新课标八年级物理第十二章《简单机械》知识点.pdf

第十二章 简单机械 本章知识框架 第一节第一节 杠杆 第一课时 杠杆 第一课时 一 知识点一 知识点 1 杠杆的定义 2 杠杆的五要素 会画力臂 3 杠杆的平衡条件 二 检测题 1 1 在 的作用下能绕着固定 的硬棒 这根硬棒就是杠杆 2 1 杠杆的五要素 2 2 力臂 支点到 的 2 3 杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用 护城河上安装的吊桥就 是一个杠杆 如图所示 它的支点是 点 动力作用点是 阻力是吊桥的 2 4 下列说法中正确的是 A 从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂 B 从支点到动力作用线的距离叫做动力臂 C 力臂一定在杠杆上 D 力臂的大小不可能为零 2 5 下列关于杠杆的一些说法中 正确的是 A 杠杆必须是一根直棒 B 杠杆一定要有支点 C 动力臂就是支点到动力作用点的距离 D 当力的作用线通过支点时 力臂最大 2 6 下列关于F1力臂的作图中 正确的是 2 7 如图所示 O点表示杠杆的支点 画出动力F1的力臂并用字母l 1表示 画出 杠杆 滑轮 机械效率 简单机械 阻力并用F2表示 2 7 题图 2 8 题图 2 8 如图所示 作出 1 水桶M受到的重力示意图 2 以O为支点 力F的力臂l 3 1 杠杆平衡状态杠杆平衡状态 杠 杆 在 动 力 和 阻 力 共 同 作 用 下 处 于 状 态 或 状态 杠杆平衡条件内容 杠杆平衡条件公式 3 2 开瓶时使用的开瓶器 图a 可以简化成不计重力的省力杠杆 图b 0 为支点 若动力F1和阻力F2都与杠杆垂直 且AO 6 cm BO 1 cm F1 25 N 则F2 N 3 2题图 3 3 题图 3 3 在探究 杠杆的平衡条件 实验中 1 首先 调节杠杆两端的 使杠杆两端不挂钩码时 保持水平并 静止 达到 状态 2 如图所示 杠杆每格长度相同 杠杆的a处已挂着 2 个 0 5 N的钩码 要 使杠杆平衡 则应在杠杆的 处 挂上 个 0 5 N 的钩码 3 4 在 探究杠杆的平衡条件 的实验中 1 在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示 为使杠杆在水平位置平衡 应将杠杆左端螺母向 边旋一些 填 左 或 右 2 调好后 第一组按图乙进行实验 第二组按图丙进行实验 你认为第 组实验更好 理由 第一节第一节 杠杆 第二课时 杠杆 第二课时 一 知识点一 知识点 杠杆的分类 杠杆平衡条件的相关计算 二 检测题二 检测题 1 1 省力杠杆 动力臂 阻力臂 它省 但是费 应用举 例 费力杠杆 动力臂 阻力臂 它省 但是费 应用举 例 等臂杠杆 动力臂 阻力臂 应用举例 1 2 如图是一种拉杆式旅行箱的示意图 使用时相当于一个 填 省 或 费 力杠杆 若箱和物品共重 100 N 动力臂是阻力臂的 5 倍 则抬起拉杆的力至少为 N 1 3 如图所示的几种杠杆类工具 在使用时属于省力杠杆的是 1 4 如图是卸车的示意图 车厢部分视为杠杆 则下列分析正确的是 A B点是支点 液压杆施的力是动力 货物重是阻力 B B点是支点 物体A放在车厢前部可省力 C C点是支点 物体A放在车厢后部可省力 D C点是支点 物体A放在车厢前部可省力 1 5 下列工具 钢丝钳 钓鱼杆 筷子 镊子 开酒瓶用的起子 其中属于费力杠杆的是 A B C D 1 6 如图所示的四种情景中 所使用的杠杆属于费力杠杆的是 1 7 图 所示是一个指甲刀的示 意图 它由三个杠杆 ABC OBD 和 OED 组成 用指甲刀剪指甲时 下面说法正 确的是 三个杠杆都是省力杠杆 三个杠杆都是费力杠杆 ABC 是省力杠杆 OBD OED 是费力杠杆 ABC 是费力杠杆 OBD OED 是省力杠杆 1 8 如图是奥运会皮划艇静水比赛的体育图标 当运动员用船桨划水时 运动 员手中使用的船桨属于 填 费力 省力 或 等臂 杠杆 