第十二章简单机械
专题十二
简单机械相关的计算
类型1杠杆的分析和计算
1.如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O
无摩擦转动，木棒AB长为3m,均匀正方体
甲的边长为10cm,物体乙的质量为5.6kg。
当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个
端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物
体甲对地面的压强为3000Pa,支点O距A点
1.6m。(g取10N/kg)求：
(1)物体乙受到的重力。
(2)物体甲受到的支持力。
(3)物体甲的质量。
w
闻
3.(武汉)一种新型井盖排水系统如图甲所示，系
统结构简化示意图如图乙所示，排水系统由井
盖、两个相同杠杆(AOB是其中之一)、容器等
组成，AB长度是300mm,AO长度是120mm,
井盖的上表面和侧面都有排水孔，下暴雨时，雨
水从排水孔经排水管导流到容器中，再从容器
底部的排水孔流入下水道，由于容器的排水速
度较小，当容器中的雨水上升到一定高度时，容
器下降，拉动杠杆，将井盖顶起，加速路面排水。
当容器中的雨水下降到一定高度时，井盖自动
下降盖住井口，不影响车辆、行人的通行。该井
盖的质量是28.8kg,不考虑杠杆的质量，不考
虑各连接处的摩擦。(g取10N/kg)
非水孔井￥
2.如图所示装置中O为轻质杠杆AB的支点，
AO:OB=3:2,A端用细绳连接物体甲，B
非水光
端用细绳连接物体乙，物体乙浸没在水中，此
排水礼
时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体甲、乙
下水道
的质量分别为1kg和2kg,容器的底面积是
丙
500cm2。(g取10N/kg,Pk=1.0×103kg/m3,
(1)球墨铸铁强度高、韧性好，密度是7,2×
绳子的重力与容器的厚度忽略不计)求：
103kg/m3,若上述规格的井盖全部用球墨
(1)物体乙的体积。
铸铁制成，则制作一个这样的井盖需要多
(2)容器底部受到水的压力。
少立方米的球墨铸铁？
(2)下暴雨时，杠杆会将井盖顶起50mm,如图
丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了多
甲
少焦耳的功？
20 cm
(3)某次调试中，为了节约用水，调试人员将容
器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质
量是4.2kg,再将容器和杠杆组装在一起，
直接向容器内匀速注水，注水120s时井
盖刚好被顶起，假设在任意时刻水对容器
物理·八年级·下册·RJ110
班级：
姓名：
底的压力与容器中水的重力大小相等，求
每分钟向容器内注水的体积是多少升？
5.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已
知被提升的物体M质量为80kg,M的体积为
6×102cm3,在物体M未露出水面的过程中，
绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的
速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力
F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。
(不计绳重和摩擦力大小，g取10N/kg)求：
800r0
订
t000
4000
2000
05101520s
知
(1)物体M的重力。
类型2滑轮组的机械效率与计算
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力。
4.(黔南)如图所示，某建筑工地用起重机将质量
(3)滑轮组提升重物的机械效率。
为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊
(4)动滑轮的重力。
臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该
滑轮组的机械效率为80%。(g=10N/kg)求：
(1)在10s内货箱上升的高度。
(2)货箱的重力。
(3)吊臂上电动机拉力F的大小
(4)依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱，
求此时滑轮组的机械效率。
⑨段□州定架
y货箱
1113×10N,水泵机组对水做的功W=Gh=3×105N×20m=6×
于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，公交车匀
10J。(2)水泵机组对水做功的功率P=W=X10」=5×
速行驶时的牵引力F'=f=0.5G=0.5×4×10N=2×10'N.
20×608
(3)2min内牵引力所做的功W=Fs=2×10'N×1200m
10W。16.解：(1)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间
1=15s十25s=40s,整个过程中发动机做的功W=P:=80×
2.4X10J,牵引力做功的功率P-W-2,1X101-2×10w。
2×60s
10W×40s=3.2×105J。(2)汽车的重力G=mg=2000kg×
21.解：(1)电梯上升的高度h=48m,所用时间1=608，电梯上升
10N/kg=2×10N,由题意和图象可知，15一40s汽车的速度最大
且做匀速直线运动，根据二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动
的平均速度=冬-铝日-0,8m/。（2拉力在0一4m散的
时的牵引力F=f=0.2G=0.2×2×10N=4000N。由P=
功W,=Fh1=2.5×10N×4m=1.0×10J,拉力在4一44m做
-=F0可得汽车的最大速度队=卡-908N=20m,
的功W:=Fh=2.0×10N×40m=8.0×103J,拉力在44
t
48m做的功W,=Fhg=1.5×10N×4m=0.6×10J,所以，上
(3)匀速运动的路程=t:=20m/s×258=500m,由图象可
升过程拉力做的功W=W,十W:十W=1.0×10J十8.0×
知，滑行100m用的时间=108，则全程中汽车的平均速度=
2-十s十s=200m+500m+100m=16m/s.
10J+0.6X10J=9,6×10J。(3)拉力做功的功率P=W
l地1十：十妇
15s十25s+10s
专题十机械能及其转化
9.6×10」=1.6×10W.
