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2020年春八年级物理全册第十章机械与人第四节做功的快慢分层精炼新版沪科版20200217149.docx
2020年春八年级物理全册 第十章 机械与人分层精炼（打包12套）（新版）沪科版.zip
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专题训练( 三 ) 杠杆与滑轮作图杠杆作图包含根据力画力臂、根据力臂画力以及最小力作图,这几类作图题的解题关键是理解动力臂、阻力臂、动力、阻力的定义以及杠杆的平衡条件;滑轮作图主要是滑轮组的绕法作图,这类作图题的解题关键是清楚绳子的股数与动力、阻力的倍数关系以及与动滑轮个数之间的关系。类型1杠杆类作图1.如图所示,请画出使杠杆在图示位置静止时,动力臂l1对应的动力f1的示意图及阻力臂l2。答案:如图所示2.如图,轻质杠杆oa可绕o点在竖直面内旋转,请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力f的示意图。答案:如图所示3.如图甲所示,钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合,图乙是其中一个杠杆。用钢丝钳剪铁丝时,将铁丝放在a处还是b处更省力呢?请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力f2的示意图和动力f1的力臂l1。答案:如图所示4.如图用螺丝刀撬图钉,请画出在a点处所用最小力f1的示意图,并画出阻力f2的力臂。答案:如图所示5.( 南通中考 )如图,o为轻质杠杆的支点,左端挂一重物,杠杆在图示位置平衡,请作出最小动力f1的示意图和阻力的力臂l2。答案:如图所示6.如图所示,在课桌上的c点用最小的力把桌腿a抬离地面,在抬离时桌腿b没有滑动,请在c点画出这个力的示意图,并标出它的力臂l。答案:如图所示7.现在不少学校里放置了如图甲所示的带盖子的垃圾桶,它能有效阻隔垃圾散发的气味,图乙为打开桶盖时的简化图。若动力作用在a点上,请在图中画出:( 1 )桶盖重力g的力臂l;( 2 )作用在a点的最小动力f的示意图。答案:如图所示类型2滑轮类作图8.请在图中画出人拉重物上升,最省力的绕线方法。 答案:如图所示9.建筑工地上,工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳提升重物。请在图中画出滑轮组的绕绳方式。 答案:如图所示10.如图所示,小华想利用滑轮,将物体沿水平方向拉动,请设计出省力且能改变拉力方向的绕绳方法( 每个滑轮均利用上 )。答案:如图所示11.如图,使用两组滑轮工具将物体沿水平地面向右拉动,请画出最省力的绳子绕法。答案:如图所示12.如图,要用滑轮组将陷在淤泥中的汽车拉出来。已知组装滑轮组的绳子能承受的最大拉力为250 n,汽车重为15000 n,所受阻力为车重的0.04倍,请画出绕绳方法。答案:如图所示类型3综合类作图13.如图所示,要使轻质杠杆在图示位置平衡,在杠杆的a点加一最小的力f,请画出力f的示意图并画出它的力臂。答案:如图所示14.如图所示,可用此装置提升重物。其中轻质杠杆oa可绕o点转动,请在图中画出提升重物时杠杆oa的阻力f2及动力臂l1。答案:如图所示4专题训练( 四 ) 功、功率与机械效率的综合计算对于功、功率与机械效率的综合计算问题,需要拆解开来进行计算:关于功的计算,关键是要找到作用在物体上的力f和物体在力的方向上通过的距离s,再根据w=fs进行计算,因此在具体的计算过程中,一定要分析清楚哪些力在哪些过程中做功;关于功率的计算,主要是要找到功w与做功的时间t,再根据p=wt进行计算,计算过程中要注意p=fv的应用;对于机械效率的计算,主要找到有用功w有和总功w总,分析清楚哪个力做总功,哪个力做有用功,对于滑轮组而言,同时还要分析清楚绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度的关系。类型1功和功率的计算1.如图所示,重为20 n的物体从斜面的顶端a滑下,若ac=3 m,ab=5 m,则物体从a端滑到b端时,重力对物体所做的功为60j,支持力对物体做的功为0j。2.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车的总质量为1.6103 kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功9.6106j,功率为16kw( g=10 n/kg )。3.如图所示,光滑斜面abac,沿斜面ab和ac分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为f1和f2,所做的功的功率分别为p1和p2。则,( a )a.f1f2,p1=p2b.f1f2,p1f2,p1p2d.f1f2,p1=p24.一辆汽油和电力混合动力轿车,仅凭汽油动力在平直公路上以v1=90 km/h匀速行驶时,输出功率p=50 kw。当驾驶员看到前方65 m处有超速拍照装置( 限速70 km/h ),在保持输出功率不变的情况下,立即启动充电装置给电池充电,达到轿车减速的目的。