人教版八年级物理下册期末复习六简单机械docx.docx
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期末复习(六)简单机械
复习要点
知识点1杠杆
1.定义:
_________________________硬棒叫杠杆.
2.五要素——组成杠杆示意图.
(1)支点:
______________________.用字母O表示.
(2)动力:
______________________.用字母F1表示.
(3)阻力:
______________________.用字母F2表示.
(4)动力臂:
_________________________________________.用字母l1表示.
(5)阻力臂:
_________________________________________.用字母l2表示.
3.探究杠杆的平衡条件:
(1)杠杆平衡是指:
___________________________________.
(2)实验前:
应调节______________,使杠杆在水平位置平衡.这样做的目的是:
_____________________________.
(3)结论:
杠杆的平衡条件是:
___________________________________.写成公式F1l1=F2l2也可写成:
F1/F2=l2/l1
4.生活中的杠杆:
名称
结构特征
特点
应用举例
省力杠杆
动力臂大于阻力臂
省力、费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力杠杆
动力臂小于阻力臂
费力、省距离
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
不省力不费力
天平、定滑轮
知识点2滑轮
1.定滑轮:
(1)定义:
轴___________的滑轮.
(2)实质:
定滑轮的实质是:
_____________.
(3)特点:
使用定滑轮____________________________________.(F=G,s=h)
2.动滑轮:
(1)定义:
轴______________________________________________.(可上下移动,也可左右移动)
(2)实质:
动滑轮的实质是:
______________________________________________________________.
(3)特点:
使用动滑轮能________________________________________________________.(F=1/2G,s=2h)
3.滑轮组
(1)定义:
___________________组合成滑轮组.
(2)特点:
______________________________________________________________________.
(3)不计________和__________________和_______________时,拉力F=
____.不计摩擦和绳子重力时,则拉力F=____________,绳子自由端移动距离s=nh.(其中n为绳子股数)
(4)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“__________”的原则.结合题目的具体要求组装滑轮.
知识点3机械效率
1.有用功:
______________________.
2.额外功:
克服机械本身的_________和____________等因素的影响而做的功.
3.总功:
_________________之和.
4.机械效率:
(1)定义:
__________________________.
(2)公式:
η=
斜面:
η=
定滑轮:
η=
动滑轮:
η=
(不计摩擦与绳重、滑轮重)
滑轮组:
η=
(不计摩擦与滑轮重)
(3)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.通常用_______表示.
5.滑轮组机械效率的测量:
(1)原理:
η=
=
(2)应测物理量:
钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s
(3)测量工具:
_____________________.
(4)结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A.动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多.
B.提升重物越重,做的有用功相对就多.
C.摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多.
考点示例
考查知识杠杆的应用
【例1】室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启,根据室内垃圾桶的结构示意图,可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点为O1、O2.则对应的杠杆分别为()
A.省力杠杆、省力杠杆B.省力杠杆、费力杠杆
C.费力杠杆、费力杠杆D.费力杠杆、省力杠杆
【分析】如图所示,用脚踩踏板时,O1点是支点,动力作用在A点,阻力作用在B点,脚踩下踏板时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;桶盖开启时,支点是O2,动力作用在C点,阻力作用在D点,在打开盖子的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆.故正确答案为B.
【答案】B
考查知识滑轮
【例2】某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知()
A.A是动滑轮
B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
【分析】图中A滑轮固定不动,因此它是定滑轮,故A错误;图中B滑轮和电梯厢一块运动,因此它是动滑轮,故B错误;如果电动机向下拉动绳子,通过定滑轮改变了力的方向,所以电梯厢将上升,C正确;此滑轮组的绳子股数为2股,因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍,故D错误.
【答案】C
考查知识探究影响滑轮组机械效率的因素
【例3】在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示.
次数
物体的重
力G/N
提升高
度h/m
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
机械效
率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是________(结果精确到0.1%).这次数据是用图中_____(填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的.
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该__________.在第1次实验中,拉力F所做的额外功为______J.
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?
请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断:
_____________.
【分析】
(1)第4次实验的机械效率:
η=
×100%=
×100%=
×100%≈66.7%;根据表中数据可以看出滑轮组中绳子的段数为2,故选择装置乙;
(2)比较第1、2、3次实验数据可知,对于同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高,因此增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率;根据第1次实验数据可知,W有=Gh=2N×0.1m=0.2J,W总=Fs=1N×0.3m=0.3J;由W总=W有+W额可得,W额=W总-W有=0.3J-0.2J=0.1J;(3)不正确;比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同.
【答案】
(1)66.7%乙
(2)增大物体的重力0.1(3)不正确.第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同
考点跟踪
1.如图所示,正在使用的简单机械中属于费力杠杆的是()
A.撬棒B.镊子C.抽水机手柄D.钢丝钳
2.如图所示,小丽在“研究杠杆平衡条件”的实验中,使杠杆在水平位置平衡.如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码,则杠杆()
A.仍然平衡B.不平衡,左端下降
C.不平衡,右端下降D.无法确定
3.图所示的滑轮组,每个滑轮重为20N,绳重及摩擦不计.用它匀速提升重为100N的物体,所用的拉力F是()
A.50NB.60NC.70ND.120N
4.滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械.甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验.
(1)甲同学研究的问题是_____________________________________________________________________________.
(2)研究该问题时,弹簧测力计的操作方法可以是_______.(填序号)
①拉着重物保持静止;②匀速向下拉动重物;③随意拉动重物.
5.如图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_______(填“增大”“减小”或“不变”).