使用它的好处是 船桨向后划 水 艇就向前运动 这一现象中包含的物理知识有 只要写 出两点 1 2 1 9 如图是用螺丝刀撬起图钉的示意图 0为支点 A为动力作用点 F2为阻 力 请在图中画出阻力F2的力臂l 2及 作 用 在A点的最小动力F1的示意图 图图 7 7 1 9 题图 1 10 题图 1 10 如图所示是搬运泥土的独轮车 独轮车属于 杠杆 填 省 力 或 费力 设车厢和泥土的总重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 m F的大小至少是 N 2 1 根据图中所示的信息 请计算要撬动石头应在撬棒上施加的是多大 2 2 如图所示 AOB为一轻质杠杆 杠杆自重忽略不计 O为支点 OA OB 在 杠杆的B端挂一重 20N 的重物 要使杠杆平衡 则在A端施加的力F至少 为 N 2 2 题图 2 3 题图 2 3 如图所示 重力不计的杠杆OA O为支点 在拉力 F和重力为 30N 的重 物P的作用下 恰在水平位置平衡 已知OA 80cm AB 20cm 杠杆与转动轴 间的摩擦忽略不计 那么拉力F的力臂 L cm 拉力的大小 F N 2 4 如图所示杠杆 是支点 杠杆质量不计 在 两端分别挂上质量 不等的甲 乙两物体 甲的质量大于乙 此时杠杆平衡 下列情况中能使杠 杆重新平衡的是 将甲乙两物体向支点移动相同的距离 将甲乙两物体远离支点移动相同的距离 2 12 1 题图题图 在甲乙两端分别挂上质量相等的物体 在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体 第第二二节节 滑轮滑轮 第 第一一课时 课时 一 知识点一 知识点 1 能识别定滑轮并认识定滑轮的特点 2 能识别动滑轮并认识动滑轮的特点 二 检测题二 检测题 1 1 定滑轮 定义 工作时 轴 的滑轮 实质及特点 定滑轮的实质是一个 使用定滑轮 但 绳子自由端移动距离 s 和物体升高距离 h 的关系式 1 2 如图所示 利用定滑轮提升重物 G 不计摩擦 则 A 沿 A 方向的拉力最小 B 沿 B 方向的拉力最小 C 沿 C 方向的拉力最小 D 沿三个方向的拉力大小都 相等 1 3 定滑轮在使用时相当于一个杠杆 如图所示 某人用 绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码 已 知 人 手 的拉力为F 钩码重力为G 1 请在图中标出这只 杠杆 的支点0 画出拉力F 钩 码重力G及它们的力臂 保留作图痕迹 2 若不计摩擦 滑轮重和绳重 请用杠杆平衡条件推证 F G 2 1 动滑轮 定义 工作时 轴 的滑轮 实质及特点 动滑轮的实质是一个 所以使用动滑轮 但 绳子自由端移动距离 s 和物体升高距离 h 的关系式 2 2 观察如图所示的人们利用简单机械的情景 其中 甲的目的是 乙的目的是 物体重1000 N 如果用一个 定滑轮提起它 要用 N的力 如果用一个动滑轮提起它 要用 N的力 不计摩擦及滑轮自重 2 3 如图所示的动滑轮是变形杠杆 其支点是 点 动力臂是 阻力臂是 若重物G 50 N 动滑轮重为 10 N 绳子摩擦力不计 当重物G匀速上升时 则拉力F N 若重物G上升的高度是 5 m 则绳子自由端通过的距离是 m 2 2 题图 2 3 题图 2 4 用下列简单机械 使重量同为G的物体都处于静止状态 其中用力最大的 是 均不计摩擦 2 5 如图所示 在竖直向上的力F的作用下 重物A沿竖直方向匀速上升 已 知A的重力G 100 N 重物A上升速度为 O 2 m s 不计绳与滑轮摩擦 以及滑轮重和绳重 则拉力F的大小和滑轮上升的速度为 A 50 N 0 4 m s B 50 N 0 1 m s C 200 N 0 4 m s D 200 N 0 1 m s 2 6 如图所示 物体A重 100 N 滑轮重 2 N 当整个装置静止时 弹簧测 力计的示数为 22 N 则物体B重 A 20 N B 10 N C 76 N D 40 N 2 5 题图 2 6 题图 