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1、优秀学习资料欢迎下载半山书院八年级物理复习(10)- 机械功能杠杆一:知识点梳理一、杠杆:1、定义:在力的作用下,能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。说明:杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。有些情况下,可根据杠杆的实际转动情况,来确定支点。如:鱼杆、铁锹等。2、杠杆的五要素:组成杠杆示意图。支点:杠杆绕着转动的点。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。说明:动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动方向相反。动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1 表示。
2、阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2 表示。3、力臂的方法: 找到杠杆的支点O ; 画出力的作用线(虚线); 画力臂:过支点作出力的作用线的垂线段。( (虚线) 标出力臂(用大括号,注明是动力臂还是阻力臂)。4、研究杠杆的平衡条件:(1)杠杆平衡:是指杠杆静止或匀速转动状态。(2)实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。(3)杠杆的平衡条件(或杠杆原理):动力动力臂阻力阻力臂。公式: F1*l1=F2*l2 5、杠杆的分类及应用:(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。O F1l1l2F2精选学习资料 - - - -
3、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载特点:能省力但是费距离。应用:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。特点:费力但是生距离。应用:缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。特点:不省力不费力应用:天平,定滑轮等。二、滑轮:1、定滑轮:定义:中间的轴固定不动的滑轮。实质:定滑轮的实质是:相当于等臂杠杆特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。说明:对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G 绳
4、子自由端移动距离S(或速度 vF) = 重物移动的距离h(或速度 vG) 2、动滑轮:定义:轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2 倍的省力杠杆。特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。说明:理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1 / 2G ; s = 2h 若只忽略轮轴间的摩擦则:拉力F= 1/2(G物+G动) ; s = 2h 3、滑轮组定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1/ n G ;s = nh 只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= 1
5、/n (G物+G动) ;s = nh 说明:组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G 物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。l1l2F2F1F1l1F2l2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载二:重点、难点突破1、杠杆 :例 1、如图所示,用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为()A F1 BF2 CF3 DF4解析 :当杠杆在图示位置精致不动时,杠杆处于平衡状态,此时杠
