沪科版物理八年级全一册（下）同步练习：第十章　机械与人 章末复习（Word 含答案）

章末复习(四)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.杠杆
(1)定义:在力的作用下能绕着　　　　转动的硬棒。
(2)五要素:支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(l1)、阻力臂(l2)。
(3)杠杆平衡的条件:　 。
(4)三种杠杆
①省力杠杆:l1>l2,平衡时　　　　　。特点是　　　　　　　,但费距离。(如图剪铁剪刀、铡刀、起子等)
②费力杠杆:l1③等臂杠杆:l1=l2,平衡时　　　　。特点是既不　　　　,也不　　　　。(如图天平等)
2.滑轮
(1)定滑轮:不省力,但能　　　　　　　。(实质是　　　　杠杆)
(2)动滑轮:　　　　,但不能改变用力的方向,且　　　　。(实质是　　　　　杠杆)
(3)滑轮组:使用滑轮组时,当物重远大于动滑轮重时,动滑轮上有几股绳子承担物重,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
3.功
(1)功的两个必要因素:一是有作用在物体上的力;二是物体　 。
(2)功的计算公式:　　　　　。
(3)克服重力做功的公式:　　　　　。
4.功率
(1)定义:在物理学中,把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的　　　,叫做功率。
(2)计算公式:　　　　　　。
5.机械效率
(1)定义:把　　　　　　和　　　　的比值叫做机械效率。
(2)计算公式:η=　　　　　　　。
(3)滑轮组(竖直提升重物):①有用功W有=　　　　;②总功W总=　　　　　;③机械效率η=　　　　　　,由s=nh可得η=　　　　　。
6.机械能
(1)一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。
(2)动能:物体由于　　　　具有的能。运动物体的　　　　越大,　　　　越大,动能就越大。
(3)势能分为　　　　　　和　　　　　　。重力势能:物体由于　　　　　　所具有的能。物体　　　　越大,被　　　　　　,重力势能就越　　　　。弹性势能:物体因　　　　　而具有的能。物体的　　　　　越大,它的弹性势能就越　　　　。
(4)机械能:　　　　和　　　　统称为机械能。(机械能=动能+势能)
(5)动能和势能之间可以相互转化。
杠杆的分类
杠杆分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂关系 l1>l2 l1平衡时力的关系 F1F2 F1=F2
工作特点 省力,费距离 费力,省距离 既不省力也不费力
举例 撬棒、老虎钳等 镊子、筷子、钓鱼竿等 天平、定滑轮等
命题点1　杠杆
如图所示,一人用一根木棒撬石块,木棒可以看成一个　　　　。下方小石块的支撑点称为　　　　,是杠杆绕着转动的固定点;人向下施加的使杠杆转动的力叫做　　　　。
命题点2　定滑轮
如图所示,拉着弹簧测力计在三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1　　　F2　　　F3。由此可知,使用定滑轮不能改变力的　　　　,只能改变力的　　　　。
命题点3　动滑轮
如图所示的滑轮是　　　　滑轮,在探究其工作特点时,应在沿　　　　　　匀速缓慢拉动弹簧测力计的过程中读出其示数。使用这种滑轮能　　　　,但不能　　　　　　　　　　　,它的实质是　　　　杠杆。
命题点4　滑轮组
如图所示,滑轮组是由　　　和　　　　　　组成的,既能　　　　　,又能改变　　　　　　　。
命题点5　滚摆
如图所示,滚摆可以上下往复运动,说明动能和势能　　　　(选填“可以”或“不可以”)相互转化。在上升的过程中重力势能　　　,动能　　　　,　　　能转化为　　　　能。
命题点6　蹦蹦杆
如图所示,小明在玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能　　　　,弹簧的弹性势能　　　　。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
实验一　探究杠杆的平衡条件
1.实验器材:杠杆、钩码一套、弹簧测力计、细线。
2.实验步骤:(1)如图所示,安装好实验装置,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态。
　　(2)在杠杆的左、右两端分别用细线依次悬挂个数不同的钩码(假设左端钩码的重力产生的拉力为阻力F2,右端钩码的重力产生的拉力为动力F1)。先固定动力F1和动力臂l1的大小,再选择适当的阻力F2,然后移动阻力作用点,改变阻力臂l2的大小,直至杠杆水平平衡,分别记录此时的动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的数值。
(3)多次改变动力F1和动力臂l1的大小,重复上述实验步骤并记录数据。
(4)整理实验器材。
3.数据记录
实验 序号 动力 F1/N 动力臂 l1/m 动力×动力臂/(N·m) 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 阻力×阻力臂/(N·m)
4.分析论证:根据实验记录的数据,得出结论:杠杆平衡时,　　　　　　　　　　　,
即　　　　　　　　　　。
5.交流与评估
探究过程中,使杠杆在水平位置平衡的目的是　 。
实验二　探究机械效率总是一定的吗
1.实验原理:　 。
2.实验器材:钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺等。
3.实验步骤:如图所示。
(1)用所给器材组装成如图图甲所示的滑轮组。
(2)将钩码挂在滑轮组下方,记录所挂钩码的重力。
(3)将刻度尺放在图示位置,分别记录钩码和绳子自由端的位置。
(4)竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计提升钩码。拉动过程中,记录弹簧测力计的示数,上升后记录物体及绳子自由端的位置。
(5)根据W有=Gh和W总=Fs计算出有用功和总功,计算该滑轮组的机械效率。
(6)改变所挂钩码的重力,重复以上实验步骤。
(7)换用不同滑轮组重复上述实验。
4.数据记录
