第10章 机械与人 章末复习（作业课件）-【四清导航】2023-2024学年八年级物理下册（沪科版 河南专用）

物理 八年级下册 沪科版 四清导航 第十章　章末复习 知识网络结构图 易错点题组专练 易错点一：杠杆 1． 如图所示，轻质杠杆O为支点，OA＞OB，若把A端重物对杠杆的拉力当作阻力，在杠杆上施加一个动力使杠杆在图中位置平衡，下列说法中正确的是 ( ) A. 这个动力的方向必须向下 B. 此时，这个杠杆一定是费力杠杆 C. 此时，这个杠杆不可能是省力杠杆 D. 这个杠杆可能是省力杠杆，可能是等臂杠杆，也可能是费力杠杆 C D 易错点二：忽略滑轮组省力费距离的规律 3． 用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100 N的物体A水平向左移动2 m，A受到地面对它的摩擦力为30 N(不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦)，下列说法中正确的是 ( ) A. 拉力F为50 N B. 绳子自由端移动的距离为6 m C. A受到的摩擦力方向水平向左 D. 拉力F为15 N D 4． (南阳月考)如图所示，滑轮重2 N，在竖直向上大小为10 N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s，若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为 ( ) A. 3 N，0.4 m/s B. 22 N，0.1 m/s C. 18 N，0.4 m/s D. 4 N，0.1 m/s D 易错点三：把承担物重的绳子的股数弄错 5． 中国高铁运营里程稳居世界第一。高速铁路的输电线，采用坠砣牵引自动补偿线的张紧，无论冬、夏输电线都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂配重为4 000 N坠砣，若某段时间内坠砣下降了20 cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦。则 ( ) A. A、B都是动滑轮 B. A是动滑轮，B是定滑轮 C. 输电线P端向左移动了10 cm D. 输电线P端受到的拉力为2 000 N C 易错点四：对功率的理解 6． 关于功、功率的理解，下列说法正确的是 ( ) A. 力越大，做功越多 B. 做功所用的时间越长，做功越多 C. 做功越快的机械，其功率就越大 D. 越省力的机械，其功率就越小 C 易错点五：不理解在P一定时，F与v的关系 7． 若汽车发动机的输出功率一定，则下列说法中正确的是 ( ) A. 汽车加速行驶时，牵引力逐渐增大 B. 汽车加速行驶时，牵引力逐渐减小 C. 汽车加速行驶时，牵引力保持恒定 D. 汽车上坡时，要减小牵引力，所以速度会减小 B D 易错点七：动能、势能的变化及其相互转化 9． 在城市街道上，经常会看到洒水车一边播放着优美的乐曲，一边向道路上洒水。如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车的动能 _______，重力势能 _______。(均填“增大”“减小”或“不变”) 减小 减小 10． 2020年12月17日，嫦娥五号返回器采用“打水漂”的方式返回并成功着陆。如图所示为“打水漂”模拟路径图，图中的A、B、C是返回器飞行轨迹上的三个点，其中A和C高度相同，以下说法正确的是 ( ) A. 返回器在B点的机械能最大 B. 从A点到B点返回器的机械能减小 C. 从A点到C点返回器的机械能不变 D. 从A点到C点返回器的动能一直减小 B 本章重点实验专练 实验一：探究杠杆的平衡条件 1． 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 (1)实验前把质量分布均匀的杠杆中点支在支架上，其目的是 _________________________。 (2)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 ____ (填“是”或“不是”)平衡状态；要使杠杆在水平位置平衡，接下来应向 ____ (填“左”或“右”)调节平衡螺母。 (3)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是 _____________________。 消除杠杆自重对实验影响 是 右 便于测量力臂的大小 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 _____________。 F1l1＝F2l2 (5)本次探究经过多次实验的目的是 ____。 A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律 (6)如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 _________ (填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。 (7)小明发现，实验中每次都竖直拉弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，虽然方便了力臂的测量，但力臂的数据不具有普遍性，为了使实验中力臂的数据具有普遍性，请你提出改进建议：___________________________。 B 右端下沉 改变弹簧测力计拉力的方向 小于 杠杆自身重力对杠杆平衡有影响 (10)小明同学通过对数据分析后得出的结论是动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，小华同学为了证明他的结论是错误的，于是做了如图戊所示的实验，将弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着，仍使杠杆在水平位置静止时，则弹簧测力计的示数将 ______ (填“变大”“不变”或“变小”)。此实验 ____ (填“能”或“不能”)说明小明结论是错误的。 变大 能 实验二：测量滑轮组的机械效率 2． 如图所示是智慧小组“测量滑轮组的机械效率”的实验装置，测得的三次实验数据如表。 实验次数 物重/N 物体上升距离/cm 测力计示数/N 测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 88.9 3 6 10 2.2 30 (1)如图所示，在实验操作时，应竖直 ______ 向上拉动弹簧测力计，且要在弹簧测力计 _______ (填“拉动”或“静止”)时读数。 (2)表格中第3次实验的机械效率为 ________ (结果精确到0.1%)。 匀速 拉动 90.9% (3)分析表中的数据可知：使用同一滑轮组提升不同重物上升相同高度时，提升重物越重，滑轮组的机械效率越 ____。 (4)若动滑轮的自重为0.2 N，则第1次实验中，克服绳重以及摩擦做的功为________ J。 (5)小彤改变动滑轮重，提升同一物体多次实验，根据所测数据绘制出图像如图丁所示。由图像可知：被提升物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越____ (填“高”或“低”)。 高 0.02 低 【补充设问】 (6)用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是 ____ (填选项的序号)。 