下学期八年级物理下册第12章《简单机械》知识占和习题训练Word下载.docx
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1、当l1>l2,F1<F2,说明使用这种杠杆时省力。
我们把这种杠杆叫做省力杠杆,如:
撬棒,瓶盖起子,园艺剪刀等。
2、当l1<l2,F1>F2,说明使用这种杠杆时费力。
我们把这种杠杆叫做费力杠杆,如:
钓鱼杆,缝纫机踏板,理发剪刀等。
3、当l1=l2,F1=F2,说明使用这种杠杆时即不省力也不费力。
我们把这种杠杆叫做等臂杠杆,如:
天平等。
六、杠杆的应用
1、省力杠杆,可以省力,但比较费距离。
2、费力杠杆,虽然费力,但可以省距离。
练习:
1、下列关于F1力臂的作图中,正确的是()
2、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l1表示;
画出阻力并用F2表示.
、
3、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。
4、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=6cm,BO=1cm,F1=25N,则F2=____________N.
5、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0.5N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的____________处,挂上____________个0.5N的钩码.
6、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______________________________________________________.
7、下列物体中不能看成杠杆的是()
A、筷子B、火钳C、剪刀D、橡皮筋
8、如图所示的几种杠杆类工具,在使用时属于省力杠杆的是()
9、杠杆的平衡条件是;
如果分别用不同方向的三个力作用于杠杆的A点,都能使图所示的杠杆平衡,那么最小的力是。
10、如图,图中轻质木棒AB可以看成一个杠杆,C点吊一重物,B点用绳子拉着,杠杆的支点是点。
请在图中标出动力F1,阻力F2,并画出它们的力臂L1、L2。
如果木棒静止,,则等式:
F1L1=成立。
11、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l2及作用在A点的最小动力F1的示意图.
12、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=1000N,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。
13、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。
14、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。
第二节滑轮
1.定滑轮
(1)实质:
是一个等臂杠杆。
支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点:
不能省力,但可以改变动力的方向。
2.动滑轮
是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。
能省一半的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离。
3.滑轮组
(1)连接:
两种方式,绳子可以先从定滑轮绕起,也可以先从动滑轮绕起。
(2)作用:
既可以省力又可以改变动力的方向,但是费距离。
(3)省力情况:
由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。
绳子段数:
“动奇定偶”。
拉力,绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移动的高度。
4.轮轴和斜面
(1)轮轴:
实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力机械。
轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力F2,作用在轮上的力是动力F1,轴半径r,轮半径R,则有F1R=F2r,因为R>
r,所以F1
(2)斜面:
是一种省力机械。
斜面的坡度越小,省力越多。
1、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
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1000N,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)
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=50N,动滑轮重为10N,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5m,则绳子自由端通过的距离是________m.
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)()
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=100N,重物A上升速度为O.2m/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.50N0.4m/sB.50N0.1m/s
C.200N0.4m/sD.200N0.1m/s
6、如图所示,物体A重100N,滑轮重2N,当整个装置静止时,弹簧测力计的示数为22N,则物体B重()
A.20NB.10NC.76ND.40N
7、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)
8、用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该是()
A.小于200NB.等于200NC.大于200ND.大于300N
9、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()
10、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()
11、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l000N,而绳子最多只能承受400N的拉力.请你在图中画出符合要求的绳子绕法.
12、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?
13如图所示,在水平桌面上放一个重200N的物体,物体与桌面的摩擦力40N,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.200NB.20NC.140ND.40N
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()
15、如图所示,用10N的力拉着重120N的物体在地面上匀速滑动,则物体与地面的摩擦力为()
A.10NB.20NC.30ND.40N
16、如图所示,F=10N,以3m/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.
第三节机械效率
1、有用功——W有用:
使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。
在提升物体时,W有用=Gh。
2、额外功——W额外
(1)使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。
(2)额外功的主要来源:
①提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。
②克服机械的摩擦所做的功。
3、总功——W总:
(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功,它等于有用功和额外功的总和。
W总=W有用+W额外。
(2)若人对机械的动力为F,则:
W总=F•s
4、机械效率——η
(1)定义:
有用功与总功的比值叫机械效率。
(2)公式:
η=W有用/W总。
(3)机械效率总是小于1。
(4)提高机械效率的方法①减小摩擦,②改进机械,减小自重。
1、要把重100N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.
2、如图所示斜面长3m,高为1m.工人用400N的力沿斜面方向将重为840N的箱子推到车上.下列说法正确的是()
A.所做的有用功为400JB.所做的总功为840J
C.所做的额外功为360JD.以上说法都不对
3、一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J,则该起重机做的有用功是________J,机械效率是________.
