(共31张PPT)
第十章 机械与人
第1课时 探究杠杆的平衡条件
第1节 科学探究:杠杆的平衡条件
HK版 八年级下
1
2
3
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
力;固定点
F2l2
见习题
见习题
1
2
3
D
习题链接
答案呈现
4
见习题
5
6
9
10
8
7
B
B
C
A
D
600;0.9
见习题
11
习题链接
答案呈现
(1)Fl;牛顿·米 (2)24 (3)A
1.杠杆:在________的作用下能绕着________转动的硬棒称为杠杆。
新知笔记
固定点
力
2.杠杆的五大要素:
(1)支点(O):杠杆绕着转动的________点;
(2)动力(F1):使杠杆________的力;
(3)阻力(F2):________杠杆转动的力;
(4)动力臂(l1):从支点到____________的距离;
(5)阻力臂(l2):从支点到_____________的距离。
新知笔记
转动
固定
阻碍
动力作用线
阻力作用线
3.杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=________。
新知笔记
F2l2
1.(荣德原创)下列关于杠杆的说法中错误的是( )
A.杠杆可以是直的,也可以是弯的
B.动力使杠杆转动,阻力阻碍杠杆转动
C.支点可能在杠杆的端点,也可能在杠杆的中间
D.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
基础巩固练
D
2.【中考·兰州】如图所示为某街道路灯悬挂的情景图,画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂l。
基础巩固练
解:如图所示。
3.【中考·青岛】如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆平衡时,钩码对杠杆的阻力F2=10 N,阻力臂l2=20 cm,测力计示数F1=25 N,则动力臂l1为( )
A.15 cm B.8 cm
C.50 cm D.80 cm
基础巩固练
B
4.【中考·泰州】如图所示,杠杆在水平位置平衡,下列操作中仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是( )
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向内移一格,
右侧减去一个钩码
D.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为L,原来杠杆处于平衡状态,则有2G×3L=3G×2L;当两边各向外移一格时,左边2G×4L=8GL,右边3G×3L=9GL,8GL<9GL,杠杆右端下沉;当两边各往内移一格时,左边2G×2L=4GL,右边3G×L=3GL,4GL>3GL,杠杆左端下沉;当左侧的钩码向内移一格,右侧减去一个钩码时, 左边 2G×2L=4GL,右边
基础巩固练
2G×2L=4GL,4GL=4GL,杠杆平衡;当在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码时,左边3G×3L=9GL,右边4G×2L=8GL,9GL>8GL,杠杆左端下沉。
【答案】C
5.【中考·东营节选】图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
基础巩固练
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于________(填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)侧调节。
基础巩固练
【点拨】挂钩码前,杠杆在如题图甲所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态;由题图甲知,杠杆的左端较高,所以接下来应将两端的平衡螺母向左调节,使杠杆保持水平并静止;
平衡
左
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆____________(填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”)。
基础巩固练
【点拨】题图乙中支点在中心时,杠杆平衡,根据杠杆平衡条件知F左L左=F右L右,题图丙中改变了右侧拉力的力臂,使右侧拉力的力臂减小,故此时F左L左>F右L右,故左端会下沉;
左端下沉
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是________________________________________________。
基础巩固练
【点拨】本实验进行多次实验,是为了避免偶然性,得出普遍结论;
避免偶然性,寻找普遍规律
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为______N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1L1总是______ (填“大于”“等于”或“小于”)F2L2,其原因可能是_________。
基础巩固练
基础巩固练
【答案】 2.3;大于;杠杆自重对杠杆平衡有影响
【点拨】分度值为0.1 N,弹簧测力计示数为2.3 N;题图丁中,设杠杆的重力为G,力臂为LG,当杠杆平衡时,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2+GLG,由题图丁可知LG≠0,所以杠杆自重对杠杆平衡有影响,此时F1L1>F2L2。
6.【中考·河南】如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是( )
B
能力提升练
7.【中考·重庆】如图所示,在“探究杠杆平衡条件”实验中,弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.不能确定
能力提升练
能力提升练
【点拨】弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件:F1×l1=F2×l2,阻力和阻力臂不变,动力臂变小了,所以动力变大。
【答案】A
8.【中考·衡阳】如图所示,我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,有关它的说法正确的是( )
A.“标”“本”表示力,“权”“重”表示力臂
B.图中的B点为杠杆的支点
C.“权”小于“重”时,A端一定上扬
D.增大“重”时,应把“权”向A端移
D
能力提升练
能力提升练
9. 【中考·株洲】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360 N,对两个脚尖的支持力为240 N,手掌到脚尖的距离为1.5 m,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。
600
0.9
能力提升练
10.【中考·通辽】如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆AOB压住入水口,停止上水。请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂L1。
解:如图所示。
我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件,如果把这些知识稍加拓宽和延伸,就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力矩用M表示,即M=Fl,式中l为力臂,力臂是转动轴
11.【中考·绥化】仔细阅读材料,根据材料提供的信息回 答问题:
素养核心练
到力的作用线的距离。在国际单位制中,力矩的单位是牛顿·米,符号为 N·m。引入力矩概念后,杠杆的平衡条件可叙述为使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为M顺=M逆。
素养核心练
(1) 力矩的表达式为M=________,力矩的国际单位为________。
素养核心练
Fl
牛顿·米
【点拨】由材料提供的信息可知,力矩的表达式为 M=Fl,力矩的国际单位为牛顿·米;
素养核心练
(2) 用垂直于门的力推门,推力F=80 N,手到门轴的距离为0.3 m,则F对门轴的力矩M为______N·m。
24
【点拨】用垂直于门的力推门,推力的力臂等于手到门轴的距离,l=0.3 m,推力F对门轴的力矩M=Fl=80 N×0.3 m=24 N·m;
素养核心练
(3) 如图所示,一根均匀木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动,现有一方向不变的水平力F作用于该棒的A点,使棒从竖直位置缓慢转到偏角θ<90°的某一位置(缓慢转动可视为匀速转动),设M为力F对转轴的力矩,对此过程中M和F的判断正确的是________(填字母)。
A.M不断变大,F不断变大
B.M不断变大,F不断变小
C.M不断变小,F不断变大
D.M不断变小,F不断变小
【点拨】以O点为转轴,木棒的重力的力臂增大,其力矩增大,根据力矩平衡条件可知,水平力F的力矩与木棒的重力的力矩相等,则力F对转轴的力矩M不断变大。力F对转轴的力臂l减小,由M=Fl可知,F不断变大。
√
素养核心练(共38张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第5节 机械效率
第2课时 机械效率的测量
1
2
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
见习题
见习题
见习题
1
2
3
(1)匀速 (2)2.4
(3)76.9% (4)C
习题链接
答案呈现
4
见习题
5
6
见习题
B
见习题
1.滑轮组机械效率的测量与探究
(1) 实验原理:________________。
(2) 实验器材:__________、______、细线、滑轮、钩码。
(3) 测量的物理量:________、_________________、物体的重力G、拉力移动的距离s。
(4)影响滑轮组机械效率的因素:__________、________________、__________。
新知笔记
弹簧测力计
刻度尺
拉力F
物体上升的高度h
物体的重力
动滑轮的重力
机械摩擦
2.斜面机械效率的测量和探究
(1) 实验原理:η=__________。
(2) 实验器材:________、____________、细线、斜面、带钩的木块、钩码。
(3) 测量的物理量:____________、物体上升的高度h、 ____________、拉力沿斜面移动的距离s。
(4) 影响斜面机械效率的因素:斜面的倾斜程度、斜面的 ____________。
新知笔记
直尺
弹簧测力计
物体的重力G
拉力F
粗糙程度
实验
次数 物重
G/N 物体上升
高度h/m 拉力
F/N 绳子自由
端移动距
离s/m 机械
效率η
1 4 0.1 2.0 0.3 66.7%
2 5 0.1 0.3 69.4%
3 6 0.1 2.6 0.3
1.【中考·岳阳】“测滑轮组的机械效率”的实验数据如表:
基础巩固练
基础巩固练
(1) 实验时,应沿竖直向上的方向________拉动弹簧测力计。
匀速
【点拨】实验时,应沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计。
基础巩固练
(2) 第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为________N。
2.4
【点拨】第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示,测力计分度值为0.2 N,示数为2.4 N;
基础巩固练
(3) 第3次实验滑轮组的机械效率是________。(保留一位小数)
76.9%
基础巩固练
(4) 如果用这个滑轮组提升7 N的重物,则它的机械效率可能是________(填序号)。
A.60% B.70% C.80%
C
【点拨】由表中数据知,同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高,如果用这个滑轮组提升7 N的重物,它的机械效率要大于76.9%,故可能是80%,选C。
2.【中考·荆州】用图示装置探究斜面的机械效率,实验记录如下表。
基础巩固练
实验
次数 物体
种类 物重
G/N 斜面高
h/cm 沿斜面的
拉力F/N 斜面长
s/cm 机械效
率η
1 木块 4 15 1.1 90 60.6%
2 小车 4 15 90
基础巩固练
(1) 沿斜面拉动物体时,应使其做____________运动。
匀速直线
【点拨】沿斜面拉动物体时,为使弹簧测力计的示数稳定,便于读数,应使物体做匀速直线运动;
(2) 根据图中弹簧测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为________%。由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,________越小,机械效率越大。
基础巩固练
基础巩固练
【答案】95.2;摩擦力
基础巩固练
(3) 第1次实验中,木块所受摩擦力为________N。
0.43
3.【模拟·乐陵】某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他做了如图所示的实验,并测算了各次实验装置的机械效率。关于他的实验过程,下列说法中不正确的是( )
能力提升练
能力提升练
A.由①②可知:滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.由②③可知:同一滑轮组提起物重越大,机械效率 越低
C.在①实验中,应匀速竖直向上拉动绳子
D.为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进 行多次实验归纳得出普遍规律
√
4.【中考·绥化】如图是智慧小组 “测滑轮组的机械效率”的实验装置,测得的实验数据如下表。
能力提升练
次数 物重
G/N 物体上升
高度h/m 拉力
F/N 绳端移动
距离s/m 机械
效率η
1 1 0.1 0.6 0.3 55.6%
2 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
3 4 0.1 1.8 0.3
能力提升练
(1) 实验过程中,应竖直向上________拉动弹簧测力计。
【点拨】实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,系统处于平衡状态,拉力大小等于弹簧测力计示数;
匀速
能力提升练
(2) 第3次实验中滑轮组的机械效率是__________。
74.1%
能力提升练
(3) 分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重______,滑轮组的机械效率越高。
【点拨】纵向分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
越大
能力提升练
(4) 若在第3次实验中,物体上升的速度为0.1 m/s,则拉力F的功率为__________W。
0.54
