教科版物理八年级下册同步练习：11.5改变世界的机械（有答案）

5.改变世界的机械
知识点 1　轮轴
1.关于轮轴的使用,下列说法不正确的是 (　　)
A.轮轴是一个可以连续转动的杠杆
B.轮轴的两个主要功能:一是改变用力大小;二是改变物体的运动速度
C.如果动力作用在轴上,阻力作用在轮上,轮轴就费力,但可以省距离
D.如果动力作用在轮上,阻力作用在轴上,轮轴就省力,也省距离
2.如图所示,汽车的方向盘和安装在井口打水用的辘轳都是　　　　(填简单机械的名称),是一种变形的杠杆。如果要使方向盘的操作更省力,应该把方向盘做　　　　(选填“大”或“小”)一些。
3.小明通过仔细观察,发现简单机械在生活中有很多实际应用,如:指甲剪、剪刀、钥匙等。将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个　　　　(选填“滑轮”或“轮轴”),属于　　　　(选填“省力”或“费力”)机械。
知识点 2　斜面
4.如图所示,各种形式的螺旋都可以看成　　　　,使用它们的目的是　　　　。
5.如图所示,把三角形的纸片绕在铅笔上形成螺旋;将纸展开会发现,螺旋的实质是　　
(选填一种简单机械),使用它可以　　　　,但不能　　　　。(后两空均选填“省力”或“省功”)
6.往车上装货物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示。工人用5 m长的斜面,把120 kg的重物提高2 m,需要的推力是　　　　N。(不计摩擦阻力,g取10 N/kg)
知识点 3　改变世界的机械
7.在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G。硬棒CD是　　　　杠杆,滑轮B　　　　(选填“能”或“不能”)改变力的大小。在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长
　　　　重物上升的高度。
8.如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部以相同速度拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,其功率为P1和P2。则
(　　)
A.F1C.F1>F2,W1>W2,P1>P2 D.F1>F2,W1=W2,P1=P2
图1
9.如图所示,螺丝刀就是一个轮轴的实例,手柄　　　　(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝钉是一种类似斜面的机械,螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度,螺纹　　　　(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
10.如图所示,斜面长3 m、高1 m,工人用400 N沿斜面方向的力将重为840 N的箱子匀速推到车上,在此过程中箱子受到的摩擦力为　　　　　　N。
11.(2020河北)斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,如:　　　　　　。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢 (使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
小明提出如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图0所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面 倾角 θ θ θ θ θ1 (θ1>θ) θ2 (θ2>θ1)
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
回答下列问题:
(1)通过对比实验　　　　中的数据可知,使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,
　。
(3)为验证猜想3,小明做了实验　　　　(填写实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验省力情况相同,依据是　
　。
[拓展] 完成实验后,小明沿斜面用1.8 N的拉力,将重为4.5 N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2 m、高0.3 m,则斜面的机械效率是　　　　%。(把重物直接提升0.3 m所做的功作为有用功)
考|题|展|示
12.(2021陕西)如图1所示,工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力,将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4 m、高1.5 m,则此过程中的有用功为　　　　J,斜面的机械效率为　　　　。使用斜面可以　　　　(选填“省力”或“省功”)。
5.改变世界的机械
1.D 2.轮轴　大 3.轮轴　省力 4.斜面　省力 5.斜面　省力　省功
6.480 7.省力　不能　等于　
8.A　(1)斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1(2)斜面光滑说明摩擦力为0,根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2。
(3)根据公式P===Fv可知,速度相同,F19.粗　密 10.120
11.盘山公路　(1)1和2　 (2)斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力　
(3)1、3、4　根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等
【拓展】62.5
斜面是一种简单机械,使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时,斜面越长,则坡度越缓,则越省力;如:盘山公路;(1)探究斜面
省力的情况与斜面的表面材料有关时,采用的是控制变量法,实验中需要控制物重、倾角相同,表面材料不同,所以应该对比1和2的数据;(2)对比实验1、5、6中的数据可知,在斜面的表面材料、物重相同的情况下,倾角越小,拉力越小,故结论是:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力;(3)探究斜面省力的情况与重力大小有关时,根据控制变量法可知,实验中需要控制倾角相同、表面材料相同,物体的重力不同;所以需要对比1、3、4的实验数据;根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等。
[拓展]有用功:W有=Gh=4.5 N×0.3 m=1.35 J;拉力做的总功:W总=Fs=1.8 N×1.2 m=2.16 J;斜面的机械效率:η=×100%=×100%=62.5%。
12.3000　75%　省力　此过程所做有用功:W有=Gh=2000 N×1.5 m=3000 J;
所做总功:W总=Fs=1000 N×4 m=4000 J;机械效率为η=×100%=×100%=75%;
使用斜面能够省力,但不能省功。