轿车行驶3 s后,速度减为v2=70 km/h,在这一段时间内,轿车的平均速度v=72 km/h。求:( 1 )轿车所受阻力的大小;( 2 )通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照?( 3 )如果重力为g的轿车,以速度v爬上长l、高h的坡,爬坡的效率为,求该轿车爬坡时的实际功率( 用符号表示,写出推导过程 )。解:( 1 )轿车的速度v1=90 km/h=25 m/s因轿车匀速行驶受到的阻力和牵引力是一对平衡力,由p=wt=fst=fv可得,轿车受到的阻力f=f=2103 n( 2 )轿车行驶的平均速度v=72 km/h=20 m/s轿车通过的路程s=vt=20 m/s3 s=60 m因60 m乙,p甲p乙b.甲乙,p甲p乙c.甲p乙d.甲乙,p甲p乙类型3机械效率的计算7.如图所示,每个滑轮均重12 n,用滑轮组拉着重600 n的物体a沿水平方向匀速移动,在40 s内物体移动了8 m,拉力f做的功为1280 j( 不计绳重及机械内部摩擦 )。则拉力f的功率为32w,滑轮组的机械效率为92.5%。8.动滑轮也可以看成一个变形的费力杠杆。如图所示,用竖直向上的拉力f通过动滑轮提升重物g。( 1 )请在图中标出动滑轮的支点o,并作出拉力f的力臂l1;答案:如图所示( 2 )用大小为10 n的拉力f,将重为4 n的物体g匀速竖直向上提升1 m,在此过程中,该动滑轮的机械效率为80%。9.如图所示,斜面长5 m,高2 m,某人用沿斜面方向的拉力f,将一个质量为100 kg的货物由斜面底端匀速拉到顶端,运动过程中克服摩擦力做功1000 j( g=10 n/kg ),下列说法正确的是( d )a.机械效率为75%b.f=300 nc.摩擦力为50 nd.拉力做的总功为3000 j10.工人用图示装置在10 s内将质量为45 kg的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为120 w( g取10 n/kg )。( 1 )求有用功;( 2 )求滑轮组的机械效率;( 3 )若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300 n,额外功占总功的20%,求工人提升的货物所受的重力。解:( 1 )货物的重力g=mg=45 kg10 n/kg=450 n有用功w有=gh=450 n2 m=900 j( 2 )拉力做的总功w总=pt=120 w10 s=1200 j滑轮组的机械效率=100%=100%=75%( 3 )由题图可知,n=3此时的机械效率=1-20%=80%又=100%=ghfs100%=ghfnh100%=gnf100%所以提升货物的重力g=nf=80%3300 n=720 n11.如图所示,有一质量不计且表面光滑的轻质杠杆,左端可绕o点转动,杆上系有一悬挂重物的轻绳,轻绳可在杆上自由滑动。杆的右端用一竖直向上的动力f拉着。当轻绳向右匀速滑动时,杠杆始终在水平位置保持静止。( 1 )设悬挂重物的轻绳从杆的最左端水平向右匀速滑动,试推导说明动力f与滑动时间t成正比;( 2 )如果杆的质量是重物质量的18,当轻绳固定在杠杆的中点时,拉力始终竖直向上,使用杠杆提起重物的机械效率是多少?解:( 1 )杠杆的支点为o,受力如图所示设动力臂为l,根据杠杆平衡条件可得,f阻l阻=fl则f=l阻由v=st可得,l阻=vt将代入可得,f=vtf阻=g=mg,由题意可知,和v不变,则动力f大小与滑动时间t成正比( 2 )提升重物的有用功w有=gh=mgh,用杠杆提升重物的额外功w额=g杆h=18mghw总=w有+w额=mgh+18mgh=98mgh=100%=mgh98mgh100%88.9%4单元易错强化练易错点1不会判断杠杆的动态平衡1.用如图所示的杠杆提升重物,设作用在a端的力f始终垂直杠杆向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中( 杠杆越过水平位置 ),f的大小将( d )a.保持不变b.逐渐变小c.逐渐变大d.先变大,后变小2.如图所示,两端分别站着一个大人和一个小孩,杠杆平衡。如果他们同时都以相同的速度向支点缓慢行走,杠杆将( a )a.向小孩那端下沉b.向大人那端下沉c.仍保持平衡d.无法确定3.如图所示,体积相同的实心铁球和实心铝球挂在杠杆两端使杠杆平衡,若将它们同时浸没在水中,则杠杆将( a )a.左端下沉b.仍平衡c.右端下沉d.无法判断易错点2不会利用滑轮组求解相关问题4.海港工人常常移动货物。现用如图甲所示的滑轮组,将重4000 n的集装箱沿水平方向匀速移动,若钢绳自由端拉力f1为200 n,此时该滑轮组机械效率为75%( 不计绳重及摩擦 )。( 1 )求集装箱受到的摩擦力大小;( 2 )若由图甲水平移动,改为图乙竖直向上移动,该集装箱匀速向上运动10 m,用时40 s,求上升阶段拉力的f2功率是多大?