(5) 创新小组也利用重为1 N、2 N、4 N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是_____。(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度 线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组的
能力提升练
能力提升练
【点拨】创新小组使用的动滑轮的重力小于智慧小组的,克服动滑轮重力做的功减小,额外功减小,机械效率变大。
【答案】C
5.【中考·广元】小敏在利用斜面搬运物体A的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题,她通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究(如图所示),测得的实验数据如表所示:
能力提升练
能力提升练
实
验
序
号 斜面
的倾
斜程
度 物体重力
G/N 物体
上升
高度
h/m 沿斜
面拉
力
F/N 物体
移动
距离
s/m 有用
功
W有/J 总功
W总/J 机械
效率
η/%
① 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5
② 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2
③ 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.25 1.55
能力提升练
(1)根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是________。
80.6%
能力提升练
(2)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是斜面越陡,越________。
【点拨】通过比较发现,实验①中力最小,实验③中力最大,而实验①中斜面最缓,实验③中斜面最陡,故可知在其他条件不变的情况下,斜面越陡,越费力;
费力
能力提升练
(3)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率________。
【点拨】由数据分析可知,三次实验中,物体的重力相同,上升的高度不同,斜面的倾斜程度不同,斜面越陡,机械效率越高。
越高
6.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,O为支点。总重力为G的钩码悬挂在杠杆上的A点,竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,测得钩码上升的高度为h,弹簧测力计示数为F,其移动距离为s。
素养核心练
素养核心练
(1) 该实验中做额外功的主要原因是_________________,该杠杆的机械效率为η=___________ (用题目中物理量的符号表示);
素养核心练
素养核心练
(2) 钩码悬挂在A点时,弹簧测力计拉力为F1,杠杆机械效率为η1,若同样的将钩码悬挂在B点进行实验,仍将钩码缓慢提升高度h,弹簧测力计拉力为F2,杠杆的机械效率为η2,忽略摩擦,F2________F1、η2________η1;(均填“大于”“小于”或“等于”)
素养核心练
【点拨】在水平位置时,设杠杆自身重力的力臂为L′,拉力的力臂为杠杆的长度L,钩码的悬挂点在A点时,钩码重力的力臂为OA,由杠杆的平衡条件可得:F1·L=G·OA+G杠杆L′,
悬挂点移至B点时,由杠杆的平衡条件可得:F2·L=G·OB+G杠杆L′;
从图中可以看出,从OA到OB力臂变大,
素养核心练
即G·OB+G杠杆L′>G·OA+G杠杆L′,
即F2L>F1L,所以弹簧测力计的示数变大;
杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆自重做额外功,并且W有+W额=W总;
设杠杆重心升高的距离为h′,则有Gh+G杠杆h′=Fs,而G不变,h不变,G杠杆不变,钩码悬挂从A点到B点,
素养核心练
【答案】大于;大于
素养核心练
(3) 若保持钩码悬挂在A点不变,而将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到B点,仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,将钩码仍提升高度h,忽略摩擦,此时杠杆的机械效率为η3,则η3________(填“大于”“小于”或
“等于”) η1。
素养核心练
【答案】等于(共37张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第6节 合理利用机械能
第1课时 动能和势能
1
2
4
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
做功;能量
见习题
能的转化
3
(1)运动 (2)质量;速度
5
见习题
D
1
2
3
D
习题链接
答案呈现
4
B
5
6
9
10
8
7
A;B
D
C
B
弹性;弹性势;动
A
C
变大;变大;变小
见习题
11
13
14
习题链接
答案呈现
12
C
D
15
见习题
1.能量:在物理学中,如果一个物体能够对别的物体________,我们就说这个物体具有________。
新知笔记
能量
做功
2.物体做功的过程就是_________过程。
新知笔记
能的转化
3.动能
(1) 定义:物体由于________而具有的能叫做动能。
(2) 影响因素:物体的动能与物体的________和________有关。
新知笔记
运动
质量
速度
新知笔记
4.重力势能
(1) 定义:物体由于________而具有的能叫做重力势能。
(2) 影响因素:物体的重力势能与物体的________和________有关。
被举高
质量
高度
新知笔记
5.弹性势能
(1) 物体因____________而具有的能叫做弹性势能。
(2) 影响因素:物体的弹性势能与____________有关。
弹性形变
形变程度
1.关于功和能的说法正确的是( )
A.具有能的物体一定正在做功
B.物体具有的能越大,它做的功就越多
C.物体做的功越少,它具有的能就越大
D.物体能够做的功越多,它具有的能就越大
基础巩固练
【点拨】能够做功的物体具有能;物体能够做的功越多,说明它具有的能一定越大;具有能的物体不一定正在做功;物体具有的能大,做的功不一定多。
基础巩固练
【答案】D
2.关于功和能的叙述,其中正确的是( )
A.汽车停在马路上,汽车没有能
B.飞行的子弹没有击中靶心,所以不具有能量
C.悬挂在墙上静止的物体没有做功,所以没有能
D.能对外界做功的物体一定具有能
基础巩固练
D
3.【中考·海南】下列物体具有动能的是( )
A.静止不动的课桌
B.挂在树上的椰子
C.拉长的橡皮筋
D.正在行驶的汽车
基础巩固练
D
4.【中考·嘉兴】如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1、t2、t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A.E1<E2<E3
B.E1>E2>E3
C.E1<E2=E3
D.E1=E2<E3
基础巩固练
C
5.【中考·桂林】下列物体重力势能发生变化的是( )
A.水平拉长的弹簧
B.正在下落的篮球
C.水平滑行的玩具车
D.静止在桌面上的课本
B
基础巩固练
6.【中考·内江】如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,________球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是__________ 球。(ρ铅>ρ铁)
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】由于四个实心球的体积相同,A和B为铅球,C和D为铁球,ρ铅>ρ铁,由m=ρV可知,A、B两球的质量大于C、D两球的质量。A与B相比,质量相同,但A的高度更高,所以A球的重力势能大;B与C相比,高度相同,但B的质量更大,所以B球的重力势能大,故B球的做功本领更大。
【答案】A;B
7.【中考·临沂】如图所示是运动员参加射箭比赛时的场景,下列说法错误的是( )
A.运动员将弓举起来的过程对弓做功
B.弓被拉得越弯产生的弹力越小
C.弓被拉得越弯弹性势能越大
D.箭被射出说明力可以改变物
体的运动状态
基础巩固练
【点拨】张弓射箭利用的是弓的弹性,弓被拉得越弯,弹性形变越大,产生的弹力越大,弹性势能越大。
【答案】B
基础巩固练
8.【中考·常州】《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”,指出用多股蚕丝作为弓的弦,这说明蚕丝________好。拉弯的弓把箭射出去,是把弓的________能转化为箭的________能。
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】在拉弓时,弦会发生弹性形变,用多股蚕丝作为弓的弦,这说明蚕丝弹性好;拉弯的弓具有弹性势能,箭射出去后具有动能,这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
【答案】弹性;弹性势;动
能力提升练
9.【中考·兰州】飞机在林场上空某一高度喷洒农药时,水平匀速飞行,关于飞机的动能和势能变化,下列说法中正确的是( )
A.动能减少,势能减少
B.动能减少,势能增加
C.动能增加,势能减少
D.动能不变,势能不变
A
能力提升练
10.【中考·乐山】2020年6月17日15时19分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号03星送入预定轨道,发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能增大,势能减小 B.动能不变,势能增大
C.动能增大,势能增大 D.动能减小,势能增大
C
11.【中考·广州】如图甲所示,大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程中M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM和fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小,下列判断一定正确的是( )
能力提升练
A.GM<GN
B.vM>vN
C.fM<fN
D.fM=fN
能力提升练
能力提升练
【点拨】由题图乙可知,M和N的动能大小不变,运动过程中,M和N的质量不变,所以速度不变,即大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做匀速直线运动,则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以两个物体受到的摩擦力大小是相同的,即:fM=fN;由题图乙可知,M的动能大于N的动能,由于不知道两个物体运动速度的大小,所以无法判定两个物体的质量、重力的大小关系。D正确。
【答案】D
12.【中考·成都】如图所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法正确的是( )
A.弹性绳绷直前,重力势能增大,
动能减小
B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变
C.下降到最低点时,动能最小,弹性势能最大
D.下降到最低点时,重力势能最大,弹性势能最小
能力提升练
能力提升练
【点拨】小邦在下降过程中,弹性绳绷直前,高度减小,重力势能减小,速度变大,则动能变大;下降到最低点时,小邦的速度减小为零,动能最小,高度最小,重力势能最小,弹性绳的形变程度最大,则弹性势能最大。
【答案】C
13.【中考·广东】如图所示,用细线系住小球悬挂在O点,将小球拉至A点释放,从A点经过B点运动到C点的过程中,小球的重力势能先变小后________,动能先________后________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
能力提升练
能力提升练
【点拨】小球从A点到B点的运动过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大;小球从B点到C点的运动过程中,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,故重力势能先变小后变大,动能先变大后变小。
【答案】变大;变大;变小
14.【模拟·朝阳】为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小勇同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mBhB),推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
能力提升练
能力提升练
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度________(填“相等”或“不相等”)。
(2)用来研究超载安全隐患时,我们应选择________两个图所示实验进行比较。
(3)用来研究超速安全隐患时,我们应选择________两个图所示实验进行比较。
相等
甲、丙
甲、乙
能力提升练
(4)实验中,小球碰撞木块后,小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E,小球推动木块所做的功为W,则E______(填“<”“>”或“=”)W。
(5)后来小勇将实验改装成用形状相同的塑料球和铁球(铁球质量大)将弹簧压缩到相同程度后再放手,如图丁所示,两球离开弹簧时的速度________(填“相同”或“不相同”),纸盒被推开的距离________(填“相同”或“不相同”)。
>
不相同
相同
素养核心练
(1) 物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek1;
素养核心练
(2) 物体从被抛出至落地的过程中,其重力所做的功W;
素养核心练
物体从被抛出至落地的过程中,其重力所做的功:
W=Gh=mgh=0.4 kg×10 N/ kg×1.5 m=6 J。
(3) 物体落地前瞬间的动能Ek2。
素养核心练
物体下落时高度减小,速度增大,所以重力势能转化为动能,落地时高度为0,重力势能全部转化为动能,所以物体落地前瞬间的动能:Ek2=Ek1+Ep=0.8 J+6 J=6.8 J。(共43张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第5节 机械效率
第1课时 机械效率
1
2
3
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
W有
有用功;额外功;W总
W额
4
5
6
η
小于
额外功;有用功;额外功
1
2
3
A
习题链接
答案呈现
4
B
5
6
9
10
8
7
1.44×104;60%;2 400
D
D
B
D
D
A
62.5%;0.75
见习题
11
13
14
习题链接
答案呈现
12
2;1.8;90
200;100
15
见习题
1.有用功: 对人们有用的功叫做有用功,用__________表示。
新知笔记
W有
2.额外功:对人们无用但不得不做的功,叫做额外功,用__________表示。
新知笔记
W额