第第二二节节 滑轮滑轮 第 第二二课时 课时 一 知识点一 知识点 1 认识滑轮组的特点 会安装滑轮组 并能根据安装情况分析施加的拉力大 小与物重的关系 二 检测题二 检测题 1 1 滑轮组 定义 把 和 组合在一起的装置 特点 既可以 又可以 1 2 滑轮组省力情况判定 绳子段数的查法 看与 相连绳子的段数 即查 不查 省力情况判定 重及 重由几段绳子承担 提起它们所用的力就是它们 总重的 动力F与总重G 总 包括 重及 重之和 的关系式 绳子自由端移动距离s和物体升高距离h的关系式 1 3 滑轮组绕线方法 滑轮组绕线 奇 偶 找起点 1 4 滑轮组水平使用 动力F F与物体所受摩擦力f f的关系式 1 5 如图所示为三种不同的滑轮组 用它们提起重为 G 的相同 重物 在 A 端所用的拉力分别为F1 F2 F3 不计动滑轮重 绳重和摩擦 1 6 用如图所示的滑轮组匀速提升 600 N 的重物时 人手实际需提 供的拉力应该是 A 小于 200 N B 等于 200 N C 大于 200 N D 大于 300 N 1 7 如图 四个滑轮组上用相同的拉力 F 把重物匀速提起 不计动 滑轮所受的重力和绳子与轮之间的摩擦 物重最大的是 1 8 借助简单机械将重物提升 若不计滑轮重量及摩擦 以下装置 如图所示 最省力的是 1 9体重为590 N的某人用如图所示的滑轮组将自己匀速提起2 m 动滑轮重为 10 N 若不考虑吊篮和绳重及摩擦 那么他所用的 拉力和绳端下降的距离分别是 A 300 N 2 m B 200 N 6 m C 295 N 2 m D 305 N 6 m 1 10 一位同学站在地面上 要利用如图所示的滑轮组提升重物 已 知物重 l000 N 而绳子最多只能承受 400 N 的拉力 请你在图 中画出符合要求的绳子绕法 1 10 题图 1 11 题图 1 12 题图 1 11 已知动滑轮总重 100N 物体重 G 1200N 绳子能承受的最大拉力为 300N 请在图甲上画出滑轮组的绕线方法 根据你的绕法 绳子自由端的实际拉力为 多少 1 12 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来 试在图中画出最省力的绕绳方法 1 13 如图所示 在水平桌面上放一个重 200 N 的物体 物体与桌面的摩擦力 40 N 匀速拉动物体时 水平拉力 F 应为 绳重 滑轮重 绳与滑轮间的摩擦均不计 A 200 N B 20 N C 140 N D 40 N 1 14 同一物体沿相同水平地面被匀速移动 如图所示 拉力分别为 F甲 F乙 F丙 不计滑轮与轻绳间的摩擦 比较它们的大小 则 1 15 工人们为了搬运一台笨重的机器 设计了如图所示的四种方案 机器下方 的小圆表示并排放置的圆形钢管 其中最省力的方案是 1 16 如图所示 用 10 N 的力拉着重 120 N 的物体在地面上 匀速滑动 则物体与地面的摩擦力为 A 10 N B 20 N C 30 N D 40 N 1 17 如图所示 F 10 N 以 3 m s 的速度匀速拉动物体 A 若不计绳与滑 轮间的摩擦及滑轮重 求物体 A 所受摩擦力的大小及其 移动的速度 第第三三节节 机械效率机械效率 一 知识点一 知识点 1 知道是有用功 额外功和总功 2 能说出机械效率的含义 知道机械效率是小于 的 能利用机械效率的公 式进行简单计算 3 会测量机械效率 二 检测题二 检测题 1 1 有用功 为了达到某一目的所 的功 一般用字母 表示 额 外 功 人 们 使 用 机 械 完 成 有 用 功 时 并 非 我 们 但 又 的功 一般用字母 表示 总功 和 的总和 一般用字母 表示 1 2 当你用桶从井中提水时 你对桶所做的功是 如果桶掉进井里 从井里捞桶的时候 捞上的桶里带一些水 这时你对桶所做的功是 以上两空均填 总功 有用功 或 额外功 1 3 做值日时 小阳将一桶水从一楼提到二楼 此过程 中 关于做功的说法正确的是 A 对桶做的功是有用功 B 对水做的功是有用功 C 对水做的功是额外功 