6、杆所受阻力大小等于物体的重力, 因而可知阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆平衡条件,可知动力和动力臂的乘积也保持不变, 所以当动力臂最大时所用的拉力最小。当杠杆上力的作用点和支点都固定不变时,当所用力的方向跟支点和力的作用点之间的连线垂直时,力臂最长,故力F2 最小答案: B 小练习:1、下列属于费力杠杆的是()2、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量() A 偏大 B偏小 C相等 D无法判定答案 :1、D 2、 A 2、滑轮和滑轮组:例 2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则()A
7、.F甲 F乙F丙 B.F甲F乙F丙 C.F甲F乙F丙 D.F甲F乙 F丙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载解析 :当用滑轮或滑轮组拉着同一物体沿相同水平地面做匀速直线运动时,机械所克服的阻力为地面对物体产生的摩擦力,即三种情况下所克服的阻力(f )相同。甲种情况使用的为定滑轮,所用拉力F 甲 = f ;乙种情况使用的是动滑轮,所用拉力F甲 = 1/2 f ;丙种情况为滑轮组,该滑轮组有三股绳子向左拉物体,所用拉力F甲 = 1/3 f 。故答案为B. 答案 :B 小练习:1、一位同学双手的最大拉力
8、为500N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,若不计滑轮重和摩擦,最多能提起的物重为(). 1500N . 1000N .500N . 250N 2、关于使用滑轮组的论述,较全面的是:A、既可以省力,又可以省距离B、有时既能省力,又能改变力的方向C、一定可以省力,但不能改变力的方向D、一定可以改变力的方向,省力与否要具体分析答案 :1、A 2、B 三:综合训练一:填空题 :1、一长直扁担长1.5m,前端挂200N的货,后端挂300N的货,则肩膀应该位于离扁担前端_m处,才能使扁担平衡,平衡后肩受到的压力为_N (不计扁担的重力)2、 如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为
9、 N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为 N。3在图 1 所示的两种常用工具中,属于省力杠杆的是 (选填“甲”或“乙”) 使用这两种工具都省功 ( 选填“能”或“不能”) 图 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载4、如图所示,杠杆AC (刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体。 为使杠杆平衡, 应在杠杆上的 _点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是 _。5、 如图 2 所示,物体 A 和 B 的质量相等(滑轮重力不计),当分别用力匀速提升物
10、体A和 B时, FAFB= 。6、钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图3,它是一个 _杠杆,其支点位于图中的_点要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应_一些(填增大或减小)7、如图4,利用定滑轮匀速提升重物G,需要拉力F或F,F和F大小的关系是FF。 (填大于、小于、等于)8、 一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图 5 所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是图。图 5 图 3 图 4 图 7 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载图 7 9、如图 6 所示,动滑轮重为50N,绳
11、重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物体的重是 N;若重物上升的高度是0. 2m ,则绳子自由端下降 m。10如图 7,每个钩码重0.49 ,杠杆上每格长度相等,现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧,使它的示数为0.98 ,且杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计应钩在点处,拉力的方向应_;如要求弹簧测力计钩在支点左侧,使它的示数为0.49 ,且杠杆仍保持平衡,则弹簧测力计应钩在_ 点处,拉力方向应_。机械功功的原理基础知识与基本技能*1计算功的公式是,功的单位是。0.5 *2如图 105 所示,用竖直向下的力F压杠杆,F30N,使杆端下降15cm。F所做的功是。1.0 *3一个搬运工,扛着重