解:( 1 )因为=100%,所以w有=w总,由题图甲可知,滑轮组的股数n=2,则fs=2f1s即f=2f1=75%2200 n=300 n( 2 )因为不计绳重及滑轮摩擦,则有f1=12( f+g动 )g动=2f1-f=2200 n-300 n=100 n若改为题图乙竖直向上拉动,则有f2=12( g+g动 )=12( 4000 n+100 n )=2050 n绳端通过的距离s=2h=210 m=20 m拉力f2的功率为p=1025 w5.如图所示,工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物,当重物全部在水中时,拉力f为160 n,滑轮组的机械效率为80%。当重物离开水面后拉力f为480 n,整个装置的摩擦和绳重不计。求: ( 1 )动滑轮的重力;( 2 )物体的重力。解:( 1 )=100%=100%=100%所以g-f浮=2f=2160 n80%=256 n由f=12( g-f浮+g动 )得g动=2f-( g-f浮 )=2160 n-256 n=64 n( 2 )当物体离开水面时,因为f=1n( g+g动 )=12( g+g动 )所以g=2f-g动=2480 n-64 n=896 n2章末小结与提升杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,即f1l1=f2l2杠杆的分类省力杠杆费力杠杆等臂杠杆滑轮定滑轮:使用滑轮时,其轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力动滑轮:使用滑轮时,滑轮的轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。使用动滑轮可以省力,但不能 改变力的方向滑轮组:定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组。使用滑轮组,既可以省力,又能改变力的方向功定义:物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离公式:w=fs功率定义:在物理学中,把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫做功率公式:p=wt机械效率公式:=w有w总100%提高机械效率的方法减小额外功在总功中所占的比例增大有用功在总功中所占的比例换用最简单的机械合理利用机械能动能:物体由于运动具有的能叫做动能重力势能:物体由于高度位置所具有的能叫做重力势能弹性势能:物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能势能:重力势能、弹性势能这类能称为势能机械能:动能和势能统称为机械能动能和势能可以相互转化:动能重力势能;动能弹性势能类型1简单机械1.如图所示,重力不计的杠杆oa,o为支点,oa=2ob,重物g的重力为100 n,若在杠杆末端a点施加一个力f提起重物g,使杠杆在水平位置平衡,则此杠杆不是( 选填“不是”或“不一定是” )省力杠杆;若在a点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡,则此力的大小为50n。2.如图所示,质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上,现分别用竖直向上的力f1和f2分别作用在ab和cd的中点,使它们缓慢地竖直起来,且砖不在地面上滑动,当砖的边ab、cd刚离开地面时f1=( 选填“”“”或“=” )f2,在ab边不断抬高的过程中,f1的大小将不变( 选填“增大”“减小”或“不变” )。3.( 东营中考 )如图所示,下列简单机械中,忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦,当提起同一重物时,最省力的是( a )4.现将密度相同,重力大小分别为g1和g2的两个实心金属块a和b,挂在一轻质杠杆两端,力臂分别为l1、l2( l1ek1b.ek2ep1d.ep2ep1实验一:探究杠杆的平衡条件1.实验器材:铁架台、杠杆、钩码等。2.实验步骤( 1 )给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力;( 2 )设右侧钩码对杠杆的拉力为动力f1,左侧钩码对杠杆的拉力为阻力f2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2,把f1、f2、l1、l2的数值填入表格中;( 3 )改变动力f1和动力臂l1的大小,相应调节阻力f2和阻力臂l2,再做几次实验。3.实验表格次数动力f1/n动力臂l1/m阻力f2/n阻力臂l2/m1234.实验结论:杠杆的平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂( 或f1l1=f2l2 )。【针对训练】1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:( 1 )如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应该向右( 选填“左”或“右” )移动右端的平衡螺母;( 2 )实验时只有10个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在a点挂3个钩码时,如图乙所示,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?