2025
第九章 机械和功
第六节 制作简易升降机
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杠杆的平衡条件
500
越大
3/19/2025
省力
①
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B
3/19/2025
C
3/19/2025
1 000
1 200
83.3%
160
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6题答图
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钩码重力G
拉力F
钩码上升高度h
绳子自由端移动
的距离s
动滑轮重
摩擦
提升物体的总重
3/19/2025
3/19/2025
3/19/2025
匀速直线
50%
0.9
相同条件下,斜面越陡,其
机械效率越高
盘山公路
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C
3/19/2025
75%
3/19/2025
3/19/2025
匀速直线
0.6
0.075
62.5%
3/19/2025
大
无关
3/19/2025
3/19/2025
0.6
1.02
59%
增大
动滑轮重力
不变,随着钩码重力的增大,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率变大
绳重(或各种摩擦)
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4
越大
随着所挂钩码
重力增大,摩擦力增大,额外功增多
古代简单机械的应用
如图是天工开物中记载的一种方法的示意图,称为“试弓定力”。提起杆秤的提纽,在秤的一端挂上弓,并在弓的下方绑一个较大的重物,使弓被拉满,同时移动秤砣直至秤杆水平,就可以测算出弓的最大弹力,用杆秤测量的原理是______________。某次测量时,秤砣的重力是50 N,秤砣在杆秤上的悬挂点到提纽的距离是
称钩在杠杆上悬挂点到提纽距离的10倍,忽略秤杆和弓自身的重力,则弓的弹力是______N,秤砣离提纽距离越远说明弓的弹力____。
1题图
明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今。如图甲所示是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照____杠杆来设计的。如图乙所示,水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用__(选填“①”或“②”)。
2题图
测量机械效率
用如图所示的实验装置探究滑轮组的机械效率,下列说法正确的是( )
A.实验时弹簧测力计可以在静止时读数
B.实验时不用刻度尺也可以测量出滑轮组的机械效率
C.滑轮组的机械效率与动滑轮重力的大小无关
D.同一滑轮组的机械效率随所挂钩码的重力的增大
而增大,最终可以达到100%
3题图
如图所示为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下,重
6 N的物体2 s内匀速上升0.1 m,弹簧测力计的示数如图所示(不计绳重与摩擦),下列说法错误的是( )
A.弹簧测力计的拉力是2.4 N
B.物体上升的速度为0.05 m/s
C.弹簧测力计拉力的功率为0.12 W
D.滑轮组的机械效率约为83.3%
4题图
工人用一均匀杠杆将重力为1 000 N的货物匀速提高1 m,如果动力臂与阻力臂之比为2∶1,而工人所用的拉力为600 N,则在此过程中有用功为__________ J,总功为__________J,杠杆的机械效率为__________(结果精确到0.1%),如果克服摩擦做功40 J,则此杠杆的自重为______N。
“测滑轮组的机械效率”的实验中,用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组(用三股绳子承担总重)。
(1)按要求在图中画出滑轮组绳子的绕法。
(2)需要测量的物理量有__________、______、______________、_______________
_______。
(3)滑轮组机械效率的表达式是_________________________________。
(4)影响滑轮组机械效率的主要因素是________、____和______________。
η= eq \f(W有用,W总)×100%= eq \f(Gh,Fs)×100%
为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如表所示。
7题图
实验
次数
斜面倾
斜程度
木块重
力G/N
斜面高
度h/m
沿斜面拉
力F/N
斜面长
度s/m
机械
效率
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
请你根据表中的数据解答下列问题。
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做________运动,便于读取弹簧测力计的示数。
(2)第2次实验中,斜面的机械效率为______,斜面对木块的摩擦力为______N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是________________________
__________________。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:________。
利用如图所示装置将重100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5 m,高是2 m,拉力为F=30 N(不计动滑轮重和绳重,以及滑轮与轴、绳之间的摩擦),则该装置的机械效率和物体所受的摩擦力分别为( )
A.66.7% 60 N
B.40% 20 N
C.66.7% 20 N
D.40% 60 N
1题图
杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,大约在三千多年以前就有了用来捣米的舂,如图甲所示。图乙是舂的示意图,若劳动者用400 N的力F将A端向下踩0.2 m,可以将质量为15 kg的舂锤抬高0.4 m,则舂的机械效率为______。(g取
10 N/kg)
eq \o(\s\up18( ),\s\do15(2题图))
测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验
次数
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/cm
拉力
F/N
绳端移动
距离s/cm
机械效
率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
3题图
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做________运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为______ N。
(2)第2次实验时所做的有用功为_______ J,滑轮组的机械效率是_______。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越__(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度____(选填“有关”或“无关”)。
某小组探究“影响滑轮组机械效率的因素”时的实验装置如图所示,数据如表所示。
),\s\do15(4题图)) eq \o(\s\up18(
次
数
钩码重
力(N)
提升高
度(cm)
有用
功(J)
拉力
(N)
总功
(J)
机械
效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
①
1.7
②
③
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
(1)请把表格中三个未完成的空补充完整:①______,②________,③______。
(2)甲同学根据表格数据得出:随着钩码重力逐渐增大,滑轮组的机械效率逐渐____(选填“增大”“减小”或“不变”)。请你解释出现这种现象的原因_________
______________________________________________________________________。
(3)乙同学进一步研究,测出动滑轮的质量为100 g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力做的功之和,即W总>W有+W轮,他猜测还有__________________影响机械效率。(答一种因素即可)
(4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力做的功的差值ΔW=
W总-W有-W轮,通过比较第1、2和__次的数据,发现钩码重力越大,差值ΔW____(选填“越大”“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此做出解释:_____________
__________________________________。
$$