D 克服自身重力做的功 是总功 1 4 要把重 100 N 的沙子从一楼运上三楼 现有如图所 示的三种方法 根据图中给出的数据 试计算出三种 方法所做的有用功是 J 其中做额外功最多 的是 J 1 5 如图所示斜面长 3 m 高为 1m 工人用 400 N 的力沿斜面方向将重为 840 N 的箱子推到车上 下列说法正确的是 A 所做的有用功为 400 J B 所做的总功为 840 J C 所做的额外功为 360 J D 以上说法都不对 2 1 机械效率 定义 和 的比值 公式 规律 由于机械效率是一个 所以没有 因为有用功总 总功 所以机械效率总 2 2 一台起重机将重 3600 N 的货物提高 4 m 如果额外功是 9600 J 则该起 重机做的有用功是 J 机械效率是 2 3 如图所示的斜面高 l m 斜面长为 2 m 现将物体匀速直线从斜面的底端 拉到顶端 已知物体与斜面间的摩擦力大小为 l0 N 物体重 l00 N 则将 物体拉上斜面后 A 有用功为 20 J 额外功为 100 J 总功为 l20 J B 有用功为 100 J 额外功为 20 J 总功为 l20 J C 有用功为 200 J 额外功为 20 J 总功为 220 J D 有用功为 100 J 额外功为 10 J 总功为 llO J 2 4 如图所示 用一个动滑轮把 96 N 的物体 A 提升 2 m 所用的拉力 F 为 60 N 则拉力 F 所做的有用功和动滑轮的机械效率分别是 A 192 J 20 B 120 J 20 C 192 J 80 D 120 J 80 2 5 如图所示在水平桌面上放一个重 300 N 的物体 物体与桌面的摩擦力为 60 N 水平拉力 F 50 N 物体匀速向左移动 2 m 时 该滑轮组的机械效率为 2 6 如图所示 用滑轮组把重为 80 N 的物体匀速提起 1 在不计绳重 动滑轮重和摩擦的情况下 拉力 F 的大小是 N 2 若实际的拉力为 50 N 匀速将物体提高 4 m 则拉力所做的 功是 J 滑轮组的机械效率是 2 7 某建筑工地上 工人用如图所示的动滑轮将重 450 N 的物 体匀速竖直提升了 6 m 若已知动滑轮此时的机械效率为 90 请计算 1 工人提升重物所做的有用功是多少 2 工人提升重物所做的总功是多少 3 1 机械效率推导公式 总总 有 用有 用 W W 3 2 下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据 动滑轮重 G 动 N 物重 G N 钩码上升 高度 h m 动力 F N 动力作用点移 距离 s m 滑轮组的 机械效率 1 0 5 1 0 1 0 7 0 3 47 6 2 0 5 2 0 1 1 1 0 3 60 6 3 0 5 4 0 1 2 0 3 1 请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法 2 将表格中的数据补充完整 3 用同一滑轮组提升不同重物至同一高度 提升的物重增加时 除 克服动滑轮重所做的额外功外 其它额外功将 选填 变大 变小 或 不变 进一步分析可知 在动滑轮和绳重一定的情况下 该滑轮组的机械效率与 和 有关 4 第一次实验中 钩码上升 0 1m 所用的时间为 1 5s 则动力的功率为 W 3 3 小明在 测滑轮组机械效率 的实验中 用如图甲所示的滑轮组进行了三 次实验 实验数据如下表 1 分析表中数据 回答以下问题 表中有一个数据的记录是错误的 错误的数据是 第 3 次实验中滑轮组的机械效率是 滑轮组的机械效率与 无关 2 小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验 如图乙所 示 小红多使用一个滑轮 目的是为了改变 当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时 若忽略绳重及摩擦 它们的机械效率 选填 相同 或 不相同 理由是 4 题图 5 题图 6 题图 4 