60s
1.B2.B3.C4.B5.C6.B7.C8.121内（或其
第十二章简单机械
他形式的》9.甲甲不可能10.答：(1)在乒乓球上升的过程
中，乒乓球的质量不变，速度变小，动能减小，同时高度升高，重力
第1节杠杆
势能变大，动能转化为重力势能：机械能为动能和势能之和，因为
第1课时杠杆及其平衡条件
不计空气阻力，所以机械能大小不变。(2)乒乓球运动到最高点
知识要点全练：1.B2.C3.D
时，不处于平衡状态；因为乒乓球运动到最高点时，只受重力作用，
4.分
5.D6.D7.6左
合外力不为零。11.(1)球陷人沙中的深度A〔2)质量
(3)动能〔4》小明橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较
12.(1)①大②大(2)①高②大(3)阻力内(4)匀速直
线不能(5)增大钢球下滑的高度(6)长重力势
H
第十一章复习与提升
8.解：(1)由题可知，左端所挂物体重量Ga=50N,其力臂为Lm=
一、本章高频考点梳理
0.6m。则右镯的力臂为L地=1,6m一0.6m=1m,根据杠杆的
考点1：1.方向2.作用在物体上的力物体在这个力的方向上
移动的距离3.力力的方向上移动的距离1重力做功
平衡条件可知，右端物体的重力为Gn=GsL@=50N×0.6m
1 m
考点2：1.时间2.快慢3.焦(J)秒(s)
30N。(2)若将两重物同时向支点靠近0.1m,则左端力障为
考点3：1.①本领2.(1)运动(2)质量速度越大质量
L'=0.5m,右端力臂为Ls'=0.9m;则左端力与力臂的乘积为
3.(1)重力弹性(2)①举高②质量高度③越大越大
50N×0.5m,右端力与力臂的乘积为30N×0.9m,左端≠右端，
(3)弹性形变越大
故杠杆不能平衡，
考点4：2.(1)动能重力势能(2)弹性势能重力势能(3)电
规律方法全练：1.D2.D3.A4.C5.1上6.ABC
能(4)减小不变增大都不变都减小3.最大最小
907.4408.200靠近
最大最小动能重力势能
探究创新全练：9.(1)左力臂(2)等于左(3)3.00,2
二、本章高频考点集训
考点1：1.C2,B3.10020014.2左21.5
第2课时杠杆的分类及其应用
考点2：5.B6.D7.7.2×10720008.(1)增大接触面的粗
知识要点全练：1，A2.B3.D4,①②③③①①⑦④
糙度，可以增大摩擦解：(2)电动自行车行驶时，对地面的压力
5.省力减小756.B7.B8.C9.(1)1省力(2)20>
F=Ga=(m年十m人)g=(40kg十60kg)X10N/kg=1000N,受
规律方法全练：1.C2.A3.B4.900费力右5.7500
力面积S=50cm=0.005m,电动自行车行驶时对地面的压强
2606.变小2.47.
P=5=d09=2X10Pa,(3)因电动车在水平路面上匀
速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所
以，电动车受到的牵引力F=f=0.08G=0.08×1000N=80N,匀
探究创新全练：8，解：(1)甲物体的重力Gg=m甲g=27.6kg×
速行驶10km过程中克服阻力做的功W一Fs一80N×10×
10N/kg=276N;乙物体受到水的浮力Fz=P水gV#=1.0×
10m=8X101,(4)根据P=W==F知，匀速行驶时的
103kg/m×10N/kg×0.002m=20N:根据杠杆的平衡条件
r
P_400W=5m/s,
Fa·OA=F。·OB,得F=FXOA=Gu XOA
车速v=下=80N
OB
OB
考点3：9.D10.B11.D12.重力势弹性形变程度13.(1)转
276N×(2.1m-1.4m)=138N。(2)由力的平衡得Gz=
1.41m
换法不能(2)速度(3)错误没有控制速度一定(4)错误的
Fa+Fs=20N+138N=158N:m2
158N
=15.8kg:
第十一章自我测评
Gz-10 N/kg
-、1.B2.B3.D4.A5.B6.A7.A8.C9.B10.C
11.D12.D
15.8kg=7.9×10kg/m。
%=Vz0.002m
二.13.弹性势动重力势14.015.200.416,1500
第2节滑轮
100017.1230
第1课时定滑轮和动滑轮
三，18.(1)速度相同时，物体的质量越大，动能越大(2)质量相同
知识要点全练：1.A2.定改变力的方向3.定等于4.向
时，物体运动的速度越大，动能越大(3)不能无法比较动能的
上0.5105.B6.B7.14省力8.15049.省力
大小(4)①1,3②1.2速度19，(1)P=W
(2)下落高度
杠杆竖直30010.400.2
规律方法全练：1.B2.C3.B4.A5.A6.302154
纸锥质量刻度尺托盘天平(3)16(4)C
四、20.解：(1)新型公交车的重力G=mg=4×103kg×10N/kg=
7.B10050大于8.121249.5010300
4×10N,静止时对水平地面的压力F=G=4×10N,对水平地
探究创新全练：10.C
面的压强P=号=0N-1X10Pa,（2车匀速行费时处
第2课时滑轮组、轮轴和斜面
知识要点全练：1.C2.D3.B4.BC5.16改变力的方向
163·
