专题02 功和机械能、简单机械（考点串讲）-2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（人教版2024）

GREEN BUSINESS 物理 八年级下学期期末考点大串讲 专题02 功和机械能、简单机械 01 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 02 核心精讲·题型突破 精准划分题型以把握命题规律，深入掌握考试动态与趋势 4 考点一  功 核心精讲·题型突破 核心精讲 1、力学中的功 （1）功的概念：如果一个 作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段 ，就说这个力对物体做了功。 （2）力学中，功等于 与物体沿力的方向移动 的乘积。 （3）表达式： ，F表示力，s表示沿力的方向移动的距离，W表示功。 （4）单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是牛米，它有一个专门的名称叫作 ，简称 ，符号是 。1J= N·m。 力 距离 力 距离 W=Fs 焦耳 焦 J 1 5 考点一  功 核心精讲·题型突破 核心精讲 （5）变形式： ， 。 （6）做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的 ；另一个是物体在力的方向上移动的 。 （7）三种不做功的情况 ①有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于 移动一段距离； ②有力无距离：物体受到力的作用，但在力的方向上 移动距离； ③力与距离垂直：物体移动的距离方向与力的方向 。 力 距离 惯性 没有 垂直 6 考点一  功 核心精讲·题型突破 核心精讲 2、功的计算 （1）对W＝FS的理解 ①F与S的方向必须在同一直线上； ②力与物体移动的距离必须对应于同一物体；　 ③力与物体移动的距离必须对应于同一段时间，即公式中的F始终作用在物体上；　 ④当有几个力同时作用在同一物体上时，要根据题意明确哪几个力做功和对谁做功； ⑤做功多少与物体的运动形式无关，不管物体是做匀速运动还是变速运动，不管物体是在光滑平面上还是粗糙平面上，做功的多少只由W＝FS决定。 7 考点二  功率 核心精讲·题型突破 核心精讲 1、功率 （1）比较物体做功的快慢 时间相同，比较 的多少，做功多的做功快；做功多少相同，比较所用 ，用时少的做功快。 （2）物理意义：在物理学中，用功率表示做功的 。 （3）定义： 与做功所用 之比叫做功率。 （4）表达式： ，W表示力，t表示做功所用时间，P表示功率。 做功 时间 快慢 功 时间 8 考点二  功率 核心精讲·题型突破 核心精讲 （5）单位及换算：由功的单位和时间的单位组合而成的。功的单位是J，时间的单位s,则功率的单位为J/s，它有个专门的名称叫做 ，简称 ，符号 ，1W= J/s。常用单位有kW，1kW= W。 （6）变形式： ， 。 2、功率的计算 当物体在力F的作用下，沿力F的方向以速度v做匀速直线运动，功率计算公式 。应用公式计算时，速度的单位必须是m/s，这样得出的功率单位才是W。 瓦特 瓦 W 1 1000 W=Pt P=Fv 9 考点三  动能和势能 核心精讲·题型突破 核心精讲 1、能量 （1）物体能够对外 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。 （2）能量的单位与功的单位相同，在国际单位制中，能量的单位是 。 （3）一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。 2、动能 （1）物体由于 而具有的能叫做动能。一切 的物体都具有动能。 （2）物体动能的大小跟 和 有关。质量相同的物体， 越大，它的动能越大。运动速度相同的物体， 越大，它的动能也越大。 做功 焦耳 运动 运动 质量 速度 速度 质量 10 考点三  动能和势能 核心精讲·题型突破 核心精讲 3、重力势能 （1）物体由于位置较高而具有的能量叫做重力势能。 （2）重力势能大小与 和 有关。在质量一定时， 越高，重力势能越大；在高度一定时， 越大，重力势能越大。 4、弹性势能 （1）物体由于 而具有的能量。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。 （2）弹性势能的大小与物体的弹性以及 有关；同一物体， 越大，弹性势能越大。 质量 高度 高度 质量 弹性形变 形变程度 形变程度 11 考点四  机械能及其转化 核心精讲·题型突破 核心精讲 1、机械能 （1）机械能： 能、 势能和 势能统称为机械能. （2）一个物体具有的机械能是动能和势能之 。 （3）动能和势能的相互转化。 2、机械能守恒 （1）如果只有动能和势能的转化，即机械能未与其他形式的能量发生相互转化时，机械能的总量保持不变。在理想情况下(忽略对外所做的功)，可以认为在动能和势能相互转化过程中，机械能的总量 。 动 重力 弹性 机械能 保持不变 12 考点四  机械能及其转化 核心精讲·题型突破 核心精讲 （2）动能和势能的转化： 13 考点五  杠杆 核心精讲·题型突破 核心精讲 1、杠杆 （1）定义：一根硬棒，在 的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。 （2）杠杆五要素 五要素及解释 图示 支点 杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示 动力 使杠杆转动的力，用字母F1表示 阻力 阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示 动力臂 支点到 的距离，用字母l1表示 阻力臂 支点到 的距离，用字母l2表示 力 动力作用线 阻力作用线 14 考点五  杠杆 核心精讲·题型突破 核心精讲 2、对杠杆的理解 （1）对动力和阻力的理解： ①都是杠杆受到的力，作用点一定在杠杆上； ②使杠杆转动的方向相反，但两个力的方向不一定相反。 （2）对力臂的理解： ①力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离； ②力臂可以在杠杆上,也可以不在杠杆上； ③若力的作用线通过支点，则力臂为0。 15 考点五  杠杆 核心精讲·题型突破 核心精讲 3、画力臂的方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 （1） 找支点O； （2）画动力和阻力的作用线（虚线）； （3）画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； （4）做标注（用字母注明动力臂或阻力臂）。 4、杠杆的平衡条件 （1）当杠杆处于静止或匀速转动状态时，我们就说杠杆平衡了。 （2）动力×动力臂=阻力×阻力臂。用字母表示： 。这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。 F1L1=F2L2 16 考点五  杠杆 核心精讲·题型突破 核心精讲 5、生活中的杠杆 名称 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 图示       力臂关系 l1 l2 l1 l2 l1 l2 力的关系 F1 F2 F1 F2 F1 F2 特点 省力但费距离 费力但省距离 不省力不费距离 应用举例 铡刀、瓶起子，手推车、钢丝钳、羊角锤、撬棒等 钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、扫帚、船桨等 天平、跷跷板、定滑轮 > < < > = = 17 考点六  滑轮 核心精讲·题型突破 核心精讲 名称 定滑轮 动滑轮 示意图     定义 轴固定不动 轴可以随被吊物体一起运动 实质 杠杆 动力臂为阻力臂 倍的省力杠杆 特点 不能省力，但是能改变动力的方向 能省一半的力，但不能改变动力的方向 力臂关系 l1=l2 l1=2l2 力的关系 F=G F= G 距离关系 s=h s=2h 等臂 2 18 考点六  滑轮 核心精讲·题型突破 核心精讲 几种常见情况中的等量关系（图中物体均做匀速直线运动，忽略绳重及摩擦） 图示 表达式 定滑轮     F拉=G物，s绳=h物，v绳=v物   F拉=f，s绳=s物，v绳=v物（其中，为物体所受的摩擦力） 19 考点六  滑轮 核心精讲·题型突破 核心精讲 动滑轮         F拉=（G物+G动），s绳=2h物，v绳=2v物   F拉=f，s绳=2s物，v绳=2v物   F拉=2G物+G动，s绳=h物，v绳=v物   F拉=2f，s绳=s物，v绳=v物 20 考点六  滑轮 核心精讲·题型突破 核心精讲 2、滑轮组 （1）滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向 （2）确定承担物重绳子段数n的方法：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数，在图甲中，有两段绳子吊着动滑轮，n=2，图乙中有三段绳子吊着动滑轮，n=3。 21 考点六  滑轮 核心精讲·题型突破 核心精讲 （3）拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一即: 不计动滑轮重、绳重和摩擦： 。 不计绳重和摩擦但考虑滑轮重： 。 （4）滑轮组的绕绳方法：①动滑轮和定滑轮个数相同时，滑轮组绕绳采用“奇动偶定”的原则.即当承重绳子的段数为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上。 ②动滑轮和定滑轮个数不相同时，最省力的绕线方法：从个数少的滑轮为起点。 22 考点六  滑轮 核心精讲·题型突破 核心精讲 斜面：人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，如图所示，这样比直接向上抬起重物省力很多。这块倾斜的木板就是斜面。斜面是同水平面成一定倾斜角度的平面，也是一种简单机械。 特点：如图所示，设斜面长度为l，高为h，重物重力为G，在理想情况下，不考虑斜面摩擦，即斜面是光滑的，则沿斜面向上的推力F=(即斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一)，因l<h，故F>G。即在斜面高度一定时，斜面越长越省力。 23 考点六  滑轮 核心精讲·题型突破 核心精讲 4、轮轴 （1）轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。 （2）轮轴的实质：轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆. （3）轮轴的原理：根据杠杆的平衡条件得：F1R=Gr 因为R>r：所以：F1<G 当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。 24 考点七  机械效率 核心精讲·题型突破 核心精讲 1、有用功和额外功 （1）为了实现做功的目的，不用任何机械而必须做的功，用W有表示； （2）使用机械时，不是我们需要的但又不得不做的功，用W额表示； （3）有用功与额外功之和是总共所做的功，用W总表示。 2、机械效率 （1）概念：物理学中,将 跟 的比值叫做机械效率。(比值定义法) （2）公式： 。 （3）特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总小于总功，机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示。 （4）提高滑轮组机械效率的方法：①减小机械自重；②减小机械间摩擦；③增加物重。 有用功 总功 25 考点七  机械效率 核心精讲·题型突破 核心精讲 3、常见简单机械的机械效率   杠杆  滑轮（组） 斜面  竖直匀速提升 水平匀速拉动 公式 （理想） （考虑动滑轮） 或 26 考点七  机械效率 核心精讲·题型突破 核心精讲 3、常见简单机械的机械效率 说明 其中G为提升重物的重力，h为重物升高的高度，F为动力，s为动力作用点移动的距离。 其中G为提升重物的重力，h为重物升高的高度，s为绳子自由端移动的距离，n为承担重物的绳子段数。 其中Ff为物体与水平面间的摩擦力，F为拉力，s物 为物体移动的距离，s绳为绳子自由端移动的距离，n为承担摩擦力的绳子段数。 其中G为提升重物的重力，h为斜面的高度，s为斜面的长度，F为拉力，Ff为物体与斜面间的摩擦力。 27 实验一  研究物体的动能跟哪些因素有关 实验突破·考向探究 实验突破 【提出问题】物体的动能与哪些因素有关？ 【实验器材】刻度尺、带斜面的木板、质量不同的小球、木块 【进行实验收集证据】 （1）当探究动能大小与速度的关系时，控制质量一定，改变速度大小。将同一个小球，从不同高度由静止自由释放，到达水平面时速度不同，动能不同。 （2）探究动能大小与质量的关系时，控制速度大小一定，改变质量。将质量不同的钢球从光滑斜面的同一高度由静止自由释放，下滑到水平面时速度相同。 【实验结论】质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 28 实验一  研究物体的动能跟哪些因素有关 实验突破·考向探究 实验突破 【交流与反思】 （1）转换法：用木块被推移的距离反映小球的动能大小 （2）控制变量法：①探究动能大小与速度的关系时，控制小球的质量不变，只改变小球进入水平面的速度(改变由静止释放的高度)；②探究动能大小与质量的关系时，控制小球的速度不变(从同一高度由静止释放)，只改变小球的质量 （3）木块最终停下的原因：受到木板摩擦力的作用 （4）能量转化：小球从斜面滚下时,重力势能主要转化为动能;小球随木块在水平面上运动至静止时，动能转化为内能 （5）改进：实验装置可以改为小球由高处摆下撞击物块，如下图 （6）科学推理：若水平木板绝对光滑,则物块将一直做匀速直线运动 29 实验二  探究杠杆的平衡条件 实验突破·考向探究 实验突破 【实验装置和实验图】弹簧测力计、杠杆、钩码 【实验过程】 ①调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 ②在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重新平衡。（此时可以调平衡螺母吗？不能） ③把支点左边的钩码重当作动力，支点右边的钩码重当作阻力，读出动力臂和阻力臂，将各数值填入表格中。 30 实验二  探究杠杆的平衡条件 实验突破·考向探究 实验突破 【实验分析】动力×动力臂=阻力×阻力臂或 。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 动力×动力臂 阻力F2/N 阻力臂F2/cm 阻力×阻力臂 F1L1=F2L2 31 实验二  探究杠杆的平衡条件 实验突破·考向探究 实验突破 【交流与反思】 （1）支点位置选择：杠杆的重心；以避免杠杆自重对实验产生影响 （2）使用前调节杠杆平衡,使其在水平位置静止的方法：调节平衡螺母，左高左调，右高右调（实验过程中不能调平衡螺母） （3）调节杠杆在水平位置平衡的原因：可以在杠杆上直接读出力臂的大小 （4）杠杆平衡的判断：杠杆静止或匀速转动 （5）用弹簧测力计代替钩码提供动力的好处：可以直接测出动力的大小；可以提供不同方向的力 （6）弹簧测力计从竖直拉变成斜着拉,弹簧测力计示数的变化：力臂减小示数增大 （7）多次实验的目的：寻找普遍规律,避免偶然性 32 实验三  测量滑轮组的机械效率 实验突破·考向探究 实验突破 【实验原理】 。 【实验器材和实验图】弹簧测力计、刻度尺、滑轮组、细绳、钩码、铁架台 【实验过程】 1.测出钩码的重力G，并记录表中 2.先后按如图所示的三种情况，将实验器材安装好。 3.