3.________与________之和是总共做的功,叫做总功,用__________表示。
新知笔记
有用功
额外功
W总
新知笔记
4.机械效率:有用功和总功的比值叫做机械效率,用符号________表示。
η
新知笔记
5.机械效率通常用_______来表示,公式为____________。
百分率
新知笔记
6.任何机械效率都________1。
小于
1.用绳子将钩码提升至一定的高度,如图所示,此过程所做的有用功是( )
A.提升钩码所做的功
B.克服摩擦力所做的功
C.提高绳子所做的功
D.克服动滑轮重力所做的功
基础巩固练
A
2.当你用桶从井中提水时,你对桶做的功是________;如果桶掉进井里,从井里捞桶时,桶里带着一些水,这时你对桶做的功是______,对水做的功是________。(均填“总功”“额外功”或“有用功”)
基础巩固练
额外功
有用功
额外功
3.【模拟·东营】关于机械效率,下列说法正确的是
( )
A.机械效率高的机械做功一定多
B.使用机械可以省力,省力越多,机械效率越高
C.没有摩擦时,机械效率一定等于1
D.做同样的有用功,额外功越小,机械效率越高
基础巩固练
D
4.【中考·福建】工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶ G滑轮=9∶1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为( )
A.10%
B.45%
C.80%
D.90%
基础巩固练
基础巩固练
【答案】D
5.【中考·聊城】如图所示,用滑轮组提升重100 N的物体时,在10 s内绳子自由端被匀速拉下6 m。已知拉绳子的力F为60 N,不计绳重和摩擦,则在此过程中( )
A.物体被提升了2 m
B.所做的有用功是300 J
C.拉力F的功率是30 W
D.滑轮组的机械效率是55.6%
基础巩固练
基础巩固练
【答案】B
6.【中考·河北】一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是_______J。若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是______,起重机的总功率是________W。
基础巩固练
基础巩固练
基础巩固练
【答案】1.44×104;60%;2 400
7.【中考·广州】如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲的( )
A.总功较大
B.有用功较小
C.额外功较大
D.机械效率较低
能力提升练
能力提升练
【答案】B
8.【中考·长春】图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图乙是其等效图。利用此“车梯”匀速提升重物时,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的距离是物体上升距离的5倍
B.被提升的物重是绳子拉力的4倍
C.增大物重,所做的有用功增大
D.增大物重,“车梯”的机械效率变高
能力提升练
能力提升练
【点拨】由题图乙可知,滑轮组绳子的有效股数n=4,则绳端移动的距离是物体上升距离的4倍,A错误;不考虑绳重、动滑轮重和摩擦时,
即被提升的物重小于绳子拉力的4倍,B错误;由W=Gh可知,所做的有用功与物体的重力和提升的高度有关,由于重物提升的高度未知,不能得出增大物重
能力提升练
【答案】D
时所做的有用功增大,C错误;增大物重提升相同的高度时,有用功增大,额外功不变,有用功与总功的比值增大,“车梯”的机械效率变高,D正确。
能力提升练
9. 【中考·聊城】如图所示,用相同的滑轮安装成甲,乙两种装置,分别将A、B两物体匀速向上提升,若所用拉力大小相等,绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.两物体上升的速度相同
B.两种装置的机械效率相等
C.两次提升物体所做的有用功相等
D.两种装置中拉力做功的功率相等
能力提升练
能力提升练
【答案】D
能力提升练
能力提升练
10.分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是( )
A.η组<η动<η定 B.η动<η定<η组
C.η定<η动<η组 D.η定<η组<η动
能力提升练
【答案】A
11.【中考·枣庄】用一个动滑轮在5 s内将一重为300 N 的物体匀速向上提升3 m,动滑轮的机械效率是75%,则拉力大小为________ N,若忽略绳重与摩擦,动滑轮的重力为________ N。
能力提升练
能力提升练
能力提升练
【答案】200;100
12.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F=8 N,拉力移动的距离为0.25 m。拉力所做的功为________J,有用功为________J,杠杆的机械效率为________%。
能力提升练
能力提升练
【答案】2;1.8;90
13.【中考·沈阳】如图,在斜面上将一个重5 N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N,斜面长4 m,高1 m,斜面的机械效率为________,物体所受的摩擦力为________N。
能力提升练
能力提升练
【答案】62.5%;0.75
14.【中考·襄阳】工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600 N的货物匀速提升了2 m,做了1 500 J的功。求:
(1)滑轮组的机械效率;
能力提升练
能力提升练
(2)当他用400 N的拉力匀速提升其他货物时,额外功占总功的15%,求货物的重力。
15.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示,其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%,不计绳重、摩擦和水的阻力。求:
素养核心练
素养核心练
(1)动滑轮的总重力是多少?
素养核心练
(2)物体没有露出水面之前,滑轮组的机械效率是多少?(共34张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第3节 做功了吗
1
2
3
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
力;距离
Fs
作用在物体上的力;移动的距离
C
1
2
3
C
习题链接
答案呈现
4
80;0
5
6
9
10
8
7
1 500;50
A
A
C
C
C
8
2 000 J ;1 500 J
20;210
11
13
14
习题链接
答案呈现
12
400;100
做;不做
不变;200 J
15
16
见习题
1.机械功:物理学中把________和物体在力的方向上移动________的乘积叫做机械功,简称功。
新知笔记
距离
力
2.做功的两个必要因素:一是__________________;二是物体在力的方向上______________。
新知笔记
作用在物体上的力
移动的距离
3.功的计算:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,即W=________。
新知笔记
Fs
1.【中考·乐山】下列实例中,没有对物体做功的是( )
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】运动员挺举杠铃的过程,运动员给杠铃施加了力的作用,杠铃在该力的方向上通过了距离,所以运动员对杠铃做了功,A不符合题意;起重机提升大石块,起重机给石块施加了力的作用,石块在该力的方向上通过了距离,所以起重机对石块做了功,B不符合题意;小宇推木箱推而未动,有力但没有距离,所以小宇对木箱没有做功,C符合题意;运动员将弓拉弯的
基础巩固练
过程,运动员给弓施加了力的作用,弓在该力的方向上通过了距离,所以运动员对弓做了功,D不符合题意。
【答案】C
2.【中考·长春】一位同学正在进行投掷实心球的训练,以下情境中,他对球做功的是( )
A.手拿球静止
B.手托球做水平匀速直线运动
C.将球举起
D.抛出后的球在空中继续运动
基础巩固练
C
3.【模拟·郴州】在图中,ma>mb>mc,在同样大的力F作用下,都沿着力F的方向移动了s,比较力F对三个物体所做的功,结论是( )
A.一样多 B.对a做的功多
C.对b做的功多 D.对c做的功多
基础巩固练
A
4.【中考·邵阳】一物体受到5 N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速运动了10 s,拉力F对物体做的功为( )
A.0 J B.1 J C.10 J D.50 J
基础巩固练
A
【点拨】一物体受到5 N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速运动了10 s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0 J,故A正确、BCD错误。
5.【中考·宜昌】小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m,松开手后,书箱仍向前滑行了1 m,整个过程中小明做功________J,书箱的重力做功________J。
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m,推力对箱子做的功W1=Fs1=40 N×2 m=80 J;松开手后,书箱仍向前滑行了1 m,书箱由于惯性滑行,则小明没有做功,即W2=
0 J;整个过程中小明对书箱一共做的功W=W1+W2=80 J+0 J=80 J。书箱在水平面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力没有做功。
【答案】80;0
6.【中考·铜仁】小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼,又沿着走廊水平走了5 m到达实验室。每层楼高3 m,小龙对实验器材做功________J。若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4 500 J,则小龙自身体重________kg。(g取10 N/kg)
1 500
基础巩固练
50
7.【中考·天津】小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做功最接近( )
A.9 J B.30 J C.90 J D.300 J
能力提升练
C
【点拨】手提30个鸡蛋的力大约为F=15 N,小华实际爬楼的高约为h=3 m×2=6 m,小华提鸡蛋的力做功约为W=Fs=15 N×6 m=90 J。
8.【模拟·南平】甲、乙两辆汽车在水平公路上沿直线匀速行驶,它们的牵引力F甲∶F乙=3∶1,速度v甲∶v乙=4∶1,车重G甲∶G乙=2∶1,则在相等时间内牵引力做的功W甲∶W乙为( )
A.3∶1 B.6∶1 C.12∶1 D.24∶1
能力提升练
能力提升练
【答案】C
能力提升练
9.【中考·郴州】如图所示,用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力F做的功为( )
A.Fs B.Gs C.2Fs D.(G+F)s
C
能力提升练
10.【中考·泰安】如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4 m/s的速度运动了2 s,弹簧测力计的示数为5 N,则拉力F做的功为________J。
能力提升练
【点拨】图中使用的是动滑轮,拉力的大小等于弹簧测力计的示数,F=5 N,拉力端移动的距离s=2s物=2v物t=2×0.4 m/s×2 s=1.6 m,拉力做功W=Fs=
5 N×1.6 m=8 J。
【答案】8
11. 如图所示,绕过定滑轮的绳子,一端系一质量为10 kg 的物体A,另一端被人握住,最初绳沿竖直方向,手到滑轮的距离为3 m。之后人握住绳子向前运动,使物体A匀速上升,则在人向前运动4 m的过程中,手对绳子的拉力________(填“变大”“ 变小”
或“不变”),对物体A做的功为
________。(不计绳重、摩擦和
空气阻力,g取10 N/kg)
能力提升练
【答案】不变;200 J
能力提升练
12.如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,在小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球__________ 功,细绳对小球的拉力__________ 功。(均填“做”或“不做”)
能力提升练
【点拨】从A点向B点摆动的过程中,小球的高度降低,在重力的作用下沿重力的方向移动了距离,小球受到的重力对小球做了功;细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向始终垂直,细绳对小球的拉力没有做功。
【答案】做;不做
能力提升练
13.【模拟·巴中】新房装修时,在地面与窗台间放置斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台,如图所示。已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖重500 N,沿斜面所用拉力400 N,则拉力所做的功为________,物体克服重力所做的功为________。
能力提升练
2 000 J
1 500 J
14.【中考·恩施】如图,有人利用该滑轮将G=100 N的物体匀速提升了20 cm(不计绳重和摩擦),此过程克服物体重力做的功为________J,若动滑轮重10 N,则F=________N。
能力提升练
能力提升练
【点拨】物体上升的高度h=20 cm=0.2 m。此过程克服物体重力做的功为W=Gh=100 N×0.2 m=20 J;以滑轮为研究对象,滑轮受到向上一个拉力F、向下的两股绳子的两个拉力(且F1=F2=G)以及滑轮自身的重力G动(方向竖直向下),物体被匀速提起时,滑轮匀速上升,由力的平衡条件可得:F=F1+F2+G动=2G+G动=2×100 N+10 N=210 N。
【答案】20;210
15.【中考·益阳】杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演,甲站在地面上,肩上顶着一根重为G1=50 N的竖直竹竿,重为G2=550 N的乙沿竹竿匀速上爬4 m,然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2 m。求在此过程中:
能力提升练
能力提升练
(1)乙受到摩擦力的大小和方向。
解:乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,所以,乙受到摩擦力的大小f=G2=550 N,方向和重力的方向相反,即竖直向上;
能力提升练
(2)摩擦力对乙所做的功。
解:乙沿竹竿匀速上爬时,摩擦力对乙所做的功:W=fh=550 N×4 m=2 200 J,甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2 m时,竖直方向没有移动距离,摩擦力对乙所做的功为0 J,所以,在此过程中摩擦力对乙所做的功为2 200 J;
能力提升练
(3)甲对竿和乙做的功。