A. 增大绳重 B. 减轻动滑轮重 C. 加快物体提升的速度 D. 提升物体上升高度 (7)实验时，如果在物体静止时读弹簧测力计的示数，则所测算的滑轮组机械效率将比物体匀速上升时所测算的值 _______ (填“偏大”“偏小”或“一样大”)。 B 偏大 (8)若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 _______ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (9)根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图像丁中的A点可知，被提升物体所受的重力一定 _______ (填“小于”“等于”或“大于”)40 N。 偏小 大于 (1)实验通过观察 ________________ 来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫 _________。该实验还用到的探究方法有 ____________ 法。 (2)实验中探究的动能是指 ____ (填字母)。 A. 钢球在斜面上的动能 B. 钢球撞击木块时的动能 C. 木块被撞击后的动能 (3)每次实验前应先将被撞击的木块 ______________。 (4)比较甲、乙两图进行的实验，可以得到的结论是 ________________________________。 木块移动的距离 转换法 控制变量 B 放到初始位置 质量相同，速度越大，动能越大 甲、丙 在速度一定时，物体的质量越大，动能越大 小于 A (8)实践应用：用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 _______ (填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。 【补充设问】 (9)本实验中水平面若绝对光滑，将 _______ (填“能”或“不能”)达到实验探究目的。 (10)小明在实际操作的过程中，发现钢球从斜面上滚下时，运动的方向难控制，有时撞不到木块，有时撞歪了，请你为小明提供 一种改进的实验方案：__________________。 (11)图丁是改进后的实验装置，其优点是 _________________________。 超载 不能 将斜面换成斜槽 减小阻力对实验的影响 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过 _____________________ 来反映的。这里用到的实验方法是 ________ (填“转换法”或“控制变量法”)。 (2)比较 ____、B两球，发现B球陷入沙坑的深度更大，由此可得到结论：当下落高度一定时，_______________________________________。 (3)比较 ____、C两球，发现C球陷入沙坑的深度更大，由此可得出结论：______________________________________________________。 (4)比较 _______ 两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 _______ (填“有关”或“无关”)。 铅球陷入沙坑的深度 转换法 A 物体的质量越大，物体的重力势能越大 A C、D 当物体质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大 无关 【拓展设问】 (5)不计空气阻力，小球在下落且陷入沙坑前的过程中，将重力势能转换为 ____能，小球这种能的增加量 _______ (填“大于”“小于”或“等于”)小球重力势能的减小量。 (6)经过进一步实验和分析，小明大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep＝mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小明高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球刚好接触沙坑表面前的动能为_________。(忽略空气阻力) 动 等于 2mgH h＝4.9t2 实验次数 1 2 3 4 5 6 h/m 2.45 4.9 7.35 9.8 12.25 14.7 t2/s2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 (8)如图乙所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时，重力势能 _______ (填“变大”“变小”或“不变”)。 变大 河南中招热点题组专练 C 2． (驻马店模拟)如图所示是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 ____ 点看作支点，此时夹子可近似看作 _______ (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 B 等臂 B 4． (三门峡二模)“由物及理，思维建模。”如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 _____________________________ (填简单机械名称)模型；人们借助这种装置的主要目的是为 _______ (填“省力”“省距离”或“省功”)；若某同学所用的拉力为300 N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为______ kg。(g取10 N/kg) 定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 省力 150 热点三：功和功率 5． (济南中考)2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重(含装备)越大的队员一定 ( ) A. 做功越多 B. 功率越大 C. 做功越快 D. 功率越小 A D 7． (周口期末)雨滴在空气中竖直下落时，受到的阻力与速度平方成正比，雨滴的速度越大所受阻力也越大，最终在落地之前变为匀速下落。则质量之比为1∶4的两雨滴，落地时的速度之比为 _______，落地时重力做功的功率之比为 _______。 1∶2 1∶8 热点四：机械效率 8． (2023·河南中考)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 150 150 80% 10． (南阳一模)一物块重2.5 N，在拉力F的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图甲所示的位置，用时6 s。此过程F做的功W和时间t的关系图像如图乙所示，物块运动的速度和时间的关系图像如图丙所示。求： (1)图甲中，拉力F对物块所做的有用功是多少？ (2)拉力F做的总功是多少？ (3)斜面的机械效率是多少？(结果精确到0.1%) (4)拉力F是多少？ 热点五：机械能及其转化 11． (四川中考改编)(双选)2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组首次实现“太空会师”。如图所示，在加速升空的过程中，神舟十五号载人飞船的 ( ) A. 