匀速拉动弹簧测力计，使钩码G匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数据在表格中 33 实验三  测量滑轮组的机械效率 实验突破·考向探究 实验突破 【实验结论】 （1）当动滑轮重一定时，物重越重，机械效率越高 （2）当物重一定时，动滑轮重越轻，机械效率越高 滑轮组 钩码重/N 钩码上升高度/m 有用功/J 弹簧测力计示数/N 绳子自由端移动距离/m 总功/J 机械效率 （a） （b） （c） 34 实验三  测量滑轮组的机械效率 实验突破·考向探究 实验突破 【交流与反思】 （1）控制变量法：①在探究滑轮组的机械效率与物重的关系时，控制动滑轮重不变，只改变物重；②在探究滑轮组的机械效率与动滑轮重的关系时，控制物重不变，只改变动滑轮重 （2）滑轮组的绕线方式：（段数为奇数时从动滑轮开始绕，段数为偶数时从定滑轮开始绕，即“奇动偶定”） （3）匀速（缓慢）拉动的目的：使弹簧测力计示数稳定，方便读数 （4）设计实验数据表格：（表格应包含实验序号、动滑轮重、钩码重、钩码上升的距离、弹簧测力计的示数、自由端移动的距离、机械效率） （5）有用功：钩码重×钩码上升的距离 （6）总功：拉力×自由端移动的距离 （7）提高机械效率的方法：减小摩擦、增大物重、减小动滑轮重 （8）滑轮组的机械效率与物体被提升的高度、速度、滑轮组的绕线方式均无关 35 考点一  功 典例分析·举一反三 典例分析 【典例1】（24-25九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，是小明在水平地面搬箱子的过程。下列说法中正确的是（　　） A．发力阶段，小明对箱子做功 B．上升阶段，小明对箱子做功 C．站立阶段，小明对箱子做功 D．前行阶段，小明对箱子做功 【典例2】（23-24九年级上·江苏镇江·期末）小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 J；再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m，则该加速过程中推力所做的功为 J；整个过程中，小车重力做的功为 J。 B 50 100 0 36 考点二  功率 典例分析·举一反三 典例分析 【典例3】（23-24八年级下·山东威海·期末）星期天的早晨小明登到山顶后可以采用两种路径下山，一种是从东面陡坡下山，需用时7min；另一种是从西面缓坡下山，需用时15min（设山下地面相平，不计摩擦）。则下列说法正确的是（     ） A．从东面下山，自身重力做功多一些 B．从东面下山和从西面下山，自身重力做功一样多 C．从西面下山，重力做功的功率大 D．两种下山方式重力做功的快慢一样 B 从同一山顶下山，到达相同高度的地面，人在重力方向上通过的距离相等，可知两种下山方式人自身重力做的功相同；从西面缓坡下山时间较长，从西面下山重力的功率小。 37 考点二  功率 典例分析·举一反三 典例分析 【典例4】（23-24八年级下·河北唐山·期末）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球质量是2kg，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s。则球的重力是 N，球下降过程中重力做功为 J，功率为 W。 【典例5】（24-25九年级上·江苏扬州·期中）如图所示，物体由静止开始在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为 Wl、W2，功率分别为P1、P2，则它们之间的关系是（　　） A．Wl=W2，P1>P2 B．W1=W2 ，P1=P2 C．Wl>W2，P1>P2 D．Wl<W2 ，P1<P2 20 54 72 B 38 考点三  动能和势能 典例分析·举一反三 典例分析 【典例6】（24-25九年级上·陕西宝鸡·期末）10月17日，“全民健身运动三秦”2024年陕西省社区运动会（宝鸡陈仓赛区）开幕式在陈仓苑健身公园东广场举行。在定点投篮的项目中，篮球离开运动员的手上升的过程中，下列有关篮球的说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 【典例7】（23-24八年级下·安徽黄山·期末）如图是小浩同学玩蹦极时的情景，不考虑空气阻力，则关于他在下降过程中的说法，正确的是（　　） A．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能增大，动能减小 B．李浩同学下降到最低点时动能为零，弹性绳的弹性势能最大 C．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能减小，动能减小 D．弹性绳刚伸直时，小浩同学的速度最大，动能最大 B B 39 考点三  动能和势能 典例分析·举一反三 典例分析 【典例8】（23-24八年级下·福建厦门·期末）合理使用各种交通工具为我们生活带来便利，但如果超载和超速将带来安全隐患，小张同学设计了如图所示的实验模拟探究超载和超速的危害：将A、B、C三辆小车分别从同一斜面的三个位置由静止释放，已知mA=mB<mC，hA=hC>hB。 (1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块 来体现的， 这种研究方法叫 法； (2)在甲、丙两图所示的实验中，A、C两车到达 水平面时的速度vA vC； (3)研究超速带来的安全隐患时，应选用图甲和图 进行实验。 在质量相同的情况下，汽车的 越大，其动能就越大，发生 交通事故时造成的伤害就越大。 被撞开的距离 转换 = 乙 速度 40 考点四  机械能及其转化 典例分析·举一反三 典例分析 【典例9】（23-24九年级下·河北石家庄·期末）掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低，如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，从A点运动到B点，小球的 能转化为 能；小球在B位置的动能 小球在C位置的动能。 【典例10】（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q两点，忽略空气阻力。释放瞬间，两球的重力势能 ，甲球在 P点和Q点的机械能 。（均选填“相等”或“不相等”） 重力势 动 大于 不相等 相等 41 考点五  杠杆 典例分析·举一反三 典例分析 【典例11】（23-24八年级下·河南漯河·期末）如图中的起瓶器，它属于 杠杆（填“省力”或“费力”），A、B两点中 点是支点，开瓶盖时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。 【典例12】（24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习）某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时，小明竖直举着九（1）班的班牌走在最前列，如图所示。若匀速前进时，班牌受到水平向后风的阻力为10N，作用在A点。若将班牌视为杠杆，AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中C点作为支点，手对另一点施加的力为 N，这个力的方向是水平 （选填“向前”或“向后”）。若她将图中B点作为支点，手对另一点施加的力为 N。 省力 A 向上 30 向前 20 42 考点五  杠杆 典例分析·举一反三 典例分析 【典例13】（23-24八年级下·山东济宁·期末）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置 匀速转到OB位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力的力臂先变小后变大 B．阻力的力臂逐渐变小 C．拉力F先变小后变大 D．拉动木杆过程中木杆属于省力杠杆 【典例14】（23-24八年级下·广东深圳·期末）如图所示，轻质杠杆OAB上挂一个物体，拉力F1使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出动力F1的力臂l1和悬挂物体重力的示意图。 D 43 考点五  杠杆 典例分析·举一反三 典例分析 【典例15】（24-25九年级上·陕西渭南·期末）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)杠杆静止在如图甲所示位置，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。杠杆水平平衡后，在实验过程中 （选填“能”或“不能”）再次调节两侧的平衡螺母； (2)小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了3次实验，杠杆水平平衡时记录的数据如表 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是: （用F1、L1、F2、L2表示）； (3)如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 （选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。 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 右 不能 F1L1=F2L2 右端下沉 44 考点六  滑轮 典例分析·举一反三 典例分析 【典例16】（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A．F1>F2>F3 B．F2>F3>F1 C．F2<F1<F3 D．F3<F1<F2 【典例17】（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N，每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为 N。拉力F为 N时，恰能让重物G匀速上升。 30 40 C 45 考点七  机械效率 典例分析·举一反三 典例分析 【典例18】（23-24八年级下·四川遂宁·期末）如图，王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动，物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动，则在此过程中，拉力F的功率为 W，物体与地面间的滑动摩擦力为 N，物体重力做功为 J。（滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计） 12 60 0 由图知，动滑轮上的绳子股数n=3；重力的方向竖直向下，物体在水平地面上向左匀速运动，没有在重力的方向上移动距离，根据做功的条件可知，重力没有做功。 46 考点七  机械效率 典例分析·举一反三 典例分析 【典例19】（24-25九年级上·江苏无锡·期末）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则此过程中，下列判断正确的是（　　） A．拉力F1一定大于F2 B．乙滑轮组的机械效率较高 C．甲、乙两滑轮组完成的额外功相同 D．F1做功的功率大于F2做功的功率 C 47 考点七  机械效率 典例分析·举一反三 典例分析 【典例20】（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示斜面长为1m、高为0.5m，现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，用时5s，若拉力F为8N，则以下说法不正确的是（    ） A．拉力所做的功为8J B．斜面的机械效率为62.5% C．该过程中额外功的功率 1.6W D．该过程中有用功为5J C 48 考点七  机械效率 典例分析·举一反三 典例分析 【典例21】（23-24八年级下·福建厦门·期末）小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 (1)小玲同学认为表格设计有问题，请你指出问题所在： ；（不说明理由）在实验中，弹簧测力计应竖直向上 提升重物； 物理量名称 实验1 实验2 实验3 钩码量G/（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η（%） 74 57 机械效率平均值 设计机械效率平均值 匀速 49 考点七  机械效率 典例分析·举一反三 典例分析 (2)通过表中数据可分析出实验1是用 （选填“甲”或“乙”）图滑轮组做的实验； (3)3次实验后得出表中的数据，请将第3次测量的效率补充在表中的空白处 ； (4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 ； (5)比较实验 两个实验的数据可得出结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 甲 83.3％ 越小 1、3 50 考点突破·考法探究 巩固训练 1．（24-25九年级上·陕西汉中·期末）在巴黎奥运会女子双人3米跳板决赛中，中国选手昌雅妮和陈艺文成功夺冠。如图所示，两位运动员离开跳板后跃起的过程中，若忽略空气阻力，则她们的动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 2．（24-25九年级上·安徽马鞍山·期中）小明同学用20N的水平推力，将重为100N的购物车在20s内沿水平地面匀速向前推动了10m，在此过程中，推力做功 J，购物车的重力做功 J。 减小 增大 不变 200 0 51 考点突破·考法探究 巩固训练 3．（23-24八年级下·四川攀枝花·期末）我县今年体育中考于4月8日正式开始，多数同学选择排球项目。如图是某同学垫排球时的场景。排球离手上升的过程中，手对排球 施加力的作用（选填“有”、“没有”），排球的动能 （选填“增大”、“减小”、“不变”），排球下落的过程中机械能 （选填“增大”、“减小”、“不变”）（空气阻力忽略不计）。 4．（23-24八年级下·河南郑州·期末）2024年4月25日20时59分，酒泉卫星发射中心，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭加速升空直冲云霄，神舟十八号载人飞船的动能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变），约10分钟后，飞船和火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 没有 减小 不变 增大 增大 52 考点突破·考法探究 巩固训练 5．（24-25九年级上·甘肃张掖·期末）用如图所示的滑轮组将重为120N的物体用50N的力在3s内竖直匀速提升5m，则此过程中有用功为 J，机械效率为 ，拉力所做的功率为 W。 6．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）如图所示，物体重210N，动滑轮重25N，工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，此过程中有用功是 J，滑轮的机械效率是 %，克服绳重和摩擦做的额外功为 J。 600 80％ 250 630 84 45 53 考点突破·考法探究 巩固训练 7．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂4N的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则应在B处施加的力方向向 （选填“上”或“下”）， 大小为 N。 