解:甲对竿和乙的作用力是竖直向上的,乙沿竹竿匀速上爬时甲静止,甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走时是在水平方向运动的,所以,在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离,则甲对竿和乙做的功为0 J。
16.【中考·泉州】在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示。此过程中,推力F随时间t的变化图像如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化图像如图丙所示,则从3 s至5 s内,推力对木箱所做的功为________J,第2 s木箱受到的合力为________N。
素养核心练
400
100(共33张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第2节 滑轮及其应用
第2课时 滑轮组及其应用
1
2
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
见习题
1;6;改变力的方向
1
2
3
C
习题链接
答案呈现
4
D
5
6
9
10
8
7
400;210
见习题
C
B
B
B
1×104;15
见习题
(1)滑轮组
(2)120;140
11
13
14
习题链接
答案呈现
12
见习题
12.5;4
1.滑轮组的组成:定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组。
新知笔记
2.滑轮组的特点:如图所示,不计绳重及摩擦时,拉力
F=_______________,其中G物为物体的重力,G动为动滑轮的重力;绳子末端移动的距离s=________,其中h为物体升高的高度,________为承担物重的绳子股数。
新知笔记
3h
3
1.【中考·郴州】利用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物,动滑轮重为10 N(不计绳重与摩擦),则拉力F的大小为( )
A.70 N B.100 N C.105 N D.110 N
基础巩固练
C
2.【中考·盘锦】如图所示,利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体,动滑轮重2 N,物体被提升了0.5 m,不计绳重和摩擦,则绳子的自由端移动的距离是________m,拉力F是____ N,其中定滑轮的作用是______________。
基础巩固练
1
6
改变力的方向
解:如图所示。
3.【中考·淮安】在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
基础巩固练
4.【中考·台州】小柯用图中装置提升重为400 N的物体,不计绳重、滑轮自重和摩擦,下列说法正确的是
( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1 m,物体也上升1 m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
基础巩固练
C
5.【葫芦岛建昌期末】如图所示,用滑轮组提起物重相等的物体,若忽略绳重、滑轮组的重力和摩擦时,所用的拉力最大的是( )
D
基础巩固练
6.【中考·德阳】如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起。已知每个滑轮重20 N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为________ N,图乙中人对绳子的拉力为________ N。
基础巩固练
【答案】400;210
基础巩固练
7.如图所示,重为60 N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知物体运动的速度为0.2 m/s,若不计滑轮重、绳重及绳子与滑轮之间的摩擦,下列分析计算正确的是( )
A.物体A受到的拉力为1 N
B.物体A受到的摩擦力为9 N
C.竖直墙受到的拉力为9 N
D.绳子自由端移动的速度为0.4 m/s
能力提升练
能力提升练
【答案】B
8.【中考·郴州】如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹簧测力计拉力FA、FB、FC三者的关系正确的是( )
A.FA∶FB∶FC=3∶2∶1
B.FA∶FB∶FC=1∶2∶3
C.FA∶FB∶FC=6∶3∶2
D.FA∶FB∶FC=2∶3∶6
B
能力提升练
能力提升练
9.【合肥庐江期末】如图所示,物体A、B的重力分别为40 N、20 N,动滑轮重为10 N,此时物体A在水平面上向右以2 m/s做匀速直线运动,则下列说法正确的是(绳子和滑轮间的摩擦不计)( )
能力提升练
A.A物体所受摩擦力方向水平向左,大小为10 N
B.B物体下落速度为1 m/s
C.若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,所需力的大小为15 N
D.若用F=15 N向左拉物体A,可以使物体A向左做加速直线运动
能力提升练
能力提升练
【答案】B
当物体A向左运动时,由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则物体A受到的摩擦力不变,方向向右,要使物体A向左做匀速直线运动,则向左拉物体A的力F=f+FA′=15 N+15 N=30 N,要使物体A向左做加速直线运动,则向左拉物体A的力F>30 N,C、D错误。
能力提升练
10.【中考·河南】高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25 kg,
不计滑轮和钢绳自重及摩擦,
输电线A端受到的拉力大小为
______ N。若某段时间内坠
砣串下降了30 cm,则输电线A端向左移动了________cm。
(g取10 N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)
能力提升练
能力提升练
【答案】1×104;15
11.【模拟·河南】如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平,衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50 N,则静止时绳子拉力是________N(各种摩擦力忽略不计);
要使衣架横梁上升1 m,则绕进
旋轮上的绳子长度是_______m。
能力提升练
能力提升练
【答案】12.5; 4
解:如图所示。
12.【中考·淮安】向下拉绳将重物提升,画出图中滑轮组绕绳方法。
能力提升练
13.一体重为600 N的工人利用如图所示的滑轮组,用200 N的拉力将重为480 N的物体在20 s内匀速提高2 m(不计绳重和摩擦)。求:
(1)动滑轮的重力;
能力提升练
能力提升练
(2)绳子自由端移动的速度;
能力提升练
(3)若要使重为660 N的物体匀速上升,工人对绳子的拉力应为多大;
能力提升练
(4)使用该滑轮组,这个工人最多能提起多重的物体。
解:工人的体重为600 N,所以人对绳的最大拉力
F最大=600 N;
工人最多能提起物体的重力G最大=nF最大-G动=3×600 N-120 N=1 680 N。
14.小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们。
素养核心练
素养核心练
(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于________。
【点拨】从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组;
滑轮组
素养核心练
(2)若小华所用的拉力为20 N,则小明和小杰受到的拉力分别为________N、________N。(摩擦忽略不计)
【点拨】小华的拉力是20 N,由图可见小明那端木棍有6股绳子相连,因此小明的拉力为F小明=6F=6×
20 N=120 N;小杰那端木棍有7股绳子相连,因此小杰的拉力为F小杰=7F=7×20 N=140 N。
120
140(共31张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第6节 合理利用机械能
第2课时 机械能及其转化
1
2
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
动能;势能
焦耳;焦;J
3
转化
A
1
2
3
D
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4
D
5
6
9
10
8
7
见习题
见习题
B
C
C
A
不变;变大
11
习题链接
答案呈现
12
见习题
见习题
1.________和________统称为机械能。
新知笔记
势能
动能
2.机械能的单位是________,简称________,用字母________表示。
新知笔记
焦耳
焦
J
3.动能和势能之间可以相互________。
新知笔记
转化
1.我国近年来在航空航天领域取得了许多巨大的成果,令全国人民为之振奋。下列物理过程中,物体机械能增大的是( )
A.歼-20飞机沿水平方向匀速直线飞行
B.东方红一号卫星绕地飞行
C.神舟飞船返回舱进入大气层
D.长征二号火箭点火升空
基础巩固练
D
2.【模拟·徐州】把篮球抛向空中,忽略空气阻力,如图所示四个选项图像中哪一个能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )
基础巩固练
A
3.【中考·咸宁】甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,将乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能________(填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能________(填
“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能
________(填“增大”“先增大后减小”“不
变”或“减小”)。
基础巩固练
【点拨】抛出时甲、乙两球质量相等,速度相等,动能相等;高度相同,重力势能相等,所以机械能相等;甲球在空中下落时,甲球质量不变,速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小;乙球先上升后下降过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的。
基础巩固练
【答案】相等;增大;不变
4.【中考·长沙】下列有关机械能及其转化的说法正确的是( )
A.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
B.拦河大坝使上游的水位升高,增大了水的重力势能
C.蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能
D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大
基础巩固练
B
5.如图所示,跳水运动员从起跳到入水的过程中,
若不计空气阻力,则( )
A.起跳时,跳板的弹性势能转化为
运动员的重力势能,机械能减小
B.起跳时,运动员的动能转化为重力势能,机械能减小
C.下落时,运动员的重力势能转化为动能,机械能增加
D.下落时,运动员的重力势能转化为动能,机械能不变
D
基础巩固练
6.【中考·无锡】如图所示,将钢锯条的一端固定在桌面边缘,将棋子放在钢锯条的另一端,然后用手将锯条的右端压下一段距离,松手后,棋子会被弹起一定的高度,此过程中,钢锯条的弹性势能转化为棋子的______势能。增加钢锯条被压下的距离,发现棋子被弹起的高度增加,实验表明,物体的____________
越大,它的弹性势能越大。
基础巩固练
重力
弹性形变程度
7.【中考·安徽】图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中( )
A.动能减小
B.重力势能不变
C.机械能增大
D.机械能不变
能力提升练
【点拨】摩天轮运转速度大小不变,说明小红的速度大小不变,而小红质量也不变,所以她的动能大小不变。A错误;她从最低点上升到最高点的过程中,质量不变,高度增大,所以其重力势能增大,B错误;小红的机械能等于动能与重力势能之和,小红的动能不变,重力势能增大,所以她的机械能将增大。C正确,D错误。
【答案】C
能力提升练
8.【中考·湖州】一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如图所示),甲中装水,乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放,下落到P处,小球在食用油中下落的时间更长。比较
两小球从O处到P处的下落情况,
则小球( )
能力提升练
A.重力势能变化量不相同
B.获得的动能相同
C.在食用油中重力做功慢
D.机械能不变
能力提升练
能力提升练
【点拨】两个完全相同的金属小球从O处静止释放,下落到P处,下落的高度相同,小球的质量相同,则小球的重力势能变化量相同,A错误;小球在食用油中下落的时间更长,则小球下落到P点时,在食用油中的速度小,质量相同,小球在食用油中的动能小,故B错误;小球的质量相同,重力相同,
小球在食用油中重力做功慢,C正确;小球在运动
【答案】C
能力提升练
过程中受到液体的阻力,克服阻力做功,机械能会变小,D错误。
能力提升练
9.【中考·凉山】如图所示,将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置两次抛出,初速度大小相等,小球第一次落地速度为v1,小球第二次落地速度为v2,不计空气阻力,比较v1和v2的大小,正确的是( )
A.v1=v2 B.v1<v2
C.v1>v2 D.无法比较
【点拨】同一个小球,质量相等,在同一高度,重力势能相等,将小球以相同的速度分别向两个不同方向抛出去,此时动能相等,如果不计空气阻力,其机械能守恒,故刚落地时的动能相等,所以其速度大小关系为v1=v2。
【答案】A
能力提升练
能力提升练
10.【中考·云南】如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能________;小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
【点拨】小物块从P向M运动过程中,斜面光滑,只有重力势能与动能的转化,机械能不变;弹簧被压缩的过程中,小物块的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的弹性势能变大。
【答案】不变;变大
能力提升练
11.【中考·宿迁】会荡秋千的人,不用别人帮助,就能把秋千荡得很高。做法是当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,将更多的重力势能转化为________能;而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,增加了________能。如此循环往复,机械能越积越多,秋千就越荡越高。
能力提升练
能力提升练