请设计两种方案:在g处挂2个钩码、在e处挂3个钩码( 或在d处挂4个钩码 );( 3 )通过对实验数据进行分析处理,可得出结论:杠杆的平衡条件是f1l1=f2l2。实验二:测量滑轮组的机械效率1.实验原理:=w有w总100%。2.实验器材:铁架台、滑轮若干、细线、钩码若干、弹簧测力计、刻度尺。3.实验操作( 1 )安装如图甲所示的滑轮组,测出钩码的重力( 设为g1 )后挂在动滑轮的下端;( 2 )记下钩码和细线自由端对应的刻度线( 初位置 );( 3 )匀速拉动细线末端,使钩码匀速上升,记下测力计的示数f,同时测出钩码上升的高度h和细线自由端移动的距离s,算出滑轮组的机械效率 1;( 4 )改变钩码重力( 设第二次重为g2 ),重新测滑轮组的机械效率 2;( 5 )更换不同的滑轮组( 如图乙 ),重复上述步骤,分别测出提升g1、g2时对应的机械效率 3和 4;( 6 )比较 1、 2、 3、 4,研究得出滑轮组的机械效率跟哪些因素有关。4.实验讨论( 1 )实验需直接测量的物理量有4个,分别是物重g,物体上升的高度h,拉力f,绳子自由端移动的距离s,机械效率=ghfs100%;( 2 )弹簧测力计的示数是在运动过程中读取的;( 3 )若没有刻度尺,也能测出滑轮组的机械效率;设绳子的股数为n,则=gnf100%;( 4 )通过分析可知,滑轮组的机械效率与所提物重、动滑轮的重力、摩擦力均有关。【针对训练】2.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。请回答下列问题:实验序号12钩码重g/n44钩码上升高度h/m0.10.1绳端拉力f/n1.81.6绳端移动的距离s/m0.30.4机械效率74.1%( 1 )通过分析表中数据可知,第2次实验使用的是乙( 选填“甲”或“乙” )图所示的装置;( 2 )根据表中数据,可以计算出第2次实验的机械效率=62.5%;( 3 )通过对第1次实验和第2次实验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,动滑轮的个数越多( 或动滑轮的质量越大 ),滑轮组的机械效率越低( 选填“越高”“不变”或“越低” )。1.机械功设力的方向与物体运动方向夹角为,w=fscos ,求功时可找出物体在力方向上运动的等效距离。2.弹性势能对于弹簧,在弹性限度内,弹性势能ep的大小与形变量x的定量关系:ep=12kx2,k是劲度系数。3.重力势能物体重力势能ep与质量m、高度h之间的定量关系:ep=mgh4.动能与动能定理物体动能ek与质量m、运动速度v之间的定量关系:ek=12mv2;合外力对物体所做的功等于物体动能的增加量:12mv22-12mv12=w合【针对训练】1.一质量m=2 kg的物块置于水平面。在与水平面成37角斜向上的拉力f=10 n作用下,从静止开始向右运动s=5 m的距离,这一过程拉力所做的功为40j( sin 37=0.6,cos 37=0.8 )。2.一根弹簧的弹力位移图像如图所示,那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量为4 cm的过程中,弹性势能减小了1.8j。3.质量为2 kg的物体受到一个竖直向上的拉力f=30 n,物体上升了4 m的高度,则在这一过程中,重力势能的增量为80j,动能的增量为40j( g取10 n/kg )。第十章机械与人第一节科学探究:杠杆的平衡条件第1课时杠杆及杠杆的平衡知识要点基础练知识点1认识杠杆1.如图所示,当手推车的前轮遇到障碍物a时,售货员向下按压扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是c( 填字母 )。2.如图,杠杆oa在力f1、f2的作用下处于静止,l2是力f2的力臂,在图中画出f1的力臂l1和力f2。答案:如图所示知识点2杠杆的平衡3.小华探究杠杆的平衡条件时,使用的钩码质量为50 g,杠杆上相邻刻度线的距离相等。小华将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的b点悬挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应该在a点悬挂2个钩码。4.如图所示,活塞式抽水机手柄可以看成是绕o点转动的杠杆,它在动力f1和阻力f2的作用下,处于平衡状态,则( d )a.f1oc=f2oab.f1od=f2obc.f1oe=f2oad.f1oe=f2ob5.在如图所示的实验装置中,弹簧测力计的示数为3.6 n,那么每个钩码的重力为( b )a.0.09 nb.0.9 nc.9 nd.0.45 n综合能力提升练6.如图所示,o为轻质杠杆的支点,oa=40 cm,ab=10 cm,b点所挂物体重60 n。要使杠杆在水平位置平衡,则应在a点施加一个竖直向上、大小为75n的动力。7.