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第二节 滑轮及其应用
1.定滑轮的实质是一个__等臂__杠杆。 定滑轮的工作特点是不__省力__,但可以改变力的__方向__。
2.动滑轮的实质是动力臂为阻力臂__两倍__的省力杠杆。使用动滑轮最多可以省__一半__的力,但__不能__(选填“能”或“不能”)改变施力的方向。
省力
方向
两倍
一半
不能
等臂
3.动滑轮和定滑轮组合在一起的装置叫做__滑轮组__。其既可以__省力, 又可以改变施力的__方向__。
4.在组装滑轮组时,若绳子股数为奇数,则绳子的固定端应系在__动__滑轮的钩子上;若绳子的股数为偶数,则绳子的固定端应系在__定__滑轮的钩子上,简称“奇动偶定”。
滑轮组
省力
方向
动
定
使用滑轮组应注意的问题
(1)忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦,则拉力F= G物;若考虑动滑轮自重G动,仅忽略绳重与摩擦,则F= (G物+G动)。
(2)若物体升高h,绳子自由端移动的距离s=nh(n为承担物重的绳子段数)。
(3)绳子自由端移动的速度v和物体移动速度v物之间关系为v=nv物。
滑轮组横放时,动滑轮上有几段绳子拉着物体做匀速直线运动,不计滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦时,拉力的大小F= f物。
知识点1:定滑轮与动滑轮
1.旗杆顶部常装有一个滑轮,下列说法正确的是 ( )
A.为定滑轮,可省力
B.为定滑轮,可改变力的方向
C.为动滑轮,可省力
D.为动滑轮,可改变力的方向
B
2.(自贡中考)如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3 匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是 ( )
A.F1=F2=F3
B.F1最大
C.F2最大
D.F3最大
A
3.如图是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是 ( )
A.甲是动滑轮,不能省力
B.乙是动滑轮,可以省力
C.甲是定滑轮,可以省力
D.乙是定滑轮,不能省力
B
知识点2:滑轮组
4.关于滑轮组,下列说法不正确的是 ( )
A.滑轮组是一种能省力但费距离的机械
B.滑轮组是一种既省力又能改变力的方向的机械
C.滑轮组的省力情况是由承担物重的绳子的段数决定的
D.滑轮组的省力情况是由动滑轮的个数决定的
D
5.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是 ( )
C
6.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
C
7.(常德中考)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200 N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2 m。下列说法中正确的是 ( )
A.F甲=200 N,上移4 m
B.F甲=100 N,上移2 m
C.F乙=200 N,上移1 m
D.F乙=400 N,上移1 m
D
8.如图所示,重100 N的物体A在水平面上做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力F是20 N,则下列判断正确的是(不计滑轮重和滑轮与绳间的摩擦) ( )
A.作用在物体A上的水平拉力是100 N
B.作用在物体A上的水平拉力是20 N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80 N
D.物体A受到的滑动摩擦力是40 N
D
9.(多选题)如图所示,用挂在支架上的滑轮组匀速竖直向上提升物体M。拉力F =300 N,物体M上升速度v=0.02 m/s ,每个滑轮重10 N ,忽略绳重、滑轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是 ( )
A.物体M受到的合力为0
B.物体M的重力为600 N
C.绳自由端移动速度为0.06 m/s
D.支架所受拉力为910 N
AD
10.如图,小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有__2__段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受300 N拉力,则小谦对绳子的拉力至少为__150__N。
2
150
11.(南宁四十七中期末)如图,同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着。若物体重300 N,动滑轮重30 N,把物体提升 2 m,则甲绳自由端移动距离s甲=__4__m,拉力F乙=__110__N。(不计绳重和摩擦)。
4
110
12.如图为一种手摇升降晾衣架示意图,由四个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降,若在升降过程中横梁保持水平。
(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是 50 N,
则静止时绳子拉力是12.5N。(各种摩擦力忽略不计)
(2)要使晾衣架横梁上升1 m,
则绕进旋轮的绳子长度是4m。
12.5
4
13.如图1是甲、乙两种固体物质的m-V图像,把体积相等的甲、乙两种物质挂在图2中的滑轮组上,如果要处于静止状态,
则下列说法中正确的是 ( )
A.左边挂1个乙物质,右边挂2个甲物质
B.左边挂12个乙物质,右边挂1个甲物质
C.左边挂2个乙物质,右边挂1个甲物质
D.左边挂1个乙物质,右边挂4个甲物质
B(共19张PPT)
第六节 合理利用机械能
1.如果一个物体___ _对别的物体做功,则这个物体具有能量,简称能。能量的单位和功的单位相同,都是___ _。
