人教版八年级物理下册第十二章《简单机械》文档格式.docx

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1．滑轮的使用方法：

（1）定滑轮

（2）动滑轮（3）滑轮组

2．定滑轮：

（1）定义：

使用滑轮时的位置固定不动的滑轮。

（2）实质：

实质是杠杆如图甲。

（3）特点：

特点是不能，但能改变。

3．动滑轮：

使用滑轮时，滑轮随被拉物体一起的滑轮。

（2）实质是的杠杆如图乙。

特点是能省力，但不能改变力的。

甲乙

4．滑轮组：

把定滑轮和动滑轮组合在一起使用。

（2）特点：

省力：

物体和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起物体所用的力就是总重的几分之一，即F＝（忽略动滑轮的自重）；

绳子自由端移动的距离：

是物体上升高度的几倍，即s＝．

5.其他简单机械：

和也属于简单机械。

6.功的原理：

使用任何机械，有的可以省力，有的能省距离。

但都不省。

也就是使用机械做的功和不使用机械做功。

三、机械效率

1．有用功：

对有用的功，叫有用功，用W有表示。

2．额外功：

对目的没有用，但又的功叫做额外功，用W额表示。

3．总功：

有用功与额外功叫做总功，用W总表示：

W总＝。

4．机械效率

有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。

（2）公式：

5.影响滑轮组机械效率的因素（不考虑绳子重和摩擦）:

（1）同一滑轮组，提升的越大，机械效率越高；

（2）提升同一物体，越重，机械效率越低．

6．提高机械效率的意义：

充分地发挥机械设备的作用，节能减排，提高经济效益。

7.机械效率的计算：

（1）用滑轮组提升物体时：

η＝

＝

＝

．

（2）用滑轮组水平拉动物体时：

（f为物体受到水平面的摩擦力）．

（3）使用斜面：

针对训练

一、选择

1.如图所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　）

ABCD

2.人用机械提升重物可以省力，这里的“省力”是指（）

A．人对机械的力很小

B．机械对重物的力很小

C．人对机械的力小于机械对重物的力

D．人对机械的力大于机械对重物的力

3.如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（　　）

A．将左右两边的钩码均向外移动一格

B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变

C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变

D．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格

4．如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆水平平衡，要在A端施加一个力，下列说法正确的是（　　）

A．F1最小B．F2最小C．F3最小D．一样大

5.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。

如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（）

A．大于5kgB．大于49NC．小于49ND．等于49N

6．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（　　）

A．杠杆仍能平衡B．杠杆不能平衡，右端下沉

C．杠杆不能平衡，左端下沉D．无法判断

第4题图第5题图第6题图

7.如图所示，轻质杠杆可绕点O转动，在点A始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A′位置时，力F将（）

A.变大B.变小C.先变大，后变小D.先变小，后变大

8．如图，质量分布均匀的12kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（　　）

A．27NB．45NC．72ND．90N

第7题图第8题图

9.使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体的四种方式如图所示，不计机械自重和摩擦，其中能省力又能改变施力方向的是（　　）

ABCD

10.甲同学用水桶从井里提水，乙同学把掉在井里的水桶捞上来，水桶里带了一些水，在上述过程中，两位同学都做了功，则下列说法正确的是（　）

A．甲做的功都是有用功B．乙做的功都是有用功

C．甲对桶做的功是额外功D．乙对桶做的功是额外功

11.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1=60N，G2=38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。

则每个动滑轮的重力为（）

A．3NB．6NC．11ND．22N

12.下列关于机械效率的说法正确的是（）

A．越省力的机械，机械效率越高

B．做功越少的机械，机械效率越低

C．做功越慢的机械，机械效率越低

D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高

13.如图所示，工人用动滑轮匀速提升物体，下列判断正确的是（　　）

A．人的拉力与物体重力是平衡力

B．动滑轮的机械效率一定等于50%

C．人拉力做的功等于滑轮增加的重力势能

D．物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度

14.一滑轮组经改进后提高了机械效率。

利用该滑轮组将同一物体匀速提升相同的高度，则与改进前相比较（　　）

A．总功减少了B．有用功减少了

C．额外功增多了D．每股绳子的拉力增大了

15.如图小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所用的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；

用乙滑轮所用的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（　　）

A．F1＞F2，η1=η2B．F1＞F2，η1＜η2

C．W1＜W2，η1＞η2D．W1=W2，η1＞η2

16．如图所示，斜面长5m，高1m，木块重100N，小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端，则（）

A．小明做的有用功为32J

B．小明做的总功为160J

C．斜面的机械效率为20%

D．木块受到的摩擦力为32N

第15题图第16题图

17.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（　　）

18.建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（）

A．绳子自由端沿水平方向移动了6m

B．物体受到的拉力为750N

C．拉力F的功率为750W

D．滑轮组的机械效率为80%

二、填空

1.杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然平衡，如图所示，则GA________GB（选填“大于”“等于”或“小于”）；

若将两重物同时浸没水中，则杠杆的________端下沉（选填“左”或“右”）．

2.如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB：

AB=2：

1．则F=　　N，它是　　杠杆。

3.如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是________，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1、F2的大小关系是：

F1________F2.