如图所示,o为杠杆的支点,f1的力臂长为20cm,f2的力臂长为60cm,若f1=300 n,为使杠杆平衡,f2的大小等于100n( 杠杆本身重力不计 )。8.如图所示,一轻质硬棒在f1、f2两个力的作用下处于静止,则硬棒的支点可能在杠杆上( a )a.a点b.b点c.c点d.d点9.如图所示,小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别吊在轻杆的左、右两端,放手后,轻杆马上转动起来。使轻杆逆时针转动的力是( d )a.苹果的重力b.橘子的重力c.吊橘子的绳对轻杆的拉力d.吊苹果的绳对轻杆的拉力10.在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200 g,a、b、c、d、e、f为质量不计的挂钩,已知ab=bo=oc=cd,abocd的连线与edf的连线垂直。现在b处挂2个钩码,d处挂1个钩码,木板在水平位置平衡( 如图所示 )。下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是( c )a.在b、d两处各加挂1个钩码b.在b处加挂1个钩码,d处加挂2个钩码c.b处挂2个钩码不变,把d处的1个钩码挂在f处d.把b处2个钩码挂在a处,把d处的1个钩码挂在c处11.在“富国强军”的时代要求下,大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力f与重物移动距离s的关系图像是( b )12.( 江西中考 )如图所示是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。( 1 )实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向左调;( 2 )实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,如果两人决定只改变左侧钩码的位置,则向右移动,才能使杠杆在水平位置重新平衡,改变钩码的个数及位置,并进行多次实验;( 3 )实验后,两位同学将所得的数据分析处理,最终得到杠杆的平衡条件为动力动力臂=阻力阻力臂( 或f1l1=f2l2 )。拓展探究突破练13.小徐家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在木衣架a处( 如图 ),木衣架倒了下来。小徐是个聪明的孩子,他分析了木衣架倒下来的原因后,测量了如下的数据:书包的质量m1,木衣架的质量m2,圆底盘的直径d,a点到木衣架重力作用线( 经过圆底盘的圆心 )的垂直距离为l。证明:为使木衣架不倒下来,需要满足的条件是m1m2。证明:书包的重力g1=m1g,木衣架的重力g2=m2g圆底盘直径为d,则圆盘的半径为12d分析木衣架会倒的原因时,可以把它看成杠杆,如图所示以底盘右侧o点为支点,则书包对衣架作用力的力臂为l1=l-12d衣架自身重力的力臂为l2=12d所以书包对衣架的力和力臂的乘积为g1l1=m1gl-12d衣架自身重力和力臂的乘积为g2l2=m2g12d为使木衣架不倒下来,则g1l1g2l2,即m1gl-12dm2g12d所以m1m24第2课时杠杆的运用知识要点基础练知识点1杠杆的分类1.如图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b点看成支点,此时夹子可近似看成等臂( 选填“省力”“费力”或“等臂” )杠杆。2.下列杠杆中,属于省力杠杆的是( c )知识点2杠杆的运用3.某同学分别用如图所示的甲、乙两种方法挑着同一物体行走,则图甲中肩受到的压力小于图乙中肩受到的压力,图甲中手施加的力小于图乙中手施加的力( 均选填“大于”“小于”或“等于” )。4.如图是古代战争中的“大炮”抛石机,用它可以把大石块抛出去,打击远处的敌人,它实际是费力( 选填“省力”“费力”或“等臂” )杠杆,使用它是为了省距离。综合能力提升练5.如图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于省力( 选填“省力”或“费力” )杠杆。设车箱和泥土的总重g=1000 n,运泥土时从a点提起独轮车把手的力是f,f的力臂是1.6m,f的大小至少是250n。6.如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,当图中手对车闸的作用力f1=10 n时,刹车拉线受到力的大小为40n。7.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看做一个杠杆,o为支点,a为重心,他重为500 n。地面对手的支持力f的力臂是1.5m,大小为300n。8.( 广东中考 )如图所示,拉杆式行李箱在拉力f的作用下静止在斜坡上,请画出行李箱受到的重力g的示意图,以及拉力f对o点的力臂l。答案:如图所示9.使用杠杆为我们的生活带来了方便,下列杠杆的使用能够省距离的是( b )10.如图所示,当手握哑铃向上曲肘时,动力由肱二头肌收缩提供,阻力是哑铃对手的压力。此时,前臂骨骼可以看成一个( d )a.省力杠杆,支点是a点b.省力杠杆,支点是b点c.费力杠杆,支点是a点d.