12、600N 的箱子。他的肩对箱子的作用力大小是 N,方向是向的。如果他沿水平地面走5m ,他对箱子做的功为;如果他沿楼梯走到5m高的楼上,他对箱子做的功为。2.0 *4有一辆重为500N的小车,某人用100N的水平力推着它走了10m 。那么,人对小车做的功是,重力对小车做的功是。1.0 *5功的原理可以概括为一句话,这就是。例如你使用的是省力机械,那就必然要费。1.0 *6在下列哪一种情况下力对物体是做了功的() 。0.5 A用力推讲台,讲台没有动 B人提水桶沿水平地面行走C沿斜坡方向把物体拉上去 D天花板上的电线吊着电灯*7 某人用力把一个重10N的冰块水平抛出,冰块在水平的冰面上滑行40m远
13、停下来。则冰块在滑行过程中()1.5 A人对冰块做了400J 的功 B重力对冰块做了400J 的功C人和重力都没有对冰块做功 D以上说法都不对*8 马拉着质量是2000kg 的马车在水平路面上前进了400m ,做了 3105J 的功。求:(1)马车的重; ( 2)马的拉力。2.5 图 10-5 图 6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载知识的应用*9 用 100N的水平推力,使重500N的物体沿水平面移动20m 。重力对物体做的功为,水平面对物体的支持力做的功为,推力对物体做的功为。 2.5 *
14、10 某人将一只重为50N的箱子拎起05m高,然后沿水平方向行走10m 。则该人对箱子共做 J的功,其中沿水平行走10m所做的功为。1.5 *11 要使一个物体移动一定的距离,就要对物体做一定的功。如果是利用机械(如杠杆、滑轮、滑轮组)来使物体移动的,那么,利用费力的机械就距离,利用省力的机械就距离。 总之,不论使用什么机械,要想少做些功是不可能的。这个现象可以用一句很简洁的话概括:这就是功的原理。2.5 *12 在相同的水平推力作用下,使较重的A物体沿光滑的平面移动,较轻的B物体沿粗糙的平面移动,若移动相同的距离,则下列说法中正确的是() 1.5 A推力对人物体做的功多 B推力对B物体做的功
15、多C推力对A物体和B物体做的功一样多 D条件不足,无法比较推力对它们做功多少的关系*13 有两只相同的水缸,需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取水分别倒入两个水缸内。甲力气大,每次均提一桶水;乙力气小,每次均提半桶水。在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中()1.5 A甲比乙做的功多 B乙比甲做的功多C两人做的功一样多 D条件不足,无法比较做功的多少*14 如图 106 所示,三种情况中物体所受的拉力都是F,甲图中物体上升 sm,乙图中物体沿斜面向上移动sm,丙图中物体水平移动sm。比较拉力F做功的多少,结论是()2.5 A甲图做功最多 B乙图做功最多C丙图做功最多 D
16、做功一样多*15 马拉着重I04N 的车在水平公路上匀速前进,30min 走了 5.4km,车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N。问:(1)马拉车前进的速度是多大?(2)马对车的水平拉力是多大?马在这段时间内对车做了多少功?2.5 *16 如图 107 表示一个楼梯,楼梯上面有一个平台。楼梯的斜坡长L5m ,平台高h4m ,平台长s3m 。某人手提质量为25kg 的水桶沿楼梯上楼,然后走到平台右端。这一过程中人做了多少功?3.0 机械效率功率基础知识与基本技能*1运动有快有慢,我们用“单位时间里通过的路程”来表示运动的快慢,称为速度,计算公式是。做功也有快有慢,我们用来表示做功的快慢,称为,
17、计算公式是,国际单位是,常用单位还有。2.5 *2机械效率是指写成公式是。1.5 图 10-6 图 10-7 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载*3利用机械做功时,影响机械效率的因素有哪些?答:和。1.5 *4利用某机械做功,动力做的总功是500J,其中有用功是400J。那么,克服机械自重和摩擦做的额外功是 J,机械效率是。1.5 *5 我们要通过实验测出图10-10 中甲和乙两个滑轮组的机械效率。5.5 ( l ) 两 个 滑 轮 组 装 置 的 共 同 点 是 什 么 ?; 不 同 点 有
18、哪些?。(2) 实验中需要测量哪几个物理量?,需要计算哪几个物理量?。(3)实验中,如果你已经按图组成了一个滑轮组,那么,只用刻度尺量出钩码上升的高度h,而不再用刻度尺量弹簧测力计移动的距离s行不行?,理由是什么?。(4) 请问:甲、乙两个滑轮组哪个更省力些?。 理由是什么?。两 个 滑 轮 组 的 机 械 效 率 会 不 会 一 样 ?, 理 由 是 什么?。*6 有甲乙两台机器,甲做的功是乙做功的2 倍,而乙做功所花的时间是甲的一半,由此可知() 。1.0 A甲做功快 B乙做功快 C甲、乙做功一样快*7 一个举重运动员,在2.5s 内把一个质量为200kg 的杠铃举高2m 。取 g10Nk
