第12章 简单机械 复习训练（作业课件）-原创新课堂2023-2024学年八年级物理下册（人教版）河南

物理 八年级下册 人教版 原创新课堂 第十二章复习训练 知识网络结构图 简 单 机 械 简 单 机 械 河南中考热点专练 热点一　 杠杆作图 1．(2023·郑州期末)如图所示是用螺丝刀撬图钉的示意图，画出此时阻力F2的力臂l2和在A点所用最小力F1的示意图。 2．(2015·河南)图中OA为轻质杠杆，可绕O点转动，在点B处用细绳悬挂一重物，在A端施加动力F1，使杠杆在水平位置平衡。请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂l1。 解： 热点二　杠杆的平衡条件及应用 3．(2020·河南)在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是( ) A.瓶盖起子 B．食品夹 C．起钉锤 D．核桃夹 B 4．(2021·河南)如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒( ) A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力且费距离 D．费力但省距离 B 5．(2022·河南)在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)将装置放在水平桌面上，静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 ____ (选填“左”或“右”)调节。 (2)实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为______，②为_______。 右 1.0 0.15 F1l1＝F2l2 拉力的力臂 OB 6．(2016·河南节选)在“大力士”比赛中，需要把一质量m＝400 kg，边长l＝1 m，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如图所示。g取10 N/kg，求：翻滚立方体时，使立方体一面刚刚离开地面，所用最小力F的大小。(结果保留三位有效数字) 热点三　滑轮(组)的特点及应用 7．(2015·河南)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用方案____(选填“甲”或“乙”)，因为采用这种方案可以_______。(不计机械的自重及摩擦) 甲 省力 8．(2018·河南)高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25 kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为____________N。若某段时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了____cm。(g取10 N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩) 1×104 15 9．(2023·周口模拟)工人用如图所示的装置运送砂石。下列说法正确的是(不计绳重、动滑轮重和摩擦) ( ) A．滑轮组中的定滑轮只能改变力的方向 B．图中动滑轮相当于一个费力杠杆 C．绳子自由端下拉1 m，桶上升2 m D．质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石 A 10．(2022·河南)为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是( ) A．该装置使用滑轮是为了更加省力 B．此过程中物块的动能转化为重力势能 C．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 D．若绳子突然断开，物块将立即下滑 C AB 12．(2023·河南)如图所示，在200 N的拉力F作用下，用滑轮组将重为300 N的货物匀速提升，在20 s内货物竖直上升了2 m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( ) A．滑轮组做的有用功为400 J B．拉力F做功的功率为30 W C．滑轮组的机械效率为75% D．此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越大 C 13．(2015·河南节选)质量为3 t的小型载重汽车，额定功率为100 kW，车上装有6 t的砂石。汽车先以10 m/s的速度在平直公路上以20 kW的功率匀速行驶了10 min，消耗汽油1.2 kg，然后又以额定功率用了2 min的时间，将砂石从山坡底运送到50 m高的坡顶施工现场。g取10 N/kg，试问： (1)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？ (2)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？ 素养提升 1．(2022·开封期末)如图为修建地铁时搬运建筑材料的机械示意图，此滑轮组在2 min内将质量为0.48 t的建筑材料匀速提升12 m，此过程中拉力做的功为7.92×104 J，则拉力为________ N，该滑轮组的机械效率为________(g取10 N/kg，结果保留三位有效数字)，要提高该装置的机械效率可以采取的措施有______________________________________________。(写出一条即可)(不计绳重及摩擦) 2200 72.7% 增大提升建筑材料的重力(或减小动滑轮的重力) 2．(2023·随州)如图所示，假期小芳帮助姥姥挑担，假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻)，在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是( ) A．肩膀应该靠近“轻的一头” B．肩膀应该靠近“重的一头” C．肩膀应该居于扁担正中间 D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”， “闪动”时一定是一个筐子向上运动同时另一个筐子向下运动 B 3．(双选)如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( ) A．若G1＝G2，则拉力F1、F2做的总功相同 B．若G1＝G2，则拉力F2做的有用功多 C．若G1＞G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 D．若G1＜G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率可能相等 CD 4．(2023·濮阳期末)如图所示，固定有滑轮和微型电动机的物体A放置在水平地面上，总重为20 N，底面积为0.01 m2。电动机通过滑轮组水平匀速拉动物体A，绳子拉力的功率为1.2 W，并使物体A在2 s内移动了0.2 m，物体A受到地面的摩擦力为10.8 N，求： (1)物体A对地面的压强。 (2)绳子拉力大小。 (3)滑轮组的机械效率。 (3)分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：_________。 (4)某小组对实验过程交流、讨论后，按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了_____________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为________(选填“OA”“OB”或“AB”)。 解：根据杠杆平衡条件得F×l1＝G×l2，代入数据得F＝ eq \f(mgl2,l1) ＝ eq \f(400 kg×10 N/kg×0.5 m,\r(2) m) ≈1.41×103 N 热点四　机械效率的理解及计算 11．(2019·河南)(双选)工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法正确的是 ( ) A．拉力F的功率为 eq \f(2Fh,t) B．额外功为(2F－G)h C．滑轮组的机械效率为 eq \f(G,3F) D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大 解：(1)由P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(Fs,t) ＝Fv可得，牵引力：F＝ eq \f(P,v) ＝ eq \f(20000 W,10 m/s) ＝2000 N，由于汽车匀速运动，则受到的阻力：f＝F＝2000 N (2)汽车在斜坡上做的有用功：W有＝Gh＝mgh＝6000 kg×10 N/kg×50 m＝3×106 J，做的总功：W总＝P额t＝100000 W×2×60 s＝1.2×107 J，则机械效率：η＝ eq \f(W有,W总) ×100%＝ eq \f(3×106 J,1.2×107 J) ×100%＝25% 解：(1)物体A对地面的压力F＝G＝20 N，物体A对地面的压强：p＝ eq \f(F,S) ＝ eq \f(20 N,0.01 m2) ＝2000 Pa (2)由图可知电动机和物体A整体受到3段绳子的拉力，即n＝3，则绳子自由端移动的距离：s＝3sA＝3×0.2 m＝0.6 m，绳子自由端移动的速度：v＝ eq \f(s,t) ＝ eq \f(0.6 m,2 s) ＝0.3 m/s，根据P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(Fs,t) ＝Fv可知绳子拉力大小：F拉＝ eq \f(P,v) ＝ eq \f(1.2 W,0.3 m/s) ＝4 N (3)匀速拉动物体A做的有用功：W有用＝fsA＝10.8 N×0.2 m＝2.16 J，做的总功：W总＝Pt＝1.2 W×2 s＝2.4 J，则滑轮组的机械效率：η＝ eq \f(W有用,W总) ×100%＝ eq \f(2.16 J,2.4 J) ×100%＝90% $$