费力杠杆,支点是b点11.( 河南中考 )如图的开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。图中能正确表示它工作示意图的是( b )12.如图为工人用力撬起石头的情景,小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力,其中能正确表示工人左手施力时最省力的是( b )a.f4b.f3c.f2d.f113.如图所示,某杠杆ab处于水平平衡状态,o为位于杠杆中点的支点,f为动力,物重g为阻力,oac=60。则下列说法中正确的是( c )a.ab是一个省力杠杆b.ab是一个等臂杠杆c.foc=gobd.fod=gob14.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时( a )a.尽量让树枝靠近o点,手握剪刀的位置远离o点b.尽量让树枝远离o点,手握剪刀的位置靠近o点c.树枝和手离o点的距离无论远近,修剪树枝时都费力d.树枝和手离o点的距离无论远近,修剪树枝时都省力15.地震后,许多救灾人员用如图所示的“大力钳”剪断废墟中的钢筋,救出被困群众。“大力钳”上的主要数据如图。若某救灾人员在“握力作用处”向下施加压力f,则“被钳钢筋”承受的压力为( c )a.6fb.10fc.18fd.36f拓展探究突破练16.要把一个直径100 cm、质量40 kg的油桶从平面ab滚到高20 cm的平台cd上,请在图中画出最省力的动力f1和动力臂l1,标出支点o,阻力g,阻力臂l2,并求出动力f1的大小( g取10 n/kg )。解:如图所示从图中可以看出动力臂l1的长度等于直径,即l1=100 cm=1 mm为圆心,线段bm等于圆半径和台阶高度之差,即bm=121 m-0.2 m=0.3 mmob为直角三角形,根据勾股定理得l2=bo=0.4 m由杠杆平衡条件得,f1l1=gl2,则f1=160 n4第三节做功了吗知识要点基础练知识点1机械功1.把水桶从水井里提到地面上,提水桶的力做功;小朋友用力提水桶时,桶没被提起来,小朋友提水桶的力不做功( 均选填“做”或“不做” )。2.如图所示的几种情况中,人对物体始终没有做功的是( b )知识点2功的计算3.物体在大小为10 n的水平拉力作用下,沿水平面前进2 m,则拉力做的功为20j,若物体重25 n,则重力对物体做的功为0j。4.一颗子弹从枪膛里水平射出,子弹在枪膛里受到的气体作用力为600 n,枪膛长为60 cm,射出的子弹在空中飞行了50 m,则气体在枪膛里对子弹做的功为360j。5.如果你将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上,你对课本所做的功最接近( c )a.0.02 jb.0.2 jc.2 jd.20 j综合能力提升练6.如图所示,拉力f的大小为20 n,拉着一个重为50 n 的物体在光滑的水平面上做匀速圆周运动,若绳长0.5 m,则物体运动一周,拉力做的功为0j。7.一个重200 n的物体在大小不变的水平拉力作用下匀速前进了20 m,拉力撤去后,物体由于惯性又前进了5 m。在物体向前运动25 m的过程中拉力做的功为500 j,则水平拉力的大小为25n。8.如图所示,同一物体在恒力f作用下沿水平方向运动,在桌面上从a到b过程中力f做的功为w1,在毛巾表面上从a到b过程中力f做的功为w2,则w1=w2,摩擦力f1”“=”或“” )。9.如图所示,用10 n的推力,将桌面上重20 n的物体由a处水平推动1 m到达b处后,撤去推力。物体由于继续向前运动了0.2 m,最后掉到地面c处。在此过程中,推力对物体做功10j,重力对物体做功16j。10.( 海南中考 )用大小相同的力f,作用在质量不同的物体上,使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s( 如图所示 ),f所做的功分别为w1和w2,则( b )a.w1=12w2b.w1=w2c.w1=2w2d.w1=4w211.如图是台球比赛中的情景,运动员用手推动球杆撞击静止在水平球台上的白球,白球运动后再撞击黑球。下列说法中正确的是( a )a.运动员用手推动球杆前进时,手对球杆做了功b.黑球在水平球台上滚动时,运动员还在对它做功c.白球在水平球台上滚动时,白球的重力对它做了功d.白球在水平球台上滚动时,白球受到的球台支持力对它做了功12.在排球比赛中,跳发球是最具威力的发球方式,其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有( b )a.抛球和腾空b.抛球和击球c.腾空和击球d.击球和落地13.如图所示,b物体在拉力f的作用下向左运动,在运动的过程中,a、b间有相互作用的摩擦力,则a、b间摩擦力做功的情况是( b )a.a、b都克服摩擦力做功b.摩擦力对a不做功,b克服摩擦力做功c.摩擦力对a做功,b克服摩擦力做功d.摩擦力对a、b都不做功14.如图所示,沿不同的方向用大小相等的拉力f使物体在粗糙程度相同的表面上运动相同的路程s,则下列关于拉力做功的判断中正确的是( d )a.甲图中的拉力做功最少b.乙图中的拉力做功最少c.