4.如图所示，搬运工人用滑轮将重为425N的重物匀速提升4m，所用拉力为250N，时间为20s．则此过程中有用功是J，额外功是J，拉力的功率是W，滑轮的机械效率是.

第1题图第2题图第3题图第4题图

5.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个（选填“省力”或“费力”）杠杆．若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为N.

6.如图所示，小丽用三个均重10N的滑轮组成的滑轮组以1m/s匀速起吊重470N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦．绳的拉力F＝N；

滑轮组的机械效率为．

第5题图第6题图

7.如图所示，物体在5N的水平拉力F作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了4s，拉力F的功率为__W.

8.工人用如图所示的滑轮组提起重2000N的物体，若工人匀速提升这个物体所用的拉力是800N，则该滑轮组的机械效率为____；

若工人用800N的拉力在1min内将这个物体匀速提高了3m，他做功的功率为____W.

三、作图

1．在图中画出拉力F对支点O的力臂L。

2．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L。

第1题图第2题图

3.请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起．

4.如图所示，请画出最省力的绕线方法，并作出重物所受重力的示意图。

第3题图第4题图

四、实验

1.利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”．

甲乙丙丁　

（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向（填“左”或“右”）调．

（2）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据．根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是_．经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆（填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）．

（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将．

（4）如图丁所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°

角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，已知每个钩码重0.4N，则在A点应挂个钩码．

2.某小组在“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．

实验

次数

钩码重

量G/N

钩码上升

高度h/m

绳端拉力

F/N

绳端移动

距离s/m

机械

效率η

1

4

0.1

2.7

0.2

74%

2

1.8

0.3

3

8

3.1

86%

2.5

（1）实验中应沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计．

（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法（填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到对滑轮组机械效率的影响．

（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整．

（4）通过比较_（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：

使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关．

（5）通过比较（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：

同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．

（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：

（7）通过表中数据可分析出第2次实验是用（填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．

（8）有的同学认为，测量绕绳方法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离（填“可以不测量”或“一定要测量”）．

（9）有的同学认为：

“机械越省力，它的机械效率越高”．分析表中数据，你认为这句话是__

（填“正确”或“错误”）的．

3.小亮看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到物理课上学过的知识，提出了两个问题：

（1）斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？

（2）对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；

对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？

为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：

实验

斜面

倾角

物重

G/N

斜面高

度h/m

沿斜面拉

力F/N

斜面长

s/m

有用功

W有/J

总功

W总/J

机械效率

η（%）

①

45°

0.7

0.9

77.8

②

30°

0.5

71.4

③

1.4

（1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）．

（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；

实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向________（选填“左”或“右”）移动．

（3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越________．

（4）通过对比实验________的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉动物体的重力________．

五、计算

1.小明用如图所示的动滑轮提升重物，将重为200N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升了1m（不计摩擦，忽略绳、滑轮的重力），求：

（1）拉力F的大小．

（2）拉力F所做的功．

（3）拉力F做功的功率．

2．利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动l0s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%．求：

（1）货物A在10s内移动的距离：

（2）这个过程中拉力F的功率：

（3）水平地面对货物A的摩擦力大小．

答案

1、B2、C3、D4、B5、B6、C7、C8、B9、B10、C11、B12、D13、D14、A15、C16、B17、D18、D

1.<

右端;

2.30费力；

3.乙,>

4.170030010085%；

5.省力70;

6.12594%；

7.2；

8.62.5%160；

1.

；

2.

3.

4.

1．

（1）便于直接读出力臂右；

（2）一次实验具有偶然性左端下沉；

（3）变大（4）3。

2.

（1）匀速；

（2）不正确摩擦；

（3）0.480%；

（4）1、2；

（5）2、3；

（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高．（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低）；

（7）乙；

（8）可以不测量；

（9）错误。

3.

（1）0.771.4；

（2）匀速左；

（3）低；

（4）②③无关；

1.解：

（1）由G＝2F得F＝

G＝

×

200N＝100N

（2）绳子自由端移动的距离：

s＝2h＝2×

1m＝2m

拉力F做的功：

W＝Fs＝100N×

2m＝200J

（3）物体A上升的时间：

t＝

＝10s

拉力F做功的功率：

P＝

＝20W

2.解：

（1）根据v=

可知货物A在10s内移动的距离：

sA=vAt=0.1m/s×

10s=1m；

（2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：

n=2，

绳子自由端移动的速度：

v绳=nvA=2×

0.1m/s=0.2m/s，

拉力的功率：

P=

=

=Fv绳=1000N×

0.2m/s=200W；

（3）由η=

得摩擦力：

f=nηF=2×

75%×

1000N=1500N．

答：

（1）货物A在10s内移动的距离为1m；

（2）这个过程中拉力F的功率200W；

（3）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N．