19、g。问:(1)运动员对杠铃做了多少功?(2)运动员举杠铃时的功率是多大?2.0 *8 用一个动滑轮把重为G100N的物体提到h9m的高处,人拉绳端的力F60N问: (1)人做的总功是多少?(2)人做的有用功是多少?(3)人做的额外功是多少?(4)动滑轮的机械效率是多大?3.5 *9 用一个杠杆来提升重物。已知动力臂是阻力臂的3 倍,物体重600N,手向下压杠杆的动力是 210N,物体被提升20cm 。求:(l )手压杠杆下降的高度;(2)人做了多少总功; (3)人做了多少额外功; (4)杠杆的机械效率是多大。4.5 机械能基础知识与基本技能*1一个物体,我们就说它具有能量。一个物体越多, 表示
20、这个物体的能量越大。1.0 *2物体由于运动而具有的能叫做;物体由于被举高而具有的能叫做;物体由于发生弹性形变而具有的能叫做。1.0 *3运动物体的越大,越大,具有的动能就越大。0.5 图 10-10 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载*4物体被举得越高,质量越大,它具有的重力势能就。0.5 *5动能和势能统称为能。一个从高处落下的物体,在某一位置时具有的动能是8J,重力势能是6J,则物体具有的机械能是 J。 1.5 *6下列情况中的物体具有什么形式的机械能?1.5 (1)在海面上行驶的船具有。
21、(2)被拉伸的橡皮筋具有。(3)被拦河坝挡住的上游河水具有。(4)站在下行电梯里的乘客具有。*7关于动能的概念,下列说法中正确的是() 。1.0 A速度大的物体具有的动能一定大 B质量大的物体具有的动能一定大C运动物体只具有动能 D一切运动的物体都具有动能*8关于能的概念,下列说法中正确的是() 。1.0 A高山上静止的石头不具有能 B物体已做的功越多,说明物体具有的能越多C只要物体能够做功,就说明物体具有能 D只有正在做功的物体才具有能*9 甲、 乙两物体处于同一水平地面上,甲的动能比乙的动能大。下列说法正确的是 () 。1.0 A甲的质量一定比乙大 B甲能够做的功一定比乙多C甲的速度一定比
22、乙大 D甲已经做的功一定比机械功和机械能训练(检测题)基础知识与基本技能*1雨滴在空中匀速下落的过程中,雨滴的动能,重力势能,机械能。 (填“变大”或“变小”“不变”)*2 力学中所说的功包括两个必要因素:一是;二是。*3如图 10-1 所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道的C处,物体从A点由静止下滑,沿BC运动并撞击弹簧,在弹簧被压缩的过程中,能转化成能。*4在平直公路上用50N的水平力拉着重为500N的车前进10m ,则拉力做的功为,重力做的功为。知识的应用*5 判断下列说法的正确与错误:(1)物体受到力的作用并且运动,力不一定就对物体做功。()(2)功的单位是牛米,专门名称是焦,功的
23、单位还可以是瓦秒。()(3)功率是单位时间里做的功,它表示做功的快慢。()(4)由功的原理可知,省力的机械费功,费力的机械省功。()(5)甲、乙两台机器都在工作,谁做的有用功多谁的机械效率就高。()(6)使用机械做功时,如果摩擦不计,它的机械效率就是100。 ()图 10-1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载*6 某物体在一对平衡力作用下运动,则该物体()A机械能一定不变,动能一定不变 B机械能可能改变,动能一定不变C机械能可能改变,动能可能改变 D机械能一定不变,动能可能改变*7 如图 10
24、-2 所示,滑轮组自重及摩擦不计。物体A重 300N,在F4N的拉力作用下, 物体以 5m/s 的速度匀速运动。 则物体在运动过程中受的阻力是 N;5s 内滑轮组对物体A做的功是 J;拉力F的功率为W 。知识的拓展*8 用一个动滑轮把重为l00N 的货物吊到2m的高处,人施加在动滑轮绳端的力是55N。则人所做的有用功是 J,总功是 J,滑轮的机械效率是。*9 一只水捅掉在了井里,在打捞水桶时里面带了些水,则下列各项属于有用功的是()A 把桶中的水提高做的功 B.把桶提高做的功C. 把桶和水提高做的功 D.手拉打捞绳所做的功*10 用如图10-4 所示的滑轮组提升重900N 的物体,使物体匀速上
25、升3m ,所用拉力为400N,摩擦不计。求:(1)动滑轮有多重。(2)滑轮组机械效率是多大。(3)若用它匀速提升重1800N的物体,绳端的拉力是多大?这种情况下滑轮组的机械效率是多大?图 10-2 图 10-4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载 参考答案 检测题1不变减小减小 2 有力作用在物体上物体在力的方向上移动距离 3 动弹性势4500J 0 5 ()() ()() ()() 6 B 7 12 300 60 8200 220 91% 9B 10 。 (1)由)(31动GGF得NGFG3