8．（23-24八年级下·安徽安庆·期末）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘护，通常用于从井中提水如图甲所示。钝转实质为可以连续转动的杠杆：某辘轭简化成杠杆如图乙，L1=60cm，l2=15cm：现将总质量为50kg的水和桶从井中匀速提起，人们在摇把末端施加的力F1至少需要 N。（g=10N/kg） 上 2 125 54 考点突破·考法探究 巩固训练 9．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）每周，同学们教室的座位会轮换，下列轮换座位时的情景中，同学没有做功的是（　　） A．同学沿水平地面推着课桌移动 B．同学沿水平地面拉着课桌移动 C．两同学一起抬着课桌水平移动 D．同学将课桌搬离地面 10．（23-24八年级下·山东聊城·期末）如图所示的四种工具在使用过程中不是为了省力的是（　） A． 食品夹 B． 酒瓶起子 C． 钳子 D． 核桃夹子 C A 55 考点突破·考法探究 巩固训练 11．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。下列说法中正确的是（　　） A．从A点到B点的过程中，摆球的机械能先增大后减小 B．在B点时，摆球的动能最大 C．在O点时，摆球的重力势能最大 D．从A点到O点，摆球的动能增加 D 如果A点到B点的过程中机械能守恒，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点的过程中没有能量损失，那么A、B两点等高; 当小球摆至B点时，高度最高，速度为零，动能最小; 摆球在最低点O时高度最小，重力势能也最小; 摆球从A下落到O的过程中，重力势能转化成动能，动能不断增加。 56 考点突破·考法探究 巩固训练 12．（23-24八年级下·广东深圳·期末）某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在①③位置机械能相等 B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置② D 因为小球在M点的重力势能小于小球在N点的重力势能，所以小球在N点的高度大于在 M点的高度，①③处于同一高度，重力势能相同，所以N点可能在位置②。 57 考点突破·考法探究 巩固训练 13．（23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末）如图甲所示，停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，下列说法正确的是（　　） A．闸杆升起时，施加在A端的力F1为动力，此时闸杆是省力杠杆 B．闸杆升起时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C．闸杆升起的过程中，阻力臂逐渐减小 D．适当将支点O远离B端，可以减小升起闸杆的动力 C 58 考点突破·考法探究 巩固训练 14．（24-25八年级上·吉林·期末）如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率η1；用乙滑轮所做的有用功为W2， 机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则（　　） A．W1=W2；η1=η2 B．W1>W2；η1<η2 C．W1<W2；η1=η2 D．W1=W2；η1>η2 15．（24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习）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拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则（ ） A．F1<F2，W1=W2 B．F1<F2，W1<W2 C．F1>F2，W1>W2 D．F1>F2，W1=W2 D A 59 考点突破·考法探究 巩固训练 16．（24-25九年级上·北京海淀·期末）小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。 为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。 (1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是 （选填“小球”或“纸盒”）； (2)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 相同； (3)对比图 和图丙所示的2次实验，可以验证小明的猜想 （选填“1”或“2”）是正确的。 小球 速度 甲 2 60 考点突破·考法探究 巩固训练 17．