【点拨】由题意可知,当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,可以获得更大的速度,将更多的重力势能转化为动能;而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,此时高度增加,重力势能增大,从而增加了机械能。
【答案】动;机械(重力势)
12.【中考·株洲改编】蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点为最高点,B点为弹性绳自然伸长的
位置,蹦极人在C点受到的弹性绳的弹力与
自身重力相等,D点是能下落到的最低点。
(1)在蹦极人从A点下落到D点的过程中,________
(填“B”“C”或“D”)点动能最大,在这个过程中,
减小的重力势能都转化为_________能。(不计空气阻力)
素养核心练
C
弹性势
(2)蹦极运动简化后与下列情景相似:如图甲所示,弹性细绳的一端固定在 O 点,另一端系着一个小球,小球从 O 点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用,最终会停在 O 点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示,细绳
拉力F与下落高度h的
关系如图丙所示。请
根据图像解答下列问题。
素养核心练
①弹性细绳原长为________m,小球下落的最大高度为________m。
②小球最终停在h=________m的位置。
③已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受的重力做的功。不计空气阻力,求弹性细绳的最大弹性势能。
素养核心练
素养核心练
【点拨】小球从 O 点释放后,向下做加速运动,当下落高度h=1.2 m时,弹性细绳的长度为原长;当h>1.2 m时,球受到绳的拉力变大;当h=1.5 m时,球受到的拉力等于重力,此时球的速度最大;当h>1.5 m, 球受到的拉力大于重力,球向下减速运动,当h=2.4 m时,球的速度减小为0,球到达最低点。
【答案】①1.2;2.4 ②1.5
素养核心练
【答案】③根据图乙可知,当小球下落高度h1=1.5 m时,速度最大,此时弹性细绳的拉力与小球重力平衡,又据图丙可知此时拉力F=3 N,故小球的重力G=F=3 N;在小球下落的整个过程中,减少的重力势能等于重力做的功,即ΔE=W=Gh=3 N×2.4 m=7.2 J,当小球下落到最低点时,弹性细绳的形变最大,弹性势能最大。由于不计空气阻力,故减少的重力势能全部转化为弹性势能,即弹性细绳的最大弹性势能为Ep=ΔE=7.2 J。(共12张PPT)
专题技能训练(五)
训练 有关机械能的实验探究
HK版 八年级下
见习题
见习题
1
2
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见习题
3
1.【中考·雅安】小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察
木块B被撞击
后移动的距离,
实验过程如图
1所示。
专题技能训练
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短来判断小球动能的大小,这种研究方法是________(填“控制变量法”或“转换法”)。若水平面绝对光滑,本实验将________(填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)由图1甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与________有关。
转换法
专题技能训练
不能
速度
(3)小丽根据图1甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确?________(填“正确”或“错误”),理由是_________________________。
(4)某同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是________(填“正确的”或“错误的”)。
错误
专题技能训练
没有控制速度一定
错误的
2.【中考·常州】小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”,如图所示,重物质量m<M。
专题技能训练
实验步骤 A B C
具体操作
实验现象
(1)让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断________(填“小桌”或“重物”)的重力势能大小。
专题技能训练
【点拨】在实验探究过程中,通过观察桌腿下陷的深度来比较重物的重力势能的大小;
重物
(2)由实验步骤________和________,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
专题技能训练
【点拨】研究重力势能大小和高度的关系时,保证质量不变,改变重物的高度。由图知,步骤A、B可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系;
A
B
(3)小明认为由实验步骤B和C,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点______(填“正确”或“错误”),理由是_______________________________________。
专题技能训练
【点拨】小明认为由实验步骤B和C,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点是错误的,因为B、C步骤中重物的质量、高度两个都是变量,无法比较。
错误
重物的质量、高度两个都是变量,无法比较
3.【中考·广元】小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。
他们的实验如图所示,把弹簧放在水平面上,其左端固定在墙上,AO等于弹簧原长,
水平面O点左侧光滑,
右侧粗糙。
专题技能训练
将物体M从O点压缩弹簧到P点,然后由静止释放,当物体M运动到O点与弹簧分开,最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程:
(1)弹簧弹性势能的大小是通过________________________来衡量的。
物体M被弹出的距离
专题技能训练
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用________(填“相同”或“不同”)弹簧进行实验,并先后改变________之间的距离,测出OQ的距离,重复实验,测量多组数据并记录。
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中,他们运用到了转换法和______________两种物理思想方法。
AP
专题技能训练
相同
控制变量法(共46张PPT)
全章整合与提升
HK版 八年级下
全章整合与提升
A
D
C
见习题
1
2
3
4
5
6
习题链接
提示:点击 进入习题
答案呈现
见习题
B
7
C
见习题
11
12
10
8
9
150;3
100;200
A
D
14
15
13
见习题
答案呈现
习题链接
B
B
C
见习题
16
17
18
100;80%
19
D
20
D
21
C
22
C
1.如图所示,下列各种装置在正常使用过程中都可视为杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
全章整合与提升
A
2.【中考·广西】如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力,下列做法可行的是( )
A.支点不动,脚在杆上的位置前移
B.将支点靠近人,脚在杆上的位置不动
C.将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移
D.将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移
全章整合与提升
全章整合与提升
【点拨】支点不动,脚在杆上的位置前移,此时阻力、阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,不能省力,A错误;将支点靠近人,脚在杆上的位置不动,此时阻力不变,阻力臂变大,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,不能省力,B错误;将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移,阻力不变,阻力臂变大,动力臂变小,根据杠杆的平衡条
全章整合与提升
件可知,动力变大,不能省力,C错误;将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移,阻力不变,阻力臂变小,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件可知,动力变小,能省力,D正确。
【答案】 D
3.如图所示,体积相同的实心铁球和实心铝球挂在杠杆两端使杠杆平衡,若将它们同时浸没在水中,则杠杆将( )
A.左端下沉
B.仍平衡
C.右端下沉
D.无法判断
全章整合与提升
全章整合与提升
【点拨】两球没有浸入水中时,根据杠杆平衡条件有G铝×L1=G铁×L2,因为铝球和铁球的体积相等,根据公式m=ρV可知,铁球的质量大于铝球的质量,即铁球所受的重力大于铝球所受的重力,则L1>L2。球浸入水中时,对杠杆的拉力F=G-F浮,因为两个球的体积相等,都同时浸没在水中,根据F浮=ρ液gV排,它们受到的浮力相等,即F浮铝=F浮铁,但铝球一侧减小的力与力臂的乘积大,所以杠杆不再平衡,铁球一侧将下降,即左端下沉。
【答案】 A
4.皮划艇是我国奥运会优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨。
全章整合与提升
(1)皮划艇比赛时船桨可看作是一个________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;下图中的船桨模型中最合理的是________。
(2)为省力,可将用力划桨的手________(填“ 靠近”或“远离”)支点。
全章整合与提升
全章整合与提升
【点拨】当人向后划桨时,桨的上端为支点,人给桨的力向后,水给桨的力向前。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,为省力,应增大动力臂,所以将用力划桨的手远离支点。
【答案】 (1)费力;B (2)远离
5.【中考·鞍山】如图所示,杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。请画出最小的动力F1和它的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
全章整合与提升
【点拨】由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力F2,作用点在杠杆上,方向竖直向下;连接支点O与动力作用点A,OA即为最长的动力臂L1;过A点作垂直于OA的力F1,即为最小力的示意图。
解:如图所示。
6.【中考·百色】用如图所示的几种简单机械提起相同重物G,机械自重忽略,不考虑摩擦,则最大的力是( )
全章整合与提升
C
7.把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( )
A.A上升
B.A下降
C.A、B均静止
D.无法判断
全章整合与提升
B
8.【中考·漳州】如图所示,站在小车上的男孩在绳子末端施加50 N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M速度为0.2 m/s,小车速度为0.3 m/s,则地面对物体M的摩擦力为________N,2 s后绳子自由端移动的距离为______m。(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)
全章整合与提升
全章整合与提升
【答案】 150;3
9.【中考·内江】用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100 N,每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,则动滑轮重力为________N;当某次运送3件货物时,绳子的拉力F是________N。(不考虑
绳重和摩擦)
全章整合与提升
全章整合与提升
【答案】 100;200
10.【中考·宜昌】下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A.效率越高的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
全章整合与提升
全章整合与提升
【答案】 D
11.【中考·大庆】一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s) 时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )
全章整合与提升
A.物体20 s时的速度大于8 s时的速度
B.0~12 s物体所受的拉力大于12~24 s物体所受的拉力
C.0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功
D.0~12 s拉力做功的功率小于12~24 s拉力做功的功率
全章整合与提升
全章整合与提升
【点拨】从图像上看,0~12 s和12~24 s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~12 s通过的路程是6 m,12~24 s通过路程为2 m,
路程越多,速度越大,因此0~12 s过程中的速度大于12~24 s过程中的速度,即物体20 s时的速度小于8 s时的速度,故A错误;由图像可知,物体在0~12 s和12~24 s均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,同一物体对水平
全章整合与提升
面压力相等,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以0~12 s物体所受的拉力等于12~24 s物体所受的拉力,故B错误;由AB知,0~12 s物体所受的拉力等于12~24 s物体所受的拉力,物体0~12 s通过的路程大于12~24 s通过路程,由W=Fs可知,0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功,C正确;0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功,而两段时间相同,
全章整合与提升
【答案】 C
12.如图所示,小明同学向上跳台阶进行晨练,已知小明重500 N,在10 s内匀速连跳12级台阶(每级台阶的高度为0.2 m),在这个过程中,小明克服摩擦力做功为2 800 J,那么,小明竖直向上跳的平均速度是________m/s,小明克服重力做的功是________J,
小明做功的总功率是________W。
全章整合与提升
全章整合与提升
【答案】 0.24;1 200;400
13.【中考·安徽】如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上