备考平台
1.在下列简单机械中,使用中属于费力杠杆的是()
A.羊角锤B.镊子
C.瓶起子D.托盘天平
2.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,当A端挂重物G1,B端挂重物G2时,杠杆平衡,此时OA恰好处于水平位置,AO=BO,杠杆重力不计,则()
A.G1<G2B.G1>G2
C.G1=G2D.都有可能
3.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时.当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()
A.F1=F2<F3B.F1<F2<F3
C.F1>F2>F3D.F1=F2=F3
4.如图所示小明探究滑轮组的机械效率,动滑轮重1N,用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体,物体沿竖直方向上升0.2m,此过程中,额外功和机械效率分别是()
A.0.2J83.3%B.0.2J80%
C.0.4J80%D.0.4J66.7%
5.甲乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重量都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()
A.若G1=G2则拉力做的总功相同
B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率
C.若G1>G2,则拉力做的有用功相同
D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
6.如图所示,利用滑轮组匀速提升重物,经过10s,重物被提升了3m,则绳子自由端移动的速度是_______m/s.
7.如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景.已知地面对两个手掌的支持力为360N,对两个脚尖的支持力为240N,手掌到脚尖的距离为1.5m,则运动员所受的重力为_____N,人体重心到脚尖的水平距离为_____m.
8.如图所示,一滑轮下端悬吊一个重50N的物体,在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m,(不计滑轮、绳的重力和摩擦)则拉力F=_____N,动滑轮上升的速度是v=______m/s,拉力F所做的功W=_______J.
9.王师傅装修房子时,用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖.已知装物箱重250N,每个滑轮重50N,每块空心砖重20N(不计钢丝绳的重力和摩擦).若王师傅拉钢丝绳的力是600N,则一次能匀速提升______块砖.若某次提升中,钢丝绳受到的拉力是500N,拉力的功率是250W,则将空心砖匀速提升10m,需要的时间是_____min.
10.某剧组为拍摄节目需要,设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出:
(1)杠杆所受拉力的力臂L1;
(2)杠杆所受阻力F2的示意图.
11.如图甲所示漫画描绘的是猴子和兔子分萝卜的情景,究竟谁分得的萝卜重,德州市育红中学的三位同学提出了自己的猜想:
甲认为:
猴子胜利了;乙认为:
兔子胜利了;丙认为:
猴子和兔子谁也没有沾光.到底谁的猜想正确呢?
(1)为此,同学们设计了如图所示的实验,根据该实验现象,可以判断猜想正确的同学是____(填“甲”“乙”或“丙”).
(2)根据图乙的实验,同学们还得出结论:
只要满足“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
a.你认为这个结论是______的(填“正确”或“错误”).
b.如何用图丙的装置来验证你的观点?
答:
_______________________________________________________________________________________________.
12.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”,使用了如图所示的实验装置.实验前,小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N,实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数,并将其填写在预先设计好的表格中(见下表).
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码重力G/N
0.5
1.0
0.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.0
1.3
1.5
1.8
2.0
2.3
2.5
分析实验数据可以得到:
(1)在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用动滑轮_______(填“省力”或“不省力”);
(2)在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为___________;
(3)第6组数据中,钩码匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为________.
13.一辆重2×104N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶.司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3750N的水平拉力,将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10s.若每个车轮与地面接触的面积为0.05m2.
(1)求汽车对路面的压强.
(2)求拉力F做的功和功率.
(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.
期末复习(六)简单机械
复习要点
知识点11.在力的作用下绕着固定点转动的2.
(1)杠杆绕其转动的点
(2)使杠杆转动的力(3)阻碍杠杆转动的力(4)从支点O到动力F1作用线的距离(5)从支点O到阻力F2作用线的距离3.
(1)杠杆静止或匀速转动
(2)杠杆两端的螺母可以方便地从杠杆上量出力臂(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂
知识点21.
(1)固定不动
(2)等臂杠杆(3)不能省力但是能改变动力的方向2.
(1)随物体一起移动的滑轮
(2)动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆(3)省一半的力,但不能改变动力的方向3.
(1)定滑轮和动滑轮
(2)使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向(3)摩擦动滑轮的重力绳子重力G物
(G物+G动)(4)奇动偶定
知识点31.必须要做的功2.重力摩擦力3.有用功和额外功4.
(1)有用功跟总功的比值(3)百分数5.刻度尺、弹簧测力计
考点追踪
1.B2.B3.B4.
(1)使用定滑轮提升同一重物时,拉力的大小与拉力的方向是否有关
(2)①②5.
(1)匀速2.4583.3%
(2)减小
备考平台
1.B2.A3.D4.D5.B6.0.67.6000.98.1000.51009.75110.
11.
(1)甲
(2)a.错误b.用弹簧测力计斜向下拉,比较“动力×动力作用点到支点的距离”和“阻力×阻力作用点到支点的距离”的大小12.
(1)不省力
(2)F=
(G+G0)(3)75%
13.
(1)轮胎与地面的接触面积S=4×0.05m2=0.2m2,汽车对路面的压强:
p=
=1×105Pa
(2)汽车前进的距离:
s1=vt=0.2m/s×10s=2m,绳子移动的距离:
s2=2×2m=4m,
拉力F做的功:
W总=Fs2=3750N×4m=1.5×104J,拉力F的功率:
P=
=1500W
(3)因为η=
×100%,所以W有=ηW总=1.5×104J×80%=1.2×104J,
因为W有=F1s1,所以摩擦力Ff=F1=
=6000N
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