拉力/N 弹簧测力计上升的距离/m 总功/J 钩码所受 的重力/N 钩码上升 高度/m 有用 功/J 机械 效率
　　5.实验结论:用滑轮组提升重物时，其机械效率与物体的　　　　和　　　　　　的个数（总重）有关;同一滑轮组,提起的物重越　　　　,滑轮组的机械效率越　　　　;用不同的滑轮组提升相同的物重时，机械效率　　　　,且动滑轮越重,滑轮组的机械效越　　　　。
6.交流与评估
(1)在实验中,如图果没有刻度尺,能否测出滑轮组的机械效率 答: 　
　 　 。
(2)根据实验探究及思考,你认为提高机械效率可以采取的方法有　 　
　 。
类型一　简单机械
1.(2021河南)如图所示,工人师傅正在使用一根硬棒撬石头,使用此硬棒 (　　)
A.省力且省距离 B.省力但费距离
C.费力且费距离 D.费力但省距离
2.(2021怀化)如图所示情境中的杠杆属于费力杠杆的是 (　　)
3.(2021北部湾)如图所示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
4.(2021烟台)用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中最费力的是 (　　)
5.(2021深圳)如图所示,分别用甲、乙两个滑轮组提升一个重为17 N的物体A(每个滑轮重力相同),使物体A在2 s内匀速升高了20 cm,拉力大小如图图所示,下列说法正确的是(不计绳重和摩擦) (　　)
A.甲中,绳端移动的距离为60 cm B.乙中,拉力做功的功率为1.7 W
C.甲中,动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中,动滑轮的重力为2 N
6.(2021枣庄)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,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
7.(2021武威)如图所示是常用的核桃夹,当用力摁住C点夹核桃时,可把　　　　点看作支点,此时核桃夹可看作　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
8.(2021齐齐哈尔)杠杆是我们生活中一种常见的简单机械。如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点悬挂一个重为20 N的物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,且OB∶AB=2∶1,则F=　　　　N,此杠杆是　　　　杠杆。
9.(2021龙东)如图所示,OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆,OA垂直于AB,且OA长度为40 cm,AB长度为30 cm,在OA中点C处挂一质量为1 kg的物块,要求在端点B处施加一个最小的力F,使杠杆在图示水平位置平衡,则力F的力臂应是　　　　cm,最小的力F是　　　　N。(g取10 N/kg)
10.(2021本溪)如图甲所示为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图图乙所示,请在图乙中画出:
(1)花盆所受重力的示意图(O'为其重心);
(2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
11.(2021海南)如图所示,根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度,所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、容积为100 mL的空桶、重为0.5 N的物体M、刻度尺、细线。
(1)如图图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向　　　　调节;此时调节杠杆在水平位置平衡的目的是 　 。
(2)杠杆平衡后,把空桶悬挂在A点,物体M悬挂在B点时,杠杆再次在水平位置平衡,如图图乙所示,测得OA的长度为10 cm,OB的长度为20 cm,则桶重为　　　　N。
(3)若此时,往A点的空桶内注满某种液体,调节物体M到C点时,杠杆在水平位置重新平衡,测得OC的长度为42 cm,则桶内液体的密度为　　　　kg/m3。(g取10 N/kg)
类型二　功、功率、机械效率
12.(2021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
13.(2021岳阳)小明两次分别用时60 s、40 s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,比较两次搬书过程中对书做的功和做功的功率,下列判断正确的是 (　　)
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
14.(2021乐山)如图所示,在斜面上将一个重为4.5 N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为1.8 N,斜面长s=1.2 m、高h=0.3 m。把物体被直接提升h所做的功作为有用功,则 (　　)
A.有用功为1.35 J,机械效率为75%
B.有用功为2.16 J,机械效率为62.5%
C.有用功为1.35 J,机械效率为62.5%
D.有用功为1.35 J,机械效率为100%
15.(2021本溪)用如图所示的滑轮组,匀速直线拉动水平地面上重为35 N的物体,手的拉力为20 N,物体移动的速度为0.1 m/s,物体受到地面的摩擦力为32 N,不计绳重、滑轮摩擦,下列说法中正确的是 (　　)
A.滑轮组的机械效率为80%
B.动滑轮重为5 N
C.拉力做功的功率为2 W
D.10 s内物体的重力做功35 J
16.(2021凉山州)如图所示,利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重为300 N的物体A,使物体A在10 s内向右移动了2 m,若物体A受到的摩擦力大小为20 N,拉力F的大小为50 N,则弹簧测力计的示数为　　　　;水平拉力F所做的功为　　　　,功率为　　　　;动滑轮的机械效率为　　　　。