26、003动; (2)%753FhGh; (3)NGGF700)(31/动,%7.853/hFhG。机械功功的原理基础知识与基本技能 1W=FS焦 2 4.5J 3600 上 0 3000J 41000J 0 5使用任何机械都不省功距离 6 C 7 C 8 (1)2104N (2)750N 知识的应用 90 0 2000J 1025J 0J 11省费使用任何机械都不省功 12 C 13 C 14 A 15 (1)10.8Km/h 1000N 5.4106J 16 1000J。知识的拓展 17 (1)不计磨擦和机械自重(2)存在磨擦和机械自重18 (1)Gh(2) 1/2 2 FS Gh(3))(2
27、1动GGFShGG)(动 19 (1) 9104N (2)1.08 108J 206103N 21 (1)100J (2)50N 22 使用更长一些的木板,使斜面坡度更小些。机械效率功率基础知识与基本技能 1V=s/t单位时间里完成的功功率p=w/t瓦千瓦 2 有用功与总功的比值总有WW 3 磨擦机械自重 4 100J 80% 5 (1)提起的物体相同滑轮个数不同,承担物重的绳子段数不同(2)钩码重绳端的拉力钩码上升高度绳端拉力移动的距离(3)行可根据承担物重的绳子段数推算(4)乙承担物重的绳子段数多不一样动滑轮重不同 6 C 7 (1)4000J (2)1.6 103W 8 (1)1080J
28、 (2)900J (3)180J (4)83.3% 9 (1)0.6m (2)126J (3)6J (4)95.2%。知识的应用 10做功快慢 2 107 11 较轻的较轻的少做额外功 12 自重磨擦额外小于 1 13 (1)竖直向上匀速(2)5 (3)0.025J 80.% (4)变大 14 天平钟表,测力计刻度尺 15 () () () 16 () () () () 17C 18 D 19 B 20 C 21 4103N 22 (1) 滑轮与轴之间有摩擦 475J 500J 95% 23 (1) 200J 250J 80% (2) 450J 500J 90% 知识的拓展 24 (1)1.2
29、6 108J (2)3150N (3)3150N 25 (1)100N (2)12500J (3)50W 26 (1)24000J (2)60% 27 (1)70N (2)600m 28 3.92 105W 29 (1)24000J 200W 30 (1)略(2)2.2N (3)80% 311.5m (2)80% 32 (1)动滑轮重20N 机械效率 83.3% (2)1.5m 33 (1)4104N (2)48s 34 (1)8W (2)25N 35 (1)75% (2)先利用问题 1 的条件求动滑轮重30N 再求机械效率80% 36 功率与牵引力、速度的关系是p=Fv功率为最大时,速度最小
30、时牵引力最大 37 (1) 图略(提示: “方便”应使绳子向下拉)(2) 720N 150W 38 (1)图略(提示:使绳子向上拉)(2)56N 89% (3)最大能提起的物重为270N,最大机械效率为90% 。机械能基础知识与基本技能 1能够做功能做的功 2 动能重力势能弹性势能 3 质量速度4越大 5 机械 14 6 (1)动能(2)弹性势能(3)重力势能(4)动能 7 D 8 C 9 B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页优秀学习资料欢迎下载知识的应用 10 不变变大变大 11 (1)增大不变增大(2)不变
31、减小减小 12 弹性势能势势动 13 动势动 14 势动势动 15 B 16 D 17 C 18 B 19 C 20D 21 C 22 动能和势能都变小,因为动能和势能都与质量有关,质量变小,所以动能和势能都变小知识的拓展 23 动势动势 24 卡车铁球 25 重力势弹性势 26 变大变小不变变小 27 重力势动动弹性势能 28 动动势 29 A 30 A 31 B 32 B 33 A 34C 35 B 36 D 37 共 4 次, (1)重力势能转化为动能(2)动能转化为弹性势能(3)弹性势能转化为动能(4)动能转化为重力势能 38 小球运动受摩擦。参考答案:(机械与人)一:填空题:1、0.9 500 2、 5.4 12.6 3、乙不能 4、A 1/4 5、1.2 6、费力 A 增大 7、等于 8、乙9、730 0.6 10、F 竖直向下 A 竖直向上精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页