八年级下册物理单元培优强化
第十二章 简单机械
姓名:___________班级:___________
一、填空题
1.手握图中起瓶器的右端向上用力,便可轻松打开瓶盖。这个起瓶器属于______(填“省力”或“费力”)杠杆,它的支点在______点。
2.工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长l=3m,高h=1.5m,若该过程中斜面的效率为75%,力F所做的功为_______J,力F的大小为_______N。
3.利用一个高为1m,长为 4m的斜面将重500N的物体从斜面的底端匀速拉至顶端,若所用的拉力是 200N,则有用功是________J,斜面的机械效率是_________。
第3题图 第4题图 第5题图
4.科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,拉力F所做功为_______J;机械克服物体A的重力所做的功为_______J,这个值也是物体A增加的机械能。
5.如图所示,斜面长10m,高6m,用大小为90N沿斜面向上的拉力F,将重120N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为_________,物体受到的摩擦力为_________。
6.如图,用一个动滑轮把重500 N的物体匀速提起2m时,不计摩擦和动滑轮重,人对绳子的拉力为_____N,绳子自由端移动______m,动滑轮的挂钩受到的拉力为_______N。
第6题图 第7题图
7.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为600N。他每次将身体撑起,肩部上升0.4m,在某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑,将身体撑起一次所做得功为_______J。他在1min内做功的功率为________W。
8.如图所示,用滑轮组在4s内将重为120N的物体匀速提升了1m,动滑轮重为40N,不计绳重和摩擦,拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率为_________,若用该滑轮组提升150N的物体,则它的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
第8题图 第9题图 第10题图
9.如图所示,斜面长s=0.5m,高h=0.2m,将5N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的拉力2.5N,斜面的机械效率是________,斜面对物体摩擦力为________N。
10.如图所示,把重为180N的物体匀速提升2m,不计绳子的重力及摩擦,滑轮组机械效率是60%,所用拉力F为_______N,若人重为600N时,用此装置最多能提升_______N的物重。
二、实验题
11.如图甲所示,小明探究“杠杆的平衡条件”实验。
(1) 实验前,将杠杆中点置于支架上静止时,发现杠杆右端下沉,此时应把杠杆两端的平衡螺母向________(左/右)调节,使杠杆水平平衡;
(2) 杠杆调节平衡后,小明在杠杆A点处挂4个钩码,B点处挂6个钩码,此时杠杆水平平衡,于是小明便得出了杠杆平衡条件。他这样得出的结论________(合理/不合理);
(3) 实验后小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆中点时,杠杆的平衡条件是否仍成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:_____________________________________;
(4) 如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆水平平衡。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍水平平衡,则弹簧测力计的示数将________(变大/变小/不变)。
三、计算题
12.如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦.求:
(1) 工人对物体做的有用功;
(2) 拉力F做功的功率;
(3) 若将重为900N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
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试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 省力 A
【解析】
【详解】
[1][2]使用起瓶器向上用力打开瓶盖时,起瓶器绕A点转动,A点是支点。阻力的作用点在B点,动力作用点在右端,所以阻力臂小于动力臂,是省力杠杆。
2. 1200 400
【解析】
【详解】
[1]把重为600N的物体推到斜面顶部所做的有用功
W有=Gh=600N×1.5m=900J
根据公式可得力F所做的功
[2]已知物体在力F作用下在斜面上移动的距离l=3m,根据公式W=Fs可得,力F的大小
3. 500
【解析】
【详解】
[1]有用功
[2]斜面的机械效率
4. 2 1.4
【解析】
[1]由图可知n=2,绳子自由端移动的距离
拉力F做的总功
[2]因为,所以克服物体A的重力所做的功
5. 80% 18N
【解析】
[1]拉力做的总功
W总=Fs=90N×10m=900J
拉力做的有用功
W有用=Gh=120N×6m=720J
斜面的机械效率
[2]因为W总=W有用+W额,所以额外功
W额=W总﹣W有用=900J﹣720J=180J
由W额=fs知道,物体受到的摩擦力
6. 250 4 500
【解析】
【详解】
[1]动滑轮可以省一半的力,所以人对绳子的拉力为物体重力的一半,故人对绳子的拉力为
[2]动滑轮可以剩一半的力但是费一倍的距离,所以物体提起2m,绳子自由端移动为4m。
[3]不计滑轮重和绳子的重力,将挂钩和重物当成一个整体,其处于平衡状态,其受到了向上的拉力和向下的重力,故拉力等于物体的重力等于500N。
7. 144 72
【解析】
[1]由图知道,地面对手的支持力的力臂
L=0.6m+0.9m=1.5m
由杠杆平衡条件知道
FL=GLG
即
F×1.5m=600N×0.9m
解得F=360N,将身体撑起一次所做功
W=Fs=360N×0.4m=144J
[2]1min内做的总功
W总=nW=30×144J=4320J
做功功率
8. 40 75% 变大
【解析】
[1]不计绳重和摩擦,拉力做的总功
W总=(G+G动)h=(120N+40N)×1m=160J
拉力的功率
[2]拉力做的有用功
W有=Gh=120N×1m=120J
滑轮组的机械效率
[3]不计绳重和摩擦,拉力做的总功
W总=(G+G动)h
拉力做的有用功W有=Gh,则滑轮组的机械效率
若用该滑轮组提升150N的物体,即提升物体的重力增大时,变小,变小,变大,滑轮组的机械效率变大。
9. 80% 0.5
【解析】
10. 150 1080
【解析】
【详解】
[1]由图可知滑轮组承担物重的绳子段数
=2
则
由
得拉力
= =150N
[2]由于不计绳重和摩擦,根据
得动滑轮的重力
G动=nF﹣G=2×150N﹣180N=120N
若人重为600N时,则能施加的最大拉力为
则根据F=得
G′=nF′﹣G动=2×600N﹣120N=1080N
11. 左 不合理 未考虑杠杆自重的影响 变大
【解析】
(1)[1]杠杆的调节方法是:左倾右调,右倾左调。因此杠杆右端下沉,应把杠杆两端的平衡螺母向左调。
(2)[2]小明根据一组数据就得出结论,不合理,由于测量次数太少,结论具有偶然性。
(3)[3]若支点不在杠杆中点,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,是因为杠杆有自重,相对于支点,重力也有一定的力臂,对杠杆的平衡产生影响。
(4)[4]当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂l1逐渐减小, 根据F1l1=F2l2可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂变小,则动力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
12.(1)800J;(2)100W;(3)90%
【解析】
解:(1)由图知道,承担物重的绳子股数n=2,则拉力F移动的距离
s=2h
克服物体的重力所做的功是有用功,故工人对物体做的有用功
W有=Gh=400N×2m=800J
(2)拉力F移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力F所做的总功
W总=Fs=250N×4m=1000J
拉力做功的功率
(3)由于不计绳重和摩擦,提升过程做的额外功是克服动滑轮重力做功,故提升400N的物体时做的额外功是
将重为900N的物体提升相同高度,做的有用功
所做的总功
由知道 ,此滑轮组的机械效率
答:(1)工人对物体做的有用功800J;
(2)拉力F做功的功率100W;
(3)将重为900N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率90%。
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