微专题5 简单机械的作图与计算（作业课件）-【黄冈金牌之路·练闯考】2023-2024学年八年级物理下册(北师大版)

微专题五　简单机械的作图与计算 物理 八年级下册 北师版 练闯考 类型一　杠杆的作图 1．把羊角锤看作杠杆，如图所示用羊角锤拔钉子，O为支点，画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L。 2．在图中：①标出支点O的位置；②画出作用在撬棍上的力F1的力臂。 3．如图所示，铡刀工作时的动力为F1，O为支点。请在图中作出动力臂L1和铡刀受到的阻力F2的示意图。 4．(兰州中考)如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图。当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水。请在图中作出力F1、F2的力臂L1、L2，O为支点。 5．画出图甲中杠杆的动力臂和阻力臂；图乙中已知动力臂l1，请画出OA的动力F1。 6．如图所示，杠杆OA在图示位置静止，画出阻力臂L2及最小动力F1。 类型二　滑轮组的组装 7．如图所示，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绳子绕法。 类型三　简单机械的计算 9．有一扁担长2 m，左端挂120 N的物体，右端挂180 N的物体(如图所示)，要使扁担水平平衡，支点(肩膀)应放在距左端 _____ m处；若两端的重力各减少30 N，要使扁担水平平衡，则支点应向 ____ 移动 ______ m。 1.2 右 0.05 10．李师傅用如图所示的滑轮组将沙子从地面提升到距离地面6 m高的三楼，沙子的质量为50 kg，装沙子的桶的质量为8 kg，动滑轮的质量为2 kg，若物体上升的速度为0.1 m/s，忽略摩擦和绳重，g取10 N/kg。 求： (1)提升物体时绳子自由端的拉力； (2)拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率。 11．(安徽中考)如图所示，一轻绳绕过定滑轮，一端与粗糙水平桌面上的滑块相连，另一端挂一个砂桶。调整桶内砂的质量，当砂桶和砂的总质量m＝0.2 kg时，砂桶和滑块都做匀速直线运动，速度大小v＝0.5 m/s，不计滑轮的摩擦，g取10 N/kg，求砂桶和滑块匀速运动时： (1)滑块受到的摩擦力大小； (2)砂桶和砂所受的重力在2 s内做的功。 12．(广东中考)已知小汽车的总质量为1 500 kg，该车以30 m/s的速度做水平匀速直线运动，行驶了180 s，小汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍(g取10 N/kg) 。求： (1)小汽车行驶的距离； (2)在此过程中小汽车的牵引力和功率。 13．在开展“改善农田，整理土地”的活动中，挖掘机发挥了重要作用。某挖掘机某次挖土质量为800 kg，挖出的泥土需要举高4 m移送到装载车上，在移送泥土的过程中，挖掘机的功率是20 kW，所用的时间是4 s。(g取10 N/kg)求： (1)挖掘机挖出泥土的重力； (2)移送泥土时，挖掘机对泥土所做的功； (3)移送泥土时，挖掘机的机械效率。 14．如图所示是某建筑工地提升建材所用的升降机示意图。建材的重力是6 300 N，建材与货箱水平底面的接触面积是1.2 m2。升降机在1 min内将建材匀速提升了12 m，钢丝绳自由端拉为F的功率是1 800 W。求： (1)建材对货箱水平底面的压强； (2)拉力F所做的功； (3)该滑轮组提升这些建材的机械效率。 解：(1)m总＝m沙＋m桶＋m动＝50 kg＋8 kg＋2 kg＝60 kg，G总＝m总g＝60 kg×10 N/kg＝600 N，由图可知，承担物重的绳子段数n＝2，则提升物体时绳子自由端的拉力F＝ eq \f(1,2) G总＝ eq \f(1,2) ×600 N＝300 N； (2)由图可知，n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×6 m＝12 m，拉力做功W总＝Fs＝300 N×12 m＝3 600 J，做这些功所用的时间t＝ eq \f(s,v) ＝ eq \f(6 m,0.1 m/s) ＝60 s，则拉力的功率P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(3 600 J,60 s) ＝60 W； (3)工人做的有用功W有用＝G物h＝m物gh＝50 kg×10 N/kg×6 m＝3 000 J，则滑轮组的机械效率η＝ eq \f(W有用,W总) ＝ eq \f(3 000 J,3 600 J) ＝83.3%。 解：(1)砂桶和砂所受的总重力G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N，绳对砂桶的拉力F＝G＝2 N，绳对滑块的拉力F′＝F＝2 N，则滑块受到的摩擦力f＝F′＝2 N； (2)砂桶在2 s内下降的距离h＝vt＝0.5 m/s×2 s＝1 m，则砂桶和砂所受的重力在2 s内做的功W＝Gh＝2 N×1 m＝2 J。 解：(1)小汽车行驶的距离s＝vt＝30 m/s×180 s＝5.4×103 J； (2)在此过程小汽车的牵引力F牵＝f阻＝0.16 G＝0.16mg＝0.16×1 500 kg×10 N/kg＝2 400 N，功率P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(Fs,t) ＝Fv＝2 400 N×30 m/s＝7.2×104 W。 解：(1)挖掘机挖出泥土的重力G＝mg＝800 kg×10 N/kg＝8×103 N； (2)移送泥土时挖掘机对泥土所做的功W＝Gh＝8×103 N×4 m＝3.2×104 J； (3)移送泥土时挖掘机的机械效率η＝ eq \f(W,W总) ＝ eq \f(W,Pt) ＝ eq \f(3.2×104 J,20×103 W×4 s) ＝40%。 解：(1)建材对货箱水平底面的压强p＝ eq \f(F,S) ＝ eq \f(G,S) ＝ eq \f(6 300 N,1.2 m2) ＝5.25×103 Pa； (2)拉力F所做的功W＝Pt＝1 800 W×60 s＝1.08×105 J； (3)有用功W有用＝Gh＝6 300 N×12 m＝7.56×104 J，则该滑轮组提升这些建材的机械效率η＝ eq \f(W有用,W) ＝ eq \f(7.56×104,1.08×105 J) ＝70%。 $$