所用的时间为10 s。求:
全章整合与提升
(1)小明完成1次引体向上所做的功。
全章整合与提升
解:小明做引体向上时需要克服重力做功,已知小明体重:G=500 N,每次上升距离:h=0.6 m,小明完成一次引体向上做的功为W=Gh=500 N×0.6 m=300 J;
(2)10 s内小明做引体向上的功率。
全章整合与提升
14.【中考·荆门】如图用同一滑轮组分别将两个
不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计
绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械
效率较大,则下列判断正确的是( )
①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大
③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多
A.只有①③ B.只有②④
C.只有②③ D.只有①④
全章整合与提升
B
15.【中考·泸州】用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体,
不计一切摩擦和绳重。下列判断正确的是( )
A.该滑轮组绳自由端拉力F的大小一定等于所提
物体重力的三分之一
B.用该滑轮组提升不同的物体,物体越重,其机械效率越大
C.用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体,其机械效率相等
D.其他条件不变,仅将滑轮组中的动滑轮重力变大,其机械效率变大
全章整合与提升
B
16.【中考·本溪】用如图所示的滑轮组拉动物体A,使物体A以0.2 m/s的速度水平向左匀速运动10 s。已知物体A重500 N,物体A受到的摩擦力为120 N,拉力F的功率为30 W。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为2 m
B.拉力F的大小为40 N
C.滑轮组的机械效率为80%
D.滑轮组对物体A所做的功为1 000 J
全章整合与提升
全章整合与提升
【答案】C
17.【中考·广东】用如图甲的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80 N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是________(填“A”或“B”),动滑
轮重为________N,3 s内对物体
做的有用功为________J。
全章整合与提升
全章整合与提升
【点拨】由图甲可知,n=3,则拉力端移动距离s=3 h,所以图乙中的图线A是绳子自由端运动的s-t图像,而下面的图线B是物体运动的s-t图像;不计绳重和摩擦,
【答案】A;40;300
18.【中考·自贡】用图甲所示的滑轮组匀速运送货物上楼,每件货物重为100 N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,则动滑轮重为________N;当某次匀速运送4件货物时,滑轮组的机械效率
为________(不考虑绳重和摩擦)。
全章整合与提升
全章整合与提升
【点拨】由图乙可知,匀速运送1件货物时,即G=100 N时,滑轮组的机械效率η=50%,因不考虑绳重和摩擦时,
全章整合与提升
【答案】100;80%
全章整合与提升
19.【中考·临沂】如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C.小球质量越大,到达斜面底端时的速度越大
D.木块被撞击后滑行得越远,
说明小球的动能越大
D
20.【中考·益阳】滑雪是人们喜爱的运动。如图所示,某同学坐在轮胎上从雪道的A点由静止开始滑下,经最低点B滑行到右边坡道的最高点C,轮胎与雪道之间有摩擦力存在。从A到C的过程中( )
A.重力势能一直减少
B.动能一直减少
C.动能一直增加
D.机械能一直减少
全章整合与提升
全章整合与提升
【点拨】同学从A到B的过程中,高度变小,质量不变,重力势能变小;速度变大,质量不变,动能变大;从B到C的过程中,高度变大,质量不变,重力势能变大;速度变小,质量不变,动能变小;由于轮胎与雪道之间有摩擦力存在,克服摩擦力做功,机械能会变少;故从A到C的过程中,动能先变大后变小,重力势能先变小后变大,机械能一直变少,故ABC错误,D正确。
【答案】D
21.【中考·南京】如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
全章整合与提升
C
22.【中考·荆州】如图所示,粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )
全章整合与提升
A.在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B.小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒
C.小木块P在斜面上向上运动时,动能减小,重力势能增大
D.小木块P运动到最高点时处于平衡状态
全章整合与提升
√(共32张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第1节 科学探究:杠杆的平衡条件
第2课时 杠杆平衡条件的应用
1
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
见习题
A
1
2
3
B
习题链接
答案呈现
4
20
5
6
9
10
8
7
1.08
C;力
费;小于
C
B
C
C
(1)60;100 (2)50 (3)变小
11
13
14
习题链接
答案呈现
12
1 000;12.5
A
15
见习题
见习题
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂
关系 ____________ ____________ ____________
力的
关系 ____________ ____________ ____________
特点 省力、费距离 费力、省距离 不省力、不费距离
应用 核桃钳、起钉锤、瓶起子 筷子、镊子、钓鱼竿 天平、定滑轮
杠杆的分类:
新知笔记
l1>l2
l1<l2
l1=l2
F1<F2
F1>F2
F1=F2
1.【中考·北京】如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
基础巩固练
B
2.【中考·上海】如图所示,O为杠杆的支点,A点挂一重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点施加一个力并使该力最小,该力应沿 ( )
A.BM方向 B.BN方向 C.BP方向 D.BQ方向
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】由题意知,要使动力F最小,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力和阻力臂都一定时,动力臂越长动力越小;由图可知,BM对应的动力臂最长且能使杠杆平衡,所以该力应沿BM方向。
【答案】A
3.【中考·成都】如图是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择________(填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是省__________。
基础巩固练
C
力
4. 【中考·宜昌】如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支________力杠杆,手移动的距离________(填
“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。
基础巩固练
费
小于
5.【中考·安徽】如图所示,一轻杆AB悬于O点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°的力F,此时轻杆水平平衡。若重物质量m=3 kg,BO=3AO,g取10 N/kg。则力F的大小为________N。
基础巩固练
20
6.【中考·泰安】一位泰山挑山工用一根长1.8 m的扁担挑起货物,如图为扁担示意图,若在扁担的A端挂重200 N的物体,B端挂重300 N的物体,挑起重物时使扁担水平平衡,则挑山工肩膀需顶在距A端________m远的位置(不计扁担的重力)。
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】设支点为O,由图可知,肩到扁担左端的距离为OA,则肩到右端距离为OB=1.8 m-OA,扁担平衡,由杠杆的平衡条件可得: G1×OA=G2×OB,即
200 N×OA=300 N×(1.8 m-OA), 解得:OA=
1.08 m。
【答案】1.08
能力提升练
7.【中考·衢州】如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间,其中拉力最小的是( )
C
8.【中考·常德】如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是( )
①刀刃很薄可以增大压力
②铡刀实质上是一种省力杠杆
③甘蔗放在a点比b点更易被切断
④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A.只有②④正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
能力提升练
B
9.【中考·宁夏】如图所示是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是( )
A.B点是支点,液压杆施的力是动力,
物体A的重力是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢尾部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
能力提升练
能力提升练
【点拨】由图可知车厢绕着点C转动,所以C点为支点;当物体A放在车厢的尾部时,动力臂大于阻力臂,因此省力。
【答案】C
10.【中考·扬州】有关蜡烛跷跷板的小制作,下列说法正确的是( )
A.选用越粗的蜡烛效果越好
B.转轴位置离蜡烛重心越远越好
C.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将蜡烛两端的下侧面削去一些
C
能力提升练
11.【中考·山东】如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F,在使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A.先变大,后变小
B.先变小,后变大
C.一直是变大的
D.一直是变小的
能力提升练
A
能力提升练
12.【中考·南充】如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量为________g;已知OA的长度为30 cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15 N,若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为________s。(g取10 N/kg)
能力提升练
【点拨】由题图甲知,当M在A点时,力传感器的示数等于物体的重力,由题图乙知,物体的重力为G=10 N,
由题图乙知,当传感器的拉力为15 N时,M应在支点O的右侧,此时距离支点为L,根据杠杆的平衡条件:
能力提升练
【答案】1 000;12.5
13.【中考·南京】如图所示为一拉杆箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC 为竖直方向,A为拉杆端点。已知箱重为250 N,OA 为 120 cm,OC 为
24 cm。
能力提升练
能力提升练
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止则动力F的力臂为________cm,大小为________N。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为________N。
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
60
100
50
变小
14.【中考·安徽】如图a所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆。不计自重。若铅球质量m=3 kg,OA=0.03 m,OB=0.30 m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1的大小。(g取10 N/kg)
能力提升练
能力提升练
15.【中考·株洲】采用如图所示站姿锻炼手臂力量:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B为人体重心所在位置。锻炼时,躯体伸直,手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F。(g为已知常量)
素养核心练
(1)用体重计称量出人体的体重(质量)m:用卷尺分别测量出________两点间的竖直距离l1和________两点间的水平距离l2;(均填“A、O”或“B、O”)
素养核心练
素养核心练
【点拨】采用如图所示站姿锻炼手臂力量:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B为人体重心所在位置。锻炼时,躯体伸直,手臂弯曲和伸直动作
交替进行。估测手掌对墙壁
的压力F:用体重计称量出
人体的体重(质量)m:由图可知,
素养核心练
以脚尖O为支点,支持力F的力臂为A、O两点间的竖直距离,重力G的力臂为B、O两点间的水平距离,用卷尺分别测量出A、O两点间的竖直距离l1和B、O两点间的水平距离l2。
【答案】A、O;B、O
(2)手掌对墙壁的压力F=________(用已知和测得的物理量表示);
素养核心练
【点拨】由F′×l1=mgl2可知,锻炼时,脚尖离开墙壁越远,l1越小,l2越大,质量不变,重力不变,墙壁对手掌的支持力就越大,手掌对墙壁的压力就越大。
素养核心练
(3)锻炼时,脚尖离开墙壁越远,手掌对墙壁的压力就越________。
大(共59张PPT)
专题技能训练(四)
训练 功、功率、机械效率的
综合计算
HK版 八年级下
见习题
见习题
1
2
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见习题
3
4
见习题
见习题
5
6
7
8
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10
见习题
B
见习题
见习题
见习题
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答案呈现
见习题
见习题
11
12
见习题
13
1.用如图所示的滑轮组提升300 N的重物,在绳子自由端施加的拉力F为125 N,10 s内重物匀速上升2 m,不计绳重和摩擦。请根据题中信息,完成下列各题。
专题技能训练
专题技能训练
(1) 在提升重物的过程中,拉力F做的有用功、总功各是多少?