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前杠杆位置如图甲所示，为使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节； (2)给水平平衡的杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设 左侧钩码对杠杆施的力为动力F1，右侧钩码对杠杆 施的力为阻力F2，测出杠杆水平平衡时的动力臂L1 和阻力臂L2；多次实验并把数据填入下表： 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 1.5 0.2 1.0 0.3 4 2.0 0.15 1.5 0.2 … 右 61 考点突破·考法探究 巩固训练 小明分析表格中的数据，初步得出杠杆的平衡条件为： ； (3)实验完成后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验，如图乙所示。杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N，如果在B处施加竖直向下的拉力，使杠杆在水平位置再次平衡，此时拉力的大小为 N； (4)图乙中，若将弹簧测力计拉环固定在B点，沿图乙方向拉动弹簧测力计挂钩，当杠杆平衡时，弹簧测力计的示数与（3）中相比将 （选填“变大”“变小”或“不变”），此时杠杆的平衡条件将 （选填“不成立”或“仍成立”）； (5)小明利用图丙所示装置，轻质杠杆OC可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，改变B点位置，记录拉力F的力臂l及F的大小，画出F与的关系图像如图丁①，则动力F和动力臂l的关系为 ；将M从A移至P，再重复上述步骤，得到新的关系图像为图丁中的 （选填“①”或“②”或“③”或“④”）。 F1L1=F2L2 2 变大 仍成立 反比 ④ 62 考点突破·考法探究 巩固训练 18．（23-24八年级下·广东梅州·期末）利用图（题图）器材对“使用动滑轮是否省功”进行探究。实验步骤如下： ①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢、匀速向上提升一定高度， 并同时用刻度尺测量提升高度，记录拉力F1与高度h，计算拉力所做的功W1； ②如图乙所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢、匀速向 上提升相同高度h，记录拉力F2及绳端移动距离s，计算拉力所做的功W2； ③比较W1和W2的大小关系，得出结论。 回答下述问题： (1)提升钩码所做有用功为 ，额外功为 ，机械效率为 （均用测量量符号表示）； (2)实验中W1和W2的大小关系是W1 W2（选填“>”、“=”或“<”）； (3)请结合实际提出一种提高本机械效率的方法或措施： 。 F1h F2s-F1h < 换用质量更小的滑轮 63 考点突破·考法探究 巩固训练 19．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，重力不计的木杆AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为50cm的正方体M，当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时，物体M对地面的压强刚好为零，且AO=1m，BO=3m。求： (1)此时杠杆A端所受到的拉力； (2)物体M的密度； (3)当F减小至300N时，M对地面的压强。 （1）当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时杠杆平衡 ，即FA×OA= F×OB 因为AO=1m，BO=3m，即FA×1m=400N×3m 解得 FA=1200N。 （2）杠杆平衡时，物体M对地面的压强刚好为零，即G= FA=1200N 物体M的质量为 物体M的密度 64 考点突破·考法探究 巩固训练 19．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，重力不计的木杆AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为50cm的正方体M，当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时，物体M对地面的压强刚好为零，且AO=1m，BO=3m。求： (1)此时杠杆A端所受到的拉力； (2)物体M的密度； (3)当F减小至300N时，M对地面的压强。 （3）当F减小至300N时，杠杆平衡 FA′×OA= F′×OB 即FA′×1m=300N×3m 解得FA′=900N， M对地面的压强 65 考点突破·考法探究 巩固训练 20．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）如图是某品牌升降衣架的结构简图，已知晾衣架上所挂衣服重为40N。某同学用力F拉动绳子自由端，在10s内使衣服匀速上升1m，拉力F做功的功率为5W。不计绳重和摩擦，g=10N/kg。试求： (1)有用功是多少？ (2)拉力F是多少？ (3)此过程中该滑轮组的机械效率是多少？ （1）在整个过程中，有用功为 （2）整个过程中，拉力做的总功为 由图可知，承担物重的绳子段数为4段，所以绳子移动的距离为 所以拉力的大小为 （3）此过程中该滑轮组的机械效率是 66 GREEN BUSINESS 汇报：xxx 谢谢 聆听 $$