2.物体动能的大小与物体的____ 和___ _有关;物体的质量越__ __,速度越__ __,它具有的动能就越大。
焦耳
质量
速度
大
大
能够
3.物体重力势能的大小与__质量__和__高度__有关;质量越__大__,高度越__高__,物体所具有的重力势能越大。
4.在物理学中,将__动__能和__势__能统称为机械能。
5.在动能和势能的相互转化过程中,若不计摩擦等阻力,则机械能总量将__保持不变__;若存在摩擦等阻力,机械能总量将__减少__。
质量
高度
大
高
动
势
保持不变
减少
动能和势能的相互转化
(1)动能和重力势能之间可以转化:当动能转化为重力势能时,动能减小,重力势能增大;当重力势能转化为动能时,重力势能减小,动能增大。
(2)动能和弹性势能之间也可以相互转化:当动能转化为弹性势能时,动能减小,弹性势能增大;当弹性势能转化为动能时,弹性势能减小,动能增大。
1.机械能守恒的条件:只有动能和势能的相互转化,而没有机械能转化为其他形式的能,也没有其他形式的能转化为机械能。
2.比较或判断动能大小时必须同时考虑质量和速度两个因素,如洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中,速度虽不变,但质量减小,故动能减小。
D
知识点1:动能与势能
1.下列关于功和能的关系的说法中,正确的是 ( )
A.一个物体没有做功,它一定不具有能量
B.一个物体能够做的功越多,其动能一定越大
C.一个物体具有能量,说明它正在做功
D.一个物体能够做功,说明它具有能量
2.下列选项中,物体具有弹性势能的是 ( )
A.被拉长的橡皮筋
B.空中上升的篮球
C.矗立在高山上的巨石
D.水平地面上行驶的汽车
A
知识点2:动能和势能的相互转化
3.(南宁期末)下列过程中,弹性势能转化为动能的是 ( )
A.汽车匀速上坡
B.苹果从树上掉落
C.弹簧枪将“子弹”射出去
D.足球在地上越滚越慢
C
4.下列四个情境中,属于动能转化为势能的是 ( )
C
5.打羽毛球是深受人们喜爱的运动项目。当羽毛球接触到球拍使球拍发生形变时,羽毛球的____能转化为球拍的__ __能;当羽毛球拍从形变最大至羽毛球离开球拍时,球拍的__ __能转化为羽毛球的____能。
动
弹性势
弹性势
动
6.(南充中考)体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则球在a点的机械能___ _(选填“大于”“小于”或“等于”)d点机械能;球在a、b、c、d四点中____点的重力势能最大。
等于
b
7.在跳水比赛中,选手在空中加速下落过程中 ( )
A.动能不变
B.动能变大
C.重力势能变大
D.机械能变大
B
8.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~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质量变化,则动能大小关系是 ( )
A.E1B.E1>E2>E3
C.E1D.E1=E2C
9.(齐齐哈尔中考)人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,当卫星从远地点向近地点运动过程中,势能____ ,速度___ _。(均选填“增大”或“减小”)
减小
增大
10.(广西中考)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示。
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为___ _。
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越__ __。钢球的动能就越 ____。
(3)在水平面上,被撞出的木块由于受到____力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长,它将做___ _直线运动。
动能
多
大
阻
匀速
【方法指导】
如何分析动能和势能的变化
【针对训练】
1. (成都中考)2023年5月10日在文昌航天发射场,搭载“天舟六号”货运飞船的“长征七号”遥七运载火箭发射升空。在火箭加速升空过程中,下列说法正确的是 ( )
A.“天舟六号”货运飞船的重力势能增大
B.“天舟六号”货运飞船的动能保持不变
C.“天舟六号”货运飞船的机械能不变
D.“天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能
A
2.(多选题)如图,在光滑水平面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球 至A位置然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。不计空气阻力,小球从A位置运动到 B位置的过程中,下列判断正确的是 ( )
A.小球的动能先增大后减小
B.弹簧的弹性势能不断减小
C.小球运动到O点时的动能
与此时弹簧的弹性势能相等
D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
AD(共20张PPT)
第三节 做功了吗
1.功的计算公式为__W=Fs__,式中F表示__力__,s表示沿__力__的方向移动的距离,W表示__功__。
2.在国际单位制中,功的单位是__焦耳__,简称__焦__,符号是__J__。1 J=__1__N·m。
力
力
功
焦耳
焦
J
1
W=Fs
1.力不做功的三种情况
(1)“不劳无功”:物体不受力,由于惯性而运动,虽然通过了距离,但没有受到力的作用。
(2) “不动无功”:物体受到力的作用但没有移动距离。
(3) “劳而无功”:物体移动的距离跟它受力的方向垂直。
2.公式W=Fs中“F”和“s”的“三同”性
(1)同体性:公式中“F”和“s”必须对应于同一物体。
(2)同时性:在计算做功时,一定要搞清楚s是否是F始终作用下运动的距离,也可以说公式W=Fs中的F是物体沿着F方向运动过程中(同时)始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。