17.(2021苏州)如图所示是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图,在400 N的拉力作用下,使质量为70 kg的建筑材料在10 s的时间里,匀速竖直上升了2 m。不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)拉力做功的功率。
(2)滑轮组的机械效率。
(3)动滑轮的重力。
18.(2021泰安)如图所示,甲工人用水平推力F甲推着重为750 N的货物,在水平路面上匀速移动了2 m至仓库门口A处,用时10 s,此过程中甲工人做功的功率P甲=30 W;乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动了3 m到达指定位置B处,拉力F乙为80 N。求:
(1)甲工人做的功。
(2)该滑轮组的机械效率。
类型三　机械能
19.(2021安徽)如图所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
20.(2021衢州)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,中关于物块的相关物理量随时间变化规律的图像正确的是 (　　)
21.(2021黄石)如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,图乙为其示意图。做好后如图图丙所示将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放,滚到水平面D点停止,然后返回,自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如图此往返,最后停在水平面上,下列说法正确的是 (　　)
A.罐子在A点的重力势能最大,橡皮筋在D点的弹性势能最大
B.罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能只转化为动能
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子可能返回滚上斜面
D.罐子第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
22.(2021铜仁)如图所示,小球从A点摆到C点的过程中,不计空气阻力,　　　　能会先减小后增大;机械能总和　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
　
23.(2021龙东)许多同学玩过有趣的蹦床游戏,如图所示,当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中,人的动能和势能是如图何转化的 人从刚接触蹦床到下落至最低点的过程中,人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如图何变化 (不计空气阻力)
答案
章末复习(四)
【核心要点突破】
1.(1)固定点
(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
(4)①F1F2　费力　
③F1=F2　省力　费力
2.(1)改变用力的方向　等臂
(2)省力　费距离　省力
3.(1)在力的方向上移动了距离　
(2)W=Fs　(3)W=Gh
4.(1)比　(2)P=
5.(1)有用功　总功　
(2)×100%
(3)①Gh　②Fs　③×100%　×100%
6.(2)运动　速度　质量
(3)重力势能　弹性势能　高度位置　质量　举得越高　大　弹性形变　弹性形变　大
(4)动能　势能
【教材图片解读】
命题点1　杠杆　支点　动力
命题点2　=　=　大小　方向
命题点3　动　竖直方向　省力　改变用力的方向　省力
命题点4　定滑轮　动滑轮　省力　力的方向
命题点5　可以　增大　减小　动　重力势
命题点6　减小　增大
【重点实验再现】
实验一　4.动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1l1=F2l2
5.(1)使杠杆的重心落在支点上,消除杠杆重力对实验的影响
(2)便于测量力臂
实验二　1.η=×100%=×100%
5.重力　动滑轮　大　高　不同　低
6.(1)能,由s=nh,η=×100%可知,机械效率与提升的高度无关
(2)适当增加物重,减轻机械自重,加润滑油减小摩擦等
【中考真题链接】
1.B
2.C
3.D
4.A
5.A　 甲滑轮组中有三根绳子吊着动滑轮,物体A在2 s内匀速升高了20 cm,则绳端移动的距离是物体A上升高度的三倍,即s甲=3h甲=3×20 cm=60 cm,故A正确、C错误。乙滑轮组中,绳端的拉力是9 N,有两根绳子吊着动滑轮,则绳端移动的距离是物体A上升高度的两倍,即s乙=2h乙=2×20 cm=40 cm=0.4 m,绳端移动的速度:v乙===0.2 m/s;拉力做功的功率:P乙===F乙v乙=9 N×0.2 m/s=1.8 W,设动滑轮的重力为G动,已知物体A的重力是17 N,则2F乙=G动+GA,代入数据可得2×9 N=G动+17 N,解得G动=1 N,故B、D错误。
6.A　
7.A　省力
8.30　费力
9.50　4
10.如图图所示
11.(1)左　消除杠杆自重对实验的影响,便于测量力臂的大小
(2)1　(3)1.1×103
12.D
13.B
14.C
15.A
16.20 N　50 J　5 W　80%
17.(1)拉力做的功:
W总=Fs=400 N×2×2 m=1600 J,
拉力做功的功率:P===160 W。
(2)拉力做的有用功:W有=Gh=mgh=70 kg×10 N/kg×2 m=1400 J,
滑轮组的机械效率:η===0.875=87.5%。
(3)动滑轮的重力:G动=2F-G=2×400 N-700 N=100 N。
18.(1)甲工人做的功:
W=P甲t=30 W×10 s=300 J。
(2)甲对物体的推力:F甲===150 N,
物体做匀速直线运动时,物体与水平路面之间的摩擦力:f=F甲=150 N,
滑轮组的机械效率:η=====0.625=62.5%。
19.C
20.B
21.A
22.重力势　不变
23.(1)人从最高点下落至刚接触蹦床的过程中,重力势能转化为动能。(2)从刚接触蹦床到下落至最低点的过程中,人的动能先增大后减小;人的重力势能减小;蹦床的弹性势能增大。