丙图中的拉力做功最多d.甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多15.如图所示,用不变的拉力f匀速拉动重为g的物体a,使物体a沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力f做的功为( c )a.fsb.gsc.2fsd.( g+f )s16.如图所示,斜面高为1 m,长为4 m,用沿斜面向上、大小为75 n的拉力f,将重为200 n的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端,下列关于做功的判断正确的是( b )a.木箱受到重力做功的大小为800 jb.木箱受到拉力做功的大小为300 jc.木箱受到重力做功的大小为0 jd.木箱受到斜面的支持力做功的大小为200 j17.大伟同学用一个距离手3 m高的定滑轮拉住重100 n的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4 m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他做的功至少为( a )a.200 jb.300 jc.400 jd.500 j拓展探究突破练18.工人用如图所示的滑轮装置,把重为100 n的物体匀速向上提起,绳子自由端下降了6 m。不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重。( 1 )求拉力f所做的功;( 2 )若动滑轮重20 n,求拉力做的功。解:( 1 )有2股绳与动滑轮相连,所以f=12g物=12100 n=50 n,s=6 m拉力做的功w=fs=50 n6 m=300 j( 2 )若考虑动滑轮的重力,则有f=12( g物+g动 )=12( 100 n+20 n )=60 n则拉力做功w=fs=60 n6 m=360 j4第二节滑轮及其应用知识要点基础练知识点1定滑轮及其工作特点1.学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个定滑轮,它能改变力的方向,不能( 选填“能”或“不能” )省力。2.如图所示,沿三个不同方向拉绳子使物体匀速上升,弹簧测力计的示数分别为f1、f2、f3,不计绳重和摩擦,则三个力的大小关系是( d )a.f1最大b.f2最大c.f3最大d.三者一样大知识点2动滑轮及其工作特点3.如图所示,被提升的物体重100 n,动滑轮重5 n,忽略绳重和摩擦,物体匀速上升,绳子自由端的拉力f是52.5n,动滑轮的实质是一个省力杠杆。4.建筑工地上,工人用动滑轮来提升货物,如图所示。目的是为了( c )a.改变拉力的方向b.减少物体的重力c.减少拉力的大小d.减少物体移动的距离知识点3滑轮组及其工作特点5.如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20 n,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100 n的物体,所用的拉力f是( b )a.50 nb.60 nc.70 nd.120 n6.用如图所示的装置来提升物体,既能省力又能改变施力方向的装置是( c )综合能力提升练7.小明健身用的拉力器结构如图所示。他用向下的拉力拉动拉杆,使5 kg的配重块在2 s内匀速升高40 cm。配重块运动的速度v=0.2m/s,甲、乙两个滑轮都是定滑轮。此过程中,不计拉杆和绳的重力,小明用的力等于50n( g取10 n/kg )。8.如图所示,物体a重为100 n,在水平拉力f的作用下,1 s内匀速前进2 m,此时拉力f为10 n,不计滑轮重及滑轮间的摩擦,绳子自由端移动的速度为4m/s,物体a所受摩擦力为20n。9.如图所示,物体的重力都是20 n( 不考虑摩擦和滑轮的重力 ),当物体处于平衡状态时,拉力的大小分别是fa=20n,fb=10n。10.如图是家用手摇晾衣架,a、b两滑轮中属于动滑轮的是b( 选填“a”或“b” );若衣服和晾衣架的总重为120 n,不计动滑轮重、绳重及摩擦,晾衣架静止时绳的拉力f=30n。11.小李的质量为50 kg,可以举起80 kg的杠铃;小胖的质量为70 kg,可以举起60 kg的杠铃。两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是( a )a.小胖把小李拉起b.小李把小胖拉起c.两个都拉不起d.两个都拉起12.把质量相等的a、b两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( b )a.a上升b.a下降c.a、b均静止d.无法判断13.如图所示,g=200 n,滑轮重g=40 n,要使物体能匀速上升2 m,则下列说法正确的是( 不计摩擦及绳重 )( c )a.f=440 n,并向上移动4 mb.f=240 n,并向上移动4 mc.f=440 n,并向上移动1 md.f=240 n,并向上移动1 m14.