动能增加 B. 重力势能减少 C. 机械能减少 D. 机械能增加 AD 12． (南阳一模)水上蹦床是一种水上娱乐项目，游客站在上面可以自由蹦跳(如图所示)。对于蹦床运动的分析，下列说法错误的是 ( ) A. 游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性势能最大 B. 游客离开蹦床向上运动过程中，他的动能减小，重力势能增大 C. 游客在最高点时受到的是平衡力 D. 游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，此过程将消耗游客体能 C 2． 如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则 ( ) A. F甲＞F乙，因为乙方法的动力臂长 B. F甲＜F乙，因为甲方法的阻力臂短 C. F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短 D. F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍 易错点六：混淆影响机械效率的因素 8． 小明分别用甲、乙两个滑轮组匀速提升物体(不计绳重及摩擦)。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 ( ) A. 若GA＝GB，甲更省力 B. 若GA＝GB，物体上升速度相同，乙拉力功率大 C. 若物体升高相同高度，乙的额外功少 D. 若GA＞GB，甲机械效率大 (4)在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如表。 (8)如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa ________ (填“大于”“等于”或“小于”)Fb。 【补充设问】 (9)接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”利用如图丁所示的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码对杠杆的拉力为阻力F2。多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是大于F2l2，其原因是 ________________________________。 实验三：探究物体的动能的大小与哪些因素有关 3． 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下(mA＝mB＜mC，h1＝h3＞h2)，水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。 (5)比较 __________ 两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。可以得出的结论是 __________________________________________。 (6)图甲、丙中，从小球开始撞击木块到木块最终静止的过程中，小球对木块所做的功分别为W甲、W丙，它们的大小关系是W甲 _______ (填“大于”“小于”或“等于”)W丙。 (7)进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为了实验安全，需改进丙图实验，再与甲图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 _____ (填写正确选项前的字母)。 A. 换用质量更小的钢球 B. 给水平木板铺上毛巾 C. 适当降低钢球B的高度 D. 换用一个较重的木块 实验四：探究重力势能的大小与哪些因素有关 4． 小明同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图甲所示的实验：有大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量均为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(不计球在光滑管道中运动的能量损失)。实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑的深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 (7)小明同学还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他测出了小球自由下落的高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，可得出h与t2的关系式为 _________。 热点一：杠杆 1． (广元中考)如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在B点悬挂一个10 N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F，使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是 ( ) A. 在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆 B. 作用在A点的力F1的大小为5 N C. 如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，力F1应变小 D. 若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1 热点二：滑轮 3． (南阳月考)如图所示，G1＝20 N，台秤示数为8 N，不计滑轮重，物体G2重 ( ) A. 2 N B. 18 N C. 28 N D. 20 N 6． (开封期末)如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则 ( ) A. F1＜F2，P1＞P2 B. F1＞F2，P1＜P2 C. W1＞W2，P1＝P2 D. W1＝W2，P1＝P2 9． (商丘模拟)小明利用如图所示的装置，用250 N的拉力使重为3 000 N的物体A沿着水平地面匀速直线运动。物体A在10 s内运动了2 m，物体A受到地面的摩擦力为其所受重力的 eq \f(1,5) ，不计绳重及滑轮组的摩擦。则动滑轮的重为 _______ N；小明做功的功率为 ______ W；该装置的机械效率为 _______。 解：(1)由图甲知，物块上升的高度h＝1.1 m，对物体做的有用功：W有＝Gh＝2.5 N×1.1 m＝2.75 J。 (2)由题知，将物块从底部沿斜面匀速运动到如图甲所示的位置，用时6 s，则由图乙可知，6 s内拉力做的总功；W总＝3.6 J。 (3)斜面的机械效率：η＝ eq \f(W有,W总) ×100%＝ eq \f(2.75 J,3.6 J) ×100%≈76.4%。 (4)拉力F所做功的功率：P＝ eq \f(W总,t) ＝ eq \f(3.6 J,6 s) ＝0.6 W，由图丙知，物块做匀速直线运动，且v＝0.3 m/s，由P＝Fv可得拉力：F＝ eq \f(P,v) ＝ eq \f(0.6 W,0.3 m/s) ＝2 N。 $$