解:拉力做的有用功:W有=Gh=300 N×2 m=600 J;由
图知,n=3,拉力端移动的距离:s=3h=3×2 m=6 m,
拉力做的总功:W总=Fs=125 N×6 m=750 J。
专题技能训练
(2) 在提升重物的过程中,拉力F做功的总功率是多少?
专题技能训练
(3) 在提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是多少?
专题技能训练
(4) 该滑轮组的动滑轮重力为多少?
2.【中考·南通】工人用如图所示装置在10 s内将质
量为45 kg的货物匀速提升2 m,此过程中
拉力的功率为120 W。(g取10 N/kg) 求:
(1) 有用功;
专题技能训练
解:货物的重力:G=mg=45 kg×10 N/kg=450 N;
有用功:W有=Gh=450 N×2 m=900 J。
专题技能训练
(2) 滑轮组的机械效率;
专题技能训练
(3) 若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300 N,额外功占总功的20%,则工人提升的货物的重力是多少。
专题技能训练
3.小熊在课外实践活动中,用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从100 N开始逐渐增加,每次物体被拉动的距离均为1 m。根据测量结果画出了该滑轮组
的机械效率与物体受到的摩擦
力的关系图像,如图乙所示,
不计绳重和轮与轴间的摩擦。
专题技能训练
专题技能训练
(1) 由图乙可知,当物体受到的摩擦力为100 N时,滑轮组机械效率是多少?
专题技能训练
解:由图乙可知,当物体受到的摩擦力为100 N时,滑
轮组机械效率是50%。
专题技能训练
(2) 当滑轮组的机械效率为75%,物体以0.1 m/s的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功的功率是多大?
解:当 f1=100 N时,η1=50%,
通过滑轮组拉动水平面上的物体,
则有用功: W有1=f1s,
由题知,不计绳重及滑轮与轴间的摩擦,
则额外功: W额=G动s,则总功:
W总1=W有1+W额=f1s+G动s,
专题技能训练
专题技能训练
专题技能训练
(3) 当物体与地面的摩擦力为1 500 N时,体重为500 N的小熊竖直向下拉绳,还能用此滑轮组拉动物体吗?用计算结果说明。
专题技能训练
4.【中考·荆州】质量为1.8 t的小汽车陷入泥泞中,在大家都一筹莫展的时候,聪明的小红很快想到了办法,利用所学滑轮组知识,带领大家将小汽车顺利拉出。如图,若小汽车所受阻力为车重的0.2倍,滑轮组的机械效率为80% (g取10 N/kg)。求∶
专题技能训练
专题技能训练
(1) 小汽车所受阻力f;
解:小汽车所受阻力为车重的0.2倍,
所以小汽车所受阻力为
f=0.2 G=0.2 mg=0.2×1.8×103 kg×10 N/kg
=3.6×103 N。
专题技能训练
(2) 绳子自由端拉力F1;
专题技能训练
(3) 树承受的拉力F2;
解:树承受的拉力等于定滑轮上2股绳的拉力的合力,
所以树承受的拉力为
F2=2F1=2×1 500 N=3 000 N。
专题技能训练
(4) 小汽车以0.1 m/s的速度匀速运动时,拉力F1的功率。
5.如图所示,斜面长s=8 m,高h=3 m。用平行于斜面、大小为50 N的拉力F,将重力G=100 N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10 s。求:
(1) 有用功W有;
专题技能训练
解:物体克服重力所做的有用功:
W有=Gh=100 N×3 m=300 J。
专题技能训练
(2) 拉力做功的功率P;
专题技能训练
(3) 物体受到的摩擦力f;
专题技能训练
(4) 该斜面的机械效率η。
6.【模拟·呼和浩特玉泉区】建筑工人要向楼上运送货物,为了省力,他在一个斜面上安装了一个滑轮组,做成如图甲的装置,已知斜面长为6 m,高为3 m,且固定在水平面上。运送货物时,工人用200 N的力拉绳子,将重为500 N的货物在20 s内沿斜面由底部拉到顶端,求此过程中:
专题技能训练
专题技能训练
(1)工人提升重物做的有用功。
解:工人提升重物做的有用功:W有用=Gh=500 N×3 m=1 500 J;
专题技能训练
(2)工人拉力的功率。
专题技能训练
(3)该装置的机械效率。
专题技能训练
(4)若不用斜面直接用滑轮组将货物匀速拉起来,如图乙所示,每个滑轮重为20 N,不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦,求拉力的大小。
7.如图所示,物体重150 N,挂在杠杆中点,人用100 N的力竖直向上将物体提高0.5 m,在此过程中,下列说法不正确的是( )
A.人用的拉力所做的功为100 J
B.用杠杆提升物体所做的有用功为50 J
C.额外功为25 J
D.杠杆的机械效率为75%
专题技能训练
专题技能训练
专题技能训练
【答案】 B
8.【中考·赤峰】如图所示为一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在4 s时间内用100 N的力竖直向下压动摇臂1 m,把
1 000 N的重物匀速抬高8 cm,则重物上升的速度为________m/s,人做的功为__________J,千斤顶的机械效率是________%。
专题技能训练
专题技能训练
【答案】 0.02;100;80
9.如图,小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,将杠杆一端固定,中点处挂有一重力G为20 N的重物,现用手竖直提起杠杆的另一端,使重物缓慢匀速提升(摩擦忽略不计)。
专题技能训练
(1) 若不计杠杆自重,求拉力F的大小。
专题技能训练
(2) 若杠杆是一根材料均匀的硬棒,将重物提升的高度h为0.1 m,小明使用杠杆所做的有用功W有为多大?若此时杠杆的机械效率为80%,则杠杆自身的重力为多少?
专题技能训练
专题技能训练
10.【中考·资阳改编】某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如下图、表所示。挖掘机以最大输出功率工作时,可在4 s内将一满铲斗的密度为ρ=1.6×103 kg/m3的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上。(g取10 N/kg)求:
专题技能训练
专题技能训练
指 标 数 值
整机质量m 5 000 kg
标准斗容V 0.5 m3
最大输出功率P 40 kW
最大挖掘深度d 3 m
最大卸料高度h 5 m
(1) 移送一满铲斗泥土过程中,挖掘机对泥土做的功W。
专题技能训练
解:一满铲斗泥土的质量:
m泥=ρ泥V=1.6×103 kg/m3×0.5 m3=8×102 kg,
一满铲斗泥土的重力:
G泥=m泥g=8×102 kg×10 N/ kg=8×103 N,
泥土上升的最大高度:s=h+d=3 m+5 m=8 m,
挖掘机对泥土所做的功:
W=G泥s=8×103 N×8 m=6.4×104J。
专题技能训练
(2) 移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η。
11.叉车在10 s内将质量为2 t的大理石沿竖直方向匀速提升了1 m,发动机所做的功是5×104 J。
(1) 叉车支持力对大理石做的功是多少?
专题技能训练
解:大理石的重力:
G=mg=2×103 kg×10 N=2×104 N,
叉车对大理石做的功:
W=Gh=2×104 N×1 m=2×104 J。
(2) 叉车提升大理石的功率是多少?
专题技能训练
(3) 叉车提升大理石的机械效率是多少?
专题技能训练
12.【中考·黄冈改编】电动蛙式打夯机(图甲)是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械,由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成(图乙),启动电动机,在旋转着的偏心块离心力作用下,夯架绕后轴上下摆动,当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层,向上摆动时打夯机前移,故每夯击一次,机身即向前移动一次。
专题技能训练
下表是某型号电动蛙式打
夯机的部分参数(设夯锤夯击
土层的能量全部用于夯实土层)。
专题技能训练
打夯机的功率 3 kW
夯锤夯击土层的能量 400 J/次
夯锤着地面积 600 cm2
前进速度 8~11 m/min
夯击次数 120次/min
专题技能训练
(1) 若打夯机以10 m/min的平均速度沿直线前进,则10 min前进了多少米?
解:打夯机工作10 min前进的距离:
s=vt=10 m/min×10 min=100 m。
专题技能训练
(2) 施工时,若打夯机前移消耗的能量为200 J/次,则打夯机的机械效率是多少?
13.【中考·黄冈】爬梯式混凝土搅拌机(如图)是用于一般建筑工地、桥梁水电等工程的建筑机械,由搅拌部分和提升部分组成,工作时,搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗,在提升电机的带动下,运料斗通过顶端的定滑轮竖直爬梯上升到一定位置,然后将混凝土卸下。已知某型号爬梯式搅拌机部分参数如下表所示。(g取10 N/kg)
专题技能训练
专题技能训练
型 号 J2M***
整机质量/kg 1 970
空的运料斗重/N 600
提升电机功率/kW 4.5
专题技能训练
(1) 若搅拌机与地面的接触面积为0.05 m2,则工作前搅拌机对水平地面的压强是多大?