(3)同向性:公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,s是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”,二者的方向必须相同。
在计算功时,先要根据做功的两个必要因素判断力是否做功,然后根据公式W=Fs进行计算。公式中的s是物体在力F作用下,在力的方向上移动的距离,注意力F、距离s的方向具有“同向性”。
知识点1:功
1.如图所示的情境中,
人对物体做功的是 ( )
A.人用力搬石头没有搬动
B.人将货物从地面拉到高处
C.人推一块大石头没推动
D.人抱箱子沿水平方向做匀速直线运动
B
2.小鸟将虫子从地里叼起来,小鸟做了功;两位同学使静止的小车在拉力的作用下运动起来,其拉力做了功;汽车在刹车阻力的作用下速度降低,其阻力做了功。
做了功
做了功
做了功
知识点2:功的计算
3.(玉林期末)如图所示,用大小相同的恒力F,分别使甲、乙两物体在不同的水平面上前进了相同的距离s,甲做加速直线运动,乙做匀速直线运动,力F做的功分别为W甲和W乙,下列结论正确的是 ( )
A.W甲>W乙
B.W甲=W乙
C.W甲<W乙
D.条件不足,无法确定
B
4.(北海期末)在水平地面上,用40 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进5 m,重力做的功是 ( )
A.0 J
B.200 J
C.500 J
D.300 J
A
5.一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F大小为5 N,4 s内拉力F做的功为 ( )
A.1 J
B.3 J
C.2 J
D.4 J
D
6.一个重200 N的物体在水平拉力的作用下沿水平面匀速前进了25 m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10 m ,若拉力做的功为500 J ,则拉力的大小为__20__N ,该过程中重力做功为___0__J。
20
0
B
7.(连云港中考)下列有关功的说法正确的是 ( )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
8.一长方体木块在大小不变的拉力F作用下,在水平面上做匀速直线运动,能正确反映拉力F所做的功与时间对应关系的是 ( )
B
9.(多选题)在一次沿直杆滑降训练中,消防员从5 m高处滑到离地面20 cm处悬停,先后经历了a、b、c、d四个阶段(每个阶段经历的时间相同)。整个训练过程中,速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是
( )
A.消防员的重力在b阶段做功最多
B.只有b阶段,消防员处于平衡状态
C.消防员四个阶段都在克服摩擦力做功
D. a阶段,滑杆受到的摩擦力小于消防员的重力
AD
10.(宜宾中考)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小__相等__(选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体不做(选填“做了”或“不做”)功。
相等
不做
11.(日照中考)在某次劳动课上,小陆同学用F1=200 N的力水平向左推小车,小湾同学用F2=100 N的力作用在该小车上,要使两人作用在小车上的力的效果最大,两个力的方向须相同,在两人共同作用下,10 s内小车加速前行了5 m,则此10 s内两人作用在小车上的力做的总功为1500J。
相同
1500
12.(广西中考)在劳动实践活动中,小明在平直的道路上用推车运送小麦,如图所示,他用60 N的水平推力推着推车,以1 m/s的速度匀速前进了一段距离,所用的时间为5 s,求
(1)推车通过的路程;
(2)推车受到的阻力;
(3)推力做的功。
解:(1)根据公式v= 可得,推车通过的路程为
s=vt=1 m/s × 5 s=5 m;
(2)推车匀速运动,所受的阻力和推力是一对平衡力,大小相等f=F=60 N;
(3)推力做的功为W=Fs=60 N × 5 m =300 J。
B
13.如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6 s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4 s内,物体克服摩擦力所做的功为 ( )
A.10 J B.30 J C.50 J D.80 J(共19张PPT)
第十章实验突破
实验1:探究杠杆的平衡条件
主要实验器材及作用:
1.钩码:改变动力F1和阻力F2的大小。
2.平衡螺母:实验前调节杠杆在水平位置平衡(实验过程中不能再调节平衡螺母)。
实验结论:
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或写为F1l1=F2l2。
交流与反思:
1.将钩码换成弹簧测力计的好处:可以直接测出拉力的大小和连续改变拉力的大小,实验操作更方便。
2.多次实验的目的:避免实验的偶然性,使结论具有普遍性。
实验装置:
阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
普遍
小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)当杠杆静止时如图甲所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向__右__(选填“右”或“左”)调节。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。做了三次实验,实验数据如下表所示。
分析表中数据得到杠杆的平衡的条件是F1l1=F2 l2。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 1.5 10.0 0.5 30.0
右
F1l1=F2l2
(3)本次探究进行多次实验的目的是____。