4、如图所示的斜面高lm,斜面长为2m,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l0N,物体重l00N,则将物体拉上斜面后()
A.有用功为20J,额外功为100J,总功为l20JB.有用功为100J,额外功为20J,总功为l20J
C.有用功为200J,额外功为20J,总功为220JD.有用功为100J,额外功为10J,总功为llOJ
5、如图所示,用一个动滑轮把96N的物体A提升2m,所用的拉力F为60N,则拉力F所做的有用功和动滑轮的机械效率分别是()
A.192J20%B.120J20%C.192J80%D.120J80%
6、如图所示在水平桌面上放一个重300N的物体.物体与桌面的摩擦力为60N,水平拉力F=50N,物体匀速向左移动2m时,该滑轮组的机械效率为________.
7、如图所示,用滑轮组把重为80N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50N,匀速将物体提高4m,则拉力所做的功是________J,滑轮组的机械效率是________.
8、某建筑工地上,工人用如图所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m,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?
9、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
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
1.1
60.6%
3
4
(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。
10、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:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是_________;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是_________;
③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.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变__________________;
②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:
__________________________
11题图 12题图 13题图
11.建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.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500N的重物,此时滑轮组的机械效率将________(填“变大”、“变小”或“不变”).
12.工人用如图所示的滑轮组将一重400N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600N的重物,其机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
13.动滑轮的重力为G动,此装置的机械效率为η,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
.工厂为了搬运一个笨重的机器进人车间,某工人设计了下图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的根截面),其中最省力的方案是
.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是
A.功率大的机械,做功一定多B.做功快的机械,功率一定大
C.效率高的机械,功率一定大D.做功多的机械,效率一定高
3.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
4.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
5.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℅
6、如图7.所示,下列器件中属于省力杠杆的是()
7.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
8.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
9.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
10.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
11.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=GBB.GA<GBC.GA>GBD.无法判定
12.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
13.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()
14.如下图所示装置处于静止状态,不计滑轮和绳的重力,若物体的重力分别是G1和G2,那么G1和G2的关系是()
A.G1=G2;
B.G1=2G2;
C.G1=
G2;
D.无法判断
二、填空题
1.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.
2.重200N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.
3.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)
4.如图所示,物体G重60N,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。
5.如图6所示,物重G为600N,用滑轮组将重物匀速提升5m,所用的拉力F为250N,滑轮组的机械效率为_____________;
若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.如图:
O为支点,AC为绳子,在重不计的杠杆B端挂G=300牛的物体。
已知OA=20厘米,AB=10厘米,为了使杠杆在水平位置平衡,绳子上的拉力是N。
7.如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,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。
8.如下图所示,绳的一端通过弹簧秤L固定,人拉绳使物体A匀速上升,若滑轮重30牛,物体A重90牛,则弹簧秤的示数是牛(不计摩擦).
9.如下图所示滑轮是__________滑轮,若物体M重200牛,当物体沿水平方向匀速移动时,它受到的摩擦力是120牛,则拉力F=牛.(绳、滑轮重及摩擦不计)
三、作图题:
1.画出图1中动力F1的力臂和阻力F2的示意图。
2.如图2所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂。
3.利用图3中的滑轮组,用200N向下的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法。
4.画出图中各力的力臂.
5、画出下列图中的动力臂L1和阻力臂L2。
6、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。
四、实验探究题
1、右图所示是某校初二
(1)班物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置。
你认为调节杠杆在位置平衡,作用;
若发现杠杆在使用前右端低左端高,要使它在水平位置
平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向调节;
也可将杠杆
左端的平衡螺母向调节。
2、一实验小组得到的两组数据如下表所示:
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
20
10
8
这两组数据中,实验序号为的一组肯定有错误。
经检查,发现是测量动力臂时读错了,动力臂的实际值比记录值应该是。
(3)通过此探究实验应该得出的结论是:
。
3、学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点.
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持________状态,并依据_______条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面______向上拉木块,收集到下表中的实验数据:
①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:
使用斜面时______(选选填“能”或“不能”)省力;
斜面长度相同时,斜面高度越小越______(选填“省力”或“费力”);
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向_______(选填“左”或“右”)移;
斜面倾
斜程度
木块重力G/N
斜面
高度h/m
长S/m
沿斜面拉力F/N
较缓
5
0.2
较陡
2.6
最陡
0.4
3.2
③请举出应用斜面的一种实例:
________________________(写出一种即可)
4.我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,实验前使杠杆水平平衡的目的是_____________________________。
(2)实验中,用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。
这主要是因为该种方式()
1、一个人无法独立操作B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合D.力和力臂数目过多
(3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第____格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。
五、综合应用题
1.利用图9—12的滑轮组来拉动汽车,已知汽车与地面间的摩擦力是4.08×
103N,将汽车移动1m,拉力做的总功是4800J,试求此时滑轮组的机械效率.
2.如图所示,工人师傅用一个滑轮组在4
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