八年级物理简单机械知识点Word下载.docx
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②实质:
定滑轮的实质是:
③特点:
使用定滑轮不能但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)
2、动滑轮:
(可上下移动,也可左右移动)
动滑轮的实质是:
使用动滑轮能省一半的力,但不能。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
F=12G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
3、滑轮组
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:
使用滑轮组既能又能
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=
G。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=
(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)
4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。
三、机械效率
1、有用功:
定义:
对人们有用的功。
2、额外功:
并非我们需要但又不得不做的功。
3、总功:
有用功加额外功或动力所做的功
公式:
W总==
4、机械效率:
有用功跟总功的比值。
5、,所以机械效率总小于1,通常用表示。
公式:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
5.提高机械效率的方法:
、。
命题点一:
杠杆及杠杆平衡条件
杠杆的平衡条件:
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂或F1L1=F2L2
杠杆的应用
省力杠杆:
L1>L2F1<F2省力费距离;
费力杠杆:
L1<L2F1>F2费力省距离;
等臂杠杆:
L1=L2F1=F2不省力、不省距离,能改变力的方向。
等臂杠杆的具体应用:
天平。
许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。
【例1】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
【例2】图2是研究杠杆平衡条件的实验装置,要使杠杆在图示位置平衡,在A处钩码应挂
A.6个B.3个C.2个D.1个
【例3】如图所示,100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。
请在图中画出木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。
变式训练一:
三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,如图所示,甲图中和尚们商量出新的挑水方案:
胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是( )
A.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
变式训练二:
一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F,使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置,这个过程中这个直杆()
A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆
C.先是省力杠杆,后是费力杠杆D.先是费力杠杆,后是省力杠杆
变式训练三:
画出下面杠杆的动力臂与阻力臂
如图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
命题点二:
定滑轮与动滑轮及滑轮组
种类
图示
表达式
定滑轮
F=G
力F移动的速度与物体A的速度相同
F=f,f为物体A所受的摩擦力
动滑轮
2F=G
力F移动的速度是物体A的速度的二倍
2F=f
F=2G
力F移动的速度是物体A上升的速度的二分之一
F=2f
力F移动的速度是物体A的速度的二分之一
【例1】如图所示,滑轮上挂一重10N的物体A,当滑轮在力F的作用下向上匀速上升时,滑轮的速度为重物A上升时速度的,力F应为N(滑轮和绳重及摩擦力均不计)。
【例2】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物G均匀提高h高度,最省力的是()
如图所示的滑轮组中,不计滑轮质量,分别挂上A、B两物体后恰能静止,则两物重力关系为( )
GA:
GB=1:
1
2
GB=2:
不好判断
按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.
如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置.他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测车计示数F/N
测力计移动距离S/m
甲
乙
丙
请你分析:
(1)比较测力计示数的大小,可知:
使用动滑轮的好处是 ;
(2)比较测力计拉力的方向,可知:
使用定滑轮的好处是 ;
(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:
使用动滑轮 ;
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择 ;
(5)进一步分析实验数据,你还发现什么规律?
(说明分析或计算什么,得到什么结论.写出一个结论即可)
命题点三:
简单机械的机械效率及其计算
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
【例1】在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组.某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F为2500N.求在此过程中:
(1)有用功.
(2)拉力F做的功.
(3)滑轮组的机械效率.
(4)拉力做功的功率.
用如图10-17的滑轮组水平地拉动物体.已知物重为1000N,物体与地面间的摩擦力是240N,当绳端的拉力是100N时物体以/s的速度匀速移动.求:
(1)人拉绳端的移动速度;
(2)滑轮组的机械效率。
命题点四:
综合计算题
【例1】一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示,若车重为8×
104N,汽车受到的阻力为车重的倍,滑轮组机械效率为80%,问:
(1)该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?
(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为s,则司机做功的功率是多少?
如图所示,某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起,已知圆柱体的密度为×
103kg/m3,水的密度为×
103kg/m3,滑轮组的机械效率是70%.(g取10N/kg,滑轮和绳子的重力忽略不计)
求:
(1)圆柱体在水中所受的浮力.
(2)若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起,到刚露出水面时,绳子自由端拉力F所做的功.
(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N,则物体被提到露出水面多高时,绳子恰好被拉断?
真题
一、选择题
1、某人用100牛的力提起了350牛的重物,那么他可能使用了()
A.一个定滑轮B.一个动滑轮.