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
B
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会右端下沉(选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa小于(选填“大于”“等于”或“小于”)Fb。
右端下沉
小于
(6)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了
一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液
体的密度。如图丁所示,将容积为20 mL的小
桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5 cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在 __O__(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡。重物质量为10 g,ON=15 cm,N点位置应标注的密度刻度值是 __1.5__g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线 __是__(选填“是”或“不是”)均匀分布的。(g取10 N/kg)
O
1.5
是
实验2:测量滑轮组的机械效率
主要实验器材及作用:
1.弹簧测力计:测量钩码所受的重力和绳端所受的拉力。2.刻度尺:测量钩码上升的高度和绳端移动的距离。
实验结论:
1.同一滑轮组,提起的物体越重,机械效率越高。
2.不同的滑轮组机械效率不同,物重相同时,动滑轮越重,机械效率越低。
实验装置:
高
低
交流与反思:
1.影响滑轮组机械效率的因素:物体的重力、动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦力。
2.可以省略的工具:刻度尺,省略后用η= 计算,反而能够提高精度。
用如图所示装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表:
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η
1 2.0 5 1.0 15 66.7%
2 4.0 5 1.8 15 74.1%
3 4.0 10 1.8 30 74.1%
4 6.0 5 2.5 15
(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做__匀速直线__运动。第1次实验时,钩码上升的时间为3 s,此过程中,绳子自由端上升的速度为__0.05__m/s。
(2)第4次实验时所做的有用功为__0.3__J,滑轮组的机械效率是__80__%。
(3)分析第1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越__大__(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析第2、3次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__无关__(选填“有关”或“无关”)。
匀速直线
0.05
0.3
80
大
无关
(4)用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是__A__。
A.换用更轻的动滑轮
B.加快提升物体的速度
(5)小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法__不正确__(选填“正确”或“不正确”),因为他没考虑到__摩擦力__对滑轮组机械效率的影响。
A
不正确
摩擦力
(6)小明测出动滑轮的质量为50 g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即W总>W有+W轮,他猜测还有
绳子与滑轮之间的 摩擦因素影响机械效率。(答一种因素即可)
绳子与滑轮之间的摩擦
实验3:探究动能的大小跟哪些因素有关
交流与反思:
1.木块最终停下来是因为受到阻力的作用。若水平面绝对光滑,该实验不能(选填“能”或“不能”)达到探究目的,原因是木块将一直不停地做匀速直线运动,无法比较运动的距离。
2.机械能及其转化:小球从斜面滚下,下滑过程中重力势能转化为动能;木块在水平面运动直至静止,将机械能转化为内能。
实验结论:
1.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。
2.运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
实验装置:
越大
质量
不能
木块将一直不停地做匀速直线运动,
无法比较运动的距离
重力势
动
机械
内
小明为了探究物体的动能跟哪些因素有关,做了如图甲、乙、丙所示的三个实验,其中mA=mBh2,请回答以下问题:
(1)该实验探究的是__小球__(选填“物块”或“小球”)的动能。
(2) 实验通过观察物块被小球撞出__距离__的长短,来判断小球动能的大小,这种研究问题的方法叫__转换法__。
(3)分析甲、乙两图可知,__甲__(选填“甲”或“乙”)图中的小球在刚到达水平面时的速度更大。
(4)比较甲、乙两图可知,在__质量__一定时,小球的__速度__越大,动能越大。
(5)比较__甲、丙__两图可知,小球动能大小与质量有关。
小球
距离
转换法
甲
质量
速度
甲、丙
(6)同学小丽根据乙、丙两图得出“物体的动能大小与质量有关”的结论,她的结论__不正确__(选填“正确”或“不正确”),理由是 __甲、丙两个实验存在两个变量,一个是质量不同,另一个是速度不同__。
(7)接着小明在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案不可行(选填“可行”或“不可行”),理由是没有控制小球的速度相同。
不正确
甲、丙两个实验
存在两个变量,一个是质量不同,另一个是速度不同