用如图所示的滑轮组提起重为g的物体,图中a是弹簧测力计,不计滑轮和弹簧测力计的重力及轮与轴的摩擦,则( d )a.f=g3,a的读数等于fb.f=g3,a的读数等于gc.f=g2,a的读数等于gd.f=g2,a的读数等于f15.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦,g1=60 n,g2=38 n,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力f的作用下静止。则每个动滑轮的重力为( b )a.3 nb.6 nc.11 nd.22 n16.如图所示,在a处或b处的虚线框内添加一个滑轮,利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力,请添加滑轮并完成滑轮组绕法。 答案:如图所示拓展探究突破练17.如图所示,体重为550 n的人站在水平地面上拉绳子,使重物以1 m/s的速度匀速上升,已知滑轮的重力为50 n,被提升重物的重力为300 n( 不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦 )。求: ( 1 )人对地面的压力大小;( 2 )人拉绳子的速度;( 3 )若此人竭尽全力拉绳子,利用此装置最多可以提起多重的物体。解:( 1 )由题图可知,n=2,不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,则滑轮组绳子的拉力f=1n( g+g动 )=12( 300 n+50 n )=175 n人受到竖直向上的绳子拉力、地面的支持力和竖直向下的重力作用,由力的平衡条件可得,g人=f+f支持则f支持=g人-f=550 n-175 n=375 n因人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力,所以人对地面的压力f压=f支持=375 n( 2 )拉绳子的速度v绳=nv物=21 m/s=2 m/s( 3 )人对绳子的最大拉力等于自身的重力,即f大=g人=550 n利用此装置最多能拉起物体的重力g大=nf大-g动=2550 n-50 n=1050 n5第五节机械效率第1课时机械效率知识要点基础练知识点1总功、额外功和有用功1.升旗过程中,克服旗的重力做的功是有用功,克服绳子重力做的功是额外功,克服摩擦力做的功是额外功( 均选填“有用功”“额外功”或“总功” )。2.如图所示的装置,用250 n的拉力f将重为400 n的物体匀速提升2 m,下列说法正确的是( b )a.总功为105 jb.有用功为800 jc.额外功为300 jd.以上都不对知识点2机械效率3.一台起重机在10 s内将重为3600 n的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是1.44104j;若起重机做的额外功是9600 j,则机械效率是60%。4.关于机械效率,下列说法正确的是( d )a.有用功越大,机械的机械效率就越高b.额外功越大,机械的机械效率就越低c.总功越大,机械的机械效率就越低d.有用功与总功的比值越大,机械的机械效率就越高5.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度,则( d )a.乙升降机提升重物做的有用功多b.甲升降机的电动机做的额外功多c.甲升降机的电动机做的总功多d.乙升降机的电动机做的总功多综合能力提升练6.送气工人将一瓶液化石油气从一楼扛到三楼,在这个过程中,送气工人对钢瓶( 不包括石油气 )所做的功是额外功;到了三楼后,送气工人又把用户家里的空瓶子带下了楼,在这个过程中,送气工人对钢瓶所做的功是有用功( 均选填“有用功”或“额外功” )。7.如图所示,用滑轮组把质量为80 kg的物体匀速提升3 m,若拉力f=500 n,则滑轮组的机械效率为80%,若不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为200n( g取10 n/kg )。8.如图所示,物体a受到的重力是100 n,在5 n的拉力f作用下,以0.2 m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动,拉力f做功的功率是3w。若物体a受到的滑动摩擦力大小为12 n,滑轮组的机械效率为80%。9.图1中力f1水平拉动重为g的物体a在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动a在同一路面匀速移动了s,拉力为f2( 如图2 )。此过程滑轮组( b )a.总功为f2sb.额外功为3f2s-f1sc.机械效率为gs3f2s100%d.额外功为f1s10.如图,用下列装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最低的是( d )11.某人用如图所示的滑轮组提升重为800 n的重物,在拉力f的作用下,30 s内物体向上移动了12 m,若滑轮组的机械效率为80%,绳重、摩擦阻力不计,则( a
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