C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组D.一支杠杆
2、60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图11所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为()
A.20kgB.30kg
C.60kgD.120kg
3、如图所示的简单机械,忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力,当提起相同重物时,最省力的是()
4、如图3所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是()
A.F1B.F2
C.F3D.F4
5、如图(a)所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体,如图(b)所示,那么,以下说法中正确的是()
A.杠杆仍然平衡
B.杠杆可能平衡
C.杠杆一定不能平衡
D.杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关
6、图3中属于费力杠杆的是()
7、如图所示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是()
A.以B为支点的费力杠杆B.以B为支点的省力杠杆
C.以A为支点的费力杠杆D.以A为支点的省力杠杆
8、如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。
则()
A、F甲>
F乙,因为甲方法的动力臂长B、F甲<
F乙,因为乙方法的阻力臂长
C、F甲>
F乙,因为乙方法时阻力臂短D、F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
9、如图6是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡。
若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是()
A.变小B.变大
C.不变D.无法确定
10、图5所示的是常用指甲刀的实物及结构示意图,下列说法中不正确的是()
A.杠杆ABC是一个省力杠杆
B.杠杆D处刀刃较薄,是为了增大压强
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,是为了增大摩擦
D.指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆和一个费力杠杆
二、填空题
1、某同学通过仔细观察发现生活中有很多简单机械,如:
手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等等。
当把钥匙插入锁孔开锁时,钥匙就相当于(填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”或“斜面”),它是一个(填“省力”或“费力”)的机械。
2、右图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于杠杆(选填“省力”或“费力”).设车箱和泥土的总重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.
3、如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”),若箱的重量为100N,动力臂是阻力臂的4倍,要使该杠杆平衡,则竖直向上的拉力F为N。
4、如图所示,一根粗细均匀的杠杆,等距标注了刻度,可绕A端转动,当在B处施加30N竖直向上的拉力F时,杠杆刚好平衡,则杠杆自重为______N。
5、刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜,刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上(如图11所示)。
胡萝卜重为N,如果在系线处将胡萝卜切成两段,则GA_______GB(选填“大于”、“小于”或“等于”)
三、作图题
1、图10是利用杠杆吊起重物的情景,O是支点,请画出F1的力臂,并用字母L1表示。
2、如图13所示,某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B,画出最省力的绕线。
3、图乙中,为使杠杆OA保持静止,画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2.
4、轻质杆OA的A端挂一重物,在绳子拉力作用下保持静止,请画出图中绳对A点的拉力F1及对应的力臂L1。
5、下图中,站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物,请画出最省力的绕线方法.
四、实验探究题
1、如图15所示为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。
(1)实验时要竖直向上拉动弹簧测力计,由图中可知拉力大小为N,将弹簧测力计向上移动15cm,则钩码上升的高度为cm,该滑轮组的机械效率为。
(2)取下2个钩码,再做实验,此时滑轮组的机械效率将。
(选填:
“增大”、“减小”或“不变”)
图15
2、某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进行验证.
(1)如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作.
(2)下列A、B是同学提出的两个猜想:
猜想A:
两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想B:
两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关.
(3)为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.
(a)按图滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小(相等/不相等),则可初步判断猜想A是错误的;
(b)按图滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是(正确/错误)的.
(4)接着,小组进行了实验验证.
五、计算题
1、(4分)为了保证起重机在起重时不会翻倒,起重机右边配有一个重物M.现测得重物M的质量为4t,AB为10m,BC为4m,CD为1m.(g取10N/㎏)
问:
该起重机可起吊的最大物重为多少?
(起重机本身的重不计)
2、(9分)如右图所示,工人师傅用三种方法把重170N的砂子提到三楼去。
请根据图中所提供的信息计算(绳与滑轮的摩擦不计,不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距):
(1)三种方法所做的有用功是多少?
(2)第②种情况下所做的额外功是多少?
(3)第②种情况下的机械效率是多少?
3、(9分)某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
升降机货箱的重力是400N,g取10N/kg。
不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
试求:
(1)已知大理石的密度是×
103kg/m3,每块大理石的体积是×
10-2m3,则每块大理石的重力是多少?
(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?
(3)某次提升中,升降机在1min内将货物匀速提升了15m,钢丝绳的拉力是2000N。
则钢丝绳的拉力的功率是多少?
参考答案
题号
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
C
1、轮轴省力2、省力、、2503、省力254、50
5、;
大于
1、2、3、
4、略
1、
(1)匀速5%
(2)减小
2、
(1)控制变量法(3)(a)1、3或2、4相等(b)1、2或者3、4正确
1、吊起最大物重时,B为支点。
G=mg=4×
103Kg×
10N/Kg=4×
104N
F1L1=F2L2G×
AB=GM×
BDG=4×
104N×
5m/10m=2×
2、
(1)三种方法所做的有用功
W有=G砂h
=170N×
6m
=1020J
(2)第二种情况所做的额外功
W额外=(G桶+G砂)h
=(20N+10N)×
=180J
(3)第二种情况下的机械效率为
=
3、
(1)每块大理石重:
(2)升降机一次能提起的大理石块数:
(3)钢丝绳端移动的距离:
把货物提升15m做的功:
升降机的功率:
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