专题技能训练
(2) 某次将装有4 000 N混凝土的运料斗提升到某高度用时 16 s,提升部分的机械效率为80%,则提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是多大?(不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力)
专题技能训练(共33张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第2节 滑轮及其应用
第1课时 定滑轮与动滑轮
1
2
习题链接
答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
(1)固定不动
(2)等臂 (3)力;方向
(1)运动
(2)二 (3)力;方向
D
1
2
3
C
习题链接
答案呈现
4
D
5
6
9
10
8
7
40;0.2;12
见习题
A
见习题
D
B
4
见习题
B
11
13
14
习题链接
答案呈现
12
见习题
100;20
1.定滑轮:
(1)定义:使用滑轮时,其轴_________的滑轮叫做定滑轮;
(2)实质:________杠杆;
(3)特点:使用定滑轮不能省________,但能改变力的________。
新知笔记
固定不动
等臂
力
方向
2.动滑轮:
(1) 定义:使用滑轮时,其轴随物体一起________的滑轮叫做动滑轮;
(2) 实质:动力臂是阻力臂________倍的杠杆;
(3) 特点:使用动滑轮能省________,但不能改变力的 ________。
新知笔记
运动
二
方向
力
1.【中考·盐城】旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是( )
A.旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B.旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
基础巩固练
C
2.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<F3 B.F1<F2<F3
C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
基础巩固练
【点拨】使用定滑轮时,拉力的大小与拉力的方向无关。当物体沿水平方向匀速运动时,不计绳子与滑轮的摩擦,拉力的大小等于它所受到的摩擦力的大小。
【答案】D
基础巩固练
3.【中考·青岛】研究定滑轮的特点。
(1) 在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所
示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是
____________和__________________。
(2) 如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提
升重物,则三个力的大小关系是____________。
(3) 旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮__________________的特点。
基础巩固练
物体的重力
绳子自由端的拉力
F1=F2=F3
能够改变力的方向
4.【中考·盐城】如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
基础巩固练
A
5.【中考·湘西】如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,如果物体重为1 N,不计动滑轮重、绳重及绳子与滑轮之间的摩擦,则弹簧测力计的示数为( )
A.1 N B.1.5 N C.2 N D.0.5 N
D
基础巩固练
6.如图所示,物体A的质量为5 kg。在水平方向拉力F的作用下,物体恰好以0.1 m/s的速度匀速前进。已知拉力F的大小为20 N,物体A受到的摩擦力为______N,绳子自由端的移动速度为________m/s,1 min内绳子自由端移动的距离为________m。(不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦)
基础巩固练
基础巩固练
【答案】40;0.2;12
7.【中考·泰州】在图中画出正确使用动滑轮提升重物的绕线方法。
解:如图所示。
基础巩固练
8.如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动。所用的拉力分别是F1、F2、F3,比较它们的大小应是(不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦)( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3
C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
能力提升练
能力提升练
能力提升练
【答案】D
能力提升练
9.如图所示,用滑轮提升重100 N的物体,使物体以
0.2 m/s速度上升(绳重和各种摩擦不计),已知动滑轮重10 N,则下列关于绳端拉力F和移动速度v的判断正确的是( )
A.55 N,0.1 m/s B.210 N,0.1 m/s
C.55 N,0.4 m/s D.210 N,0.4 m/s
能力提升练
【答案】B
能力提升练
10.【中考·安徽】如图所示,物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 N,乙重8 N,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为________ N。
能力提升练
【点拨】物块甲受竖直向下的重力G甲=12 N、竖直向上的拉力F拉=G乙=8 N、竖直向上的地面的支持力F支,由于甲处于平衡状态,则G甲=F拉+F支,则甲受到地面的支持力F支=G甲-F拉=12 N-8 N=4 N。
【答案】4
11.【中考·济宁】小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200 N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的力为________ N;实际测量A端的拉力为110 N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为________ N。
能力提升练
能力提升练
【答案】100;20
12.【中考·宁波】在“动滑轮”实验中,小宁通过如图所示装置进行实验,得到结论:使用动滑轮匀速提升物体,竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为,即使不计摩擦和绳重,上述结论要成立,物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。
请你说出这一条件,并予以证明。
能力提升练
能力提升练
13.如图是小海同学“探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弹簧测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示。
能力提升练
能力提升练
钩码重
G/N 钩码升高
高度h/m 弹簧测力计
示数F/N 弹簧测力计移
动距离s/m
甲 1 0.2 1 0.2
乙 1 0.2 1 0.2
丙 1 0.2 0.55 0.4
请你分析:
(1) 比较甲、乙两图及实验数据,可得到的初步结论是使用定滑轮_______________________________________;
不省力也不费力,可以改变力的方向
能力提升练
(2) 比较甲、丙两图及实验数据,可得到的初步结论是____________________;
(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,可得到的初步结论是使用动滑轮可以________,但必须费__________;
使用动滑轮能省力
省力
距离
能力提升练
(4)如果要得到正确的结论,还必须进行多次测量,目的是__________。
A.从三次实验中选取最准确的数据
B.三次测量取平均值,减小误差
C.从特殊现象中得到普遍规律
C
【点拨】“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验属于探究规律类实验,这类实验只凭一组数据得出的结论具有偶然性,要进行多次测量,寻找普遍规律。
14.【模拟·郑州中牟】某同学用重为10 N的滑轮匀速提升重为90 N的物体。不计绳重和摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.25 N B.60 N
C.50 N D.45 N
素养核心练
素养核心练
【点拨】动滑轮之所以能省一半的力,是因为其相当于杠杆的变形,轮的直径相当于动力臂,轮的半径相当于阻力臂,这样动力臂是阻力臂的二倍,自然就能省一半的力。而这一关系成立的前提条件是必须竖直向上拉绳子。不计绳重和摩擦,重物和动滑轮的总重由2股绳子承担,当沿竖直方向拉动时,
素养核心练
图中斜向上拉绳子时,动力臂和阻力臂都会减小,但动力臂会小于阻力臂的二倍,而阻力不变,由杠杆平衡条件可知,动力就会增大,因此所用拉力变大,则拉力F>50 N。
【答案】B(共31张PPT)
第十章 机械与人
HK版 八年级下
第4节 做功的快慢
1
2
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答案呈现
新知笔记
提示:点击 进入习题
(1)功 (2)时间
见习题
A
1
2
3
C
习题链接
答案呈现
4
1.2×105;6
5
6
9
10
8
7
3×103;60
B
甲;甲
C
C
B
B
C、D
240;120
11
13
14
习题链接
答案呈现
12
400;42 500
D
D
15
16
见习题
1.比较做功快慢的方法:
(1)相同的时间,比较做________的多少。
(2)做相同的功,比较所用的________。
新知笔记
时间
功
2.功率
(1)物理意义:是表示做功________的物理量。
(2)定义:一段时间内__________与做功所用的这段__________的比叫做功率,用符号________表示。
(3)公式:P=________。
(4)单位:基本单位:瓦,符号:________,1 W=1 J/s;
常用单位:千瓦,符号:________;
单位换算:1 kW=__________W。
新知笔记
快慢
做的功
时间
P
W
kW
1×103
1.如图所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供的信息,判断以下说法正确的是( )
A.a图中同学对物体做功多,做功快
B.b图中同学对物体做功多,做功快
C.对物体做功相同,a图中同学做功
时间少,做功快
D.对物体做功相同,b图中同学做功
时间多,做功快
基础巩固练
【点拨】由图可知两位同学做的功相同,a图中同学所用的时间少,则a图中同学做功快。
【答案】C
基础巩固练
2.【中考·株洲】甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
基础巩固练
A
3.【中考·淮安】小明两次分别用时90 s、40 s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程( )
A.用时少的做功多
B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多
D.用时多的做功功率大
基础巩固练
B
4.【模拟·天津】甲机器上标有“5 kW”字样,乙机器上标有“1 kW”字样,它们正常工作时,花相同的时间,做功多的一定是________机器;若做相同的功,花时间少的一定是________机器。(均填“甲”或“乙”)
基础巩固练
甲
甲
5.【中考·德阳】一台功率为2 kW的电动机,1 min做的功为________J;这些功可以将重力为2×104 N的物体匀速竖直提升________m。
1.2×105
基础巩固练
6
6.【中考·乐山】一辆轿车以72 km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10 min,轿车的质量为1 500 kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取10 N/kg),则牵引力为________N,此时汽车的功率为______kW。
3×103
基础巩固练
60
7.【中考·镇江】一位初中生用30 s从坡底爬上了 9 m高的山坡。他爬坡时的功率最接近( )
A.几瓦 B.十几瓦
C.一百多瓦 D.一千多瓦
能力提升练
C
8.【中考·桂林】如图所示,小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千,他们的重力分别是G1、G2,且G1<G2,某次从最高点下摆到最低点的过程中,他们重力做功的大小分别为W1、W2,重力做功的快慢分别为P1、P2。则( )
A.W1>W2 B.W1=W2
C.P1<P2 D.P1=P2
能力提升练
【答案】C
能力提升练
能力提升练
9.【中考·连云港】物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推
力的功率分别为P1、P2,
则下列关系正确的是( )
A.F1=F2,P1>P2 B.F1=F2,P1<P2
C.F1>F2,P1>P2 D.F1<F2,P1>P2
【答案】B
能力提升练
能力提升练
10.【中考·六盘水】如图所示,在水平拉力F的作用下,使重300 N的物体在水平桌面上以0.1 m/s的速度匀速运动,物体与桌面的摩擦力为60 N(不计绳重、动滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦),F及
其功率的大小分别为( )
A.20 N;2 W B.20 N;6 W
C.60 N;2 W D.30 N;6 W
B
11.【模拟·青岛】公路上匀速行驶的小轿车与大卡车速度之比为2∶1,所受的阻力之比为3∶5,则小轿车与大卡车的功率之比为( )
A.10∶3 B.3∶10
C.5∶6 D.6∶5
能力提升练
能力提升练
【答案】D
12.【模拟·兰州】在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬楼时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( )
①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬上楼的高度,即可比较功率大小;
②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小;
能力提升练
能力提升练
③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬上楼的高度,算出功率进行比较。
A.只有③ B.①②
C.①③ D.①②③
√
13.【模拟·内蒙古,多选】晓波用雷达测速,用力的传感器测遥控车对小车A的拉力,如图所示。用雷达可测出不同时刻遥控车到雷达站的距离s,传感器示数恒为20 N,测量数据如表格所示。已知雷达速度约为3×105 km/s。则下列说法正确的是( )
能力提升练
能力提升练
t/s 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
s/m 200 190 180 170 160 150 140 130
A.雷达是超声波
B.遥控车在0.5~3.5 s内速度大于20 m/s
C.拉力F在1.0~2.5 s内做功600 J
D.遥控车对小车A做功快慢保持不变
√
√
14.【中考·兰州】某同学在10 s内做了5个“引体向上”,他的质量为60 kg,每次上升的高度为40 cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J,10 s内做功的功率为________W。(g取10 N/kg)
能力提升练
240
120
15.【中考·百色】如图所示为一款新型无人驾驶电动汽车,在某次性能测试中,汽车沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为1500 N,在180 s的测试时间内汽车匀速行驶了1 800 m。求:
能力提升练
能力提升练
(1)汽车受到的牵引力。
解:由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力,即F牵引=F阻=1 500 N。
能力提升练
(2)此过程中汽车牵引力所做的功。
解:此过程中汽车牵引力做功为W=F牵引s=1 500 N× 1 800 m=2.7×106 J。
能力提升练
(3)牵引力做功的功率。
的质量是_____kg,从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面,货车共对重物做的功
为______J。(设t=0时货车
开始提升重物,忽略水的
重力和滑轮的摩擦,g取10 N/kg)
16.如图甲所示是使用货车打捞水下重物的示意图,货车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,货车以恒定的速度v=0.2 m/s向右运动。图乙是此过程中货车拉动重物的功率P随时间t的变化图像,则圆柱形重物
素养核心练
400
42 500