建筑工人用如图所示的装置把重 400 N 的物体匀速提升 3 m 所用的手拉力 为 300 N 则该工人所做的有用功为 J 总功为 J 该滑 轮组的机械效率是 若用该装置提升 500 N 的重物 此时滑轮组 的机械效率将 填 变大 变小 或 不变 5 工人用如图所示的滑轮组将一重 400 N 的物体匀速提起 若滑轮组的机械效 率为 80 忽略一切摩擦及绳的伸长 则拉力的大小是 N 动滑 轮重 N 若使用该滑轮组提升600 N的重物 其机械效率将 选填 变大 变小 或 不变 6 动滑轮的重力为G动 此装置的机械效率为 不计绳重和摩擦 则工人 所用的拉力为 第十二章 简单机械 单元测试 一 选择题 1 骑自行车上坡走 S 形路线 这样做的好处是 A 省距离 B 省力 C 费力 但省时间 D 以上说法都不对 2 用剪刀剪东西时 如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断 而改用剪刀中部去 剪就容易些 这是因为 A 增大了动力 B 减小了阻力 C 减小了阻力臂 D 增大了动力臂 3 测某机器的机械效率时 有如下 4 个记录结果 其中肯定错误的是 A 99 B 120 C 60 D 80 4 关于机械效率的下列说法中 正确的是 A 利用机械越省力 机械效率越高 B 机械做功越快 机械效率越高 C 有用功相同 总功越大的机械效率越高 D 额外功相同 有用功越大的机械效率越高 5 分别用杠杆 动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度 做的有用功 A 杠杆最多 B 动滑轮最多 C 滑轮组最多 D 一样多 6 如图 12 19 所示为自行车的脚踏板和大齿轮在运动中的三个不同位置 如要 使大齿轮对链条的拉力保持不变 那么人脚加在脚踏板上的力最大时在 A A 位置 B B 位置 C C 位置 D 三个位置一样 7 某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的A端 F始终与直杆垂直 如图所示 则在抬起直杆的过程中 A F逐渐变大 B F逐渐变小 C F保持不变 D 无法确定 8 如图所示 杠杆AOB用细线悬挂起来 当A端挂重 GA的物体 B端挂重GB的物体时 杠杆处于平衡状态 此时OA恰好处于水平位置 AO BO 杠杆重不计 则 A GA GB B GA GB C GA GB D 无 法判定 9 有一根一端粗一端细的木棒 用绳子拴住木棒的O点 将它悬挂起来 恰 好处于水平位置平衡 如图所示 若把木棒从绳子悬挂 处锯开 则被锯开的木棒 A 粗细两端一样重 B 粗端较重 C 细端较重 D 无法判定 10 在如图所示的各种情况中 用同样大小的力将重物匀速提升 若不计摩擦 和滑轮重 物重最大的是 二 填空题二 填空题 11 杠杆的平衡条件是 如果杠杆的动力臂是阻力臂的 5 倍 当杠杆平衡时 动力是阻力的 倍 12 重 200 N 的物体 使用定滑轮将它提起时 不计摩擦和滑轮重 所用 拉力是 N 如果使用动滑轮将它提起 所用拉力是 N 13 如右图所示 物体重G 500N 当物体 G 匀速上升时 则挂钩 B 承受拉力为 N 挂钩 A 承受 N 的拉 力 拉力F为 N 若绳子自由端向上拉动 2m 则物 体向上移动 m 不计摩擦 不计滑轮重 14 如图所示 物体G重 60 N 挂在匀质杠杆的 一端 要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为 的 N 的力 也可以在B点加一个方向为 的 N 的力 15 如图所示 在水平拉力F的作用下重 100 N 的物体A 沿水平桌面做匀 速直线运动 弹簧秤B的示数为 10 N 则拉力F的大小为 N 物体 A与水平桌面的摩擦力大小为 N 三 实验探究题三 实验探究题 16 作图题 1 画出下列图中的动力臂L1和阻力臂L2 2 按下图中所给的省力条件 画出各滑轮组绳子穿绕方法 图中G表示物 重 G 表示动滑轮重 F表示人对绳子的拉力 17 学