不可行
没有控制小球的
速度相同
(8)甲、乙两次实验中物块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、 f2,则f1____ f2,该过程中两个小球克服摩擦力做功分别为W1和W2,则W1
____W2。(均选填“>”“=”或“<”)
=
>
(9)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小明借助速度传感器和其他仪器测出了两组数据如表,分析这两组数据可以得出速度对物体的动能影响较大。
(10)【生活实践】假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项:不超载行驶,不超速行驶。
速度
实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下速度v/(cm/s) 物块被撞后运动的距离s/cm
1 30 2 4
2 30 4 16
3 60 2 8
不超载行驶,不超速行驶(共20张PPT)
第四节 做功的快慢
1.在物理学中,把一段时间内做的功与做功所用的这段__时间__的比叫做功率,用符号__P__表示。它是表示物体做功__快慢__的物理量。
2.功率的计算公式:P=____。
时间
P
快慢
3.在国际单位制中,功率的单位是瓦特__,简称__瓦__,用符号__W__表示,1 W=__1__J/s。在工程技术中,常用__千瓦(kW)__作为功率的单位。1 kW=__1_000__W。
4.由P=Fv可知:在功率一定时,F与v成__反比__,如汽车上坡时,司机换挡,以__减小__速度来获得较大的牵引力。
瓦特
瓦
W
1
千瓦(kW)
1 000
反比
减小
1.比较做功的快慢
(1)若做功相同,可以比较做功时间的长短。所用时间越短,做功越快;所用时间越长,做功越慢。(2)若做功时间相同,可以比较做功的多少。做功越多,做功越快;做功越少,做功越慢。
2.运用功率公式应注意两点
(1)在进行有关功率的计算时,要灵活运用功率的公式,可以将功率的公式P= 变形为W=Pt,t= 。
(2)计算功率的另一个公式:P=Fv。
推导:因为W=Fs,所以P= = =Fv。即功率P一定时,力F与速度v成反比。
做功多的机械不一定功率大,功率表示做功的快慢,而不是做功多少,比较功率必须考虑功和时间两个物理量:在时间一定时,做功越多,功率越大;做功一定时,时间越短,功率越大。
知识点1:功率
1.下列关于功率的说法中,正确的是 ( )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大
D.物体做功时间越长,功率越大
C
2.(长沙中考)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是 ( )
A.小孩对砖做功更多
B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多
D.大人对砖做功更快
D
知识点2:功率的计算
3.(天津中考)第七届世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时2 s,此过程中对物体做功__500__J,功率为__250__W。(g取 10 N/kg)
500
250
4.(南宁期末)今年我国快递年业务量首破700亿件,为提高配送效率,某物流公司使用如图所示的物流机器人。某次工作时,机器人在平直道路上匀速行驶200 m用时100 s,受到的阻力为200 N,求:
(1)牵引力的大小;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力做功的功率。
解:(1)机器人在平直道路上匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,根据二力平衡条件得到牵引力大小:F=f=200 N;
(2)牵引力做的功:W=Fs=200 N × 200 m=4 × 104J;
(3)牵引力做功的功率:P= = =400 W。
B
5.(贵港期末)如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是 ( )
A.他的质量
B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度
D.做“引体向上”的时间
6.木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动木块得到的st关系图像如图所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.F1>F2 P1>P2
B.F1=F2 P1>P2
C.F1>F2 P1=P2
D.F1<F2 P1<P2
B
7.(百色期末)甲、乙两同学进行爬杆比赛,甲从某一位置匀速爬到杆顶用时6 s,乙从同一位置匀速爬到杆顶用时8 s。若甲、乙两人的体重之比是4∶3,则他们爬杆的功率之比是 ( )
A.3∶4
B.4∶3
C.9∶16
D.16∶9
D
8.(多选题)功率相等的两辆汽车,在相同的时间内匀速通过的路程之比为2∶1,下列说法中错误的是 ( )
A.两车所做的功之比为2∶1
B.两车所做的功之比为1∶1
C.两车所受牵引力之比为2∶1
D.两车的速度之比为2∶1
AC
9.小勇放学后,背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m,用时3 min,又用1 min爬上了大约9 m高的四楼回到了家,小勇自重为600 N。则他在回家过程中对书包所做的功为360J,他所做总功的功率是24W。
360
24
10.如图所示,工人用240 N的拉力,在15 s的时间内,将重600 N的建筑材料提升到 6 m高的楼顶上,绳子自由端移动了18m,拉力做的功为4 320J,拉力的功率是288W。
18
4 320
288
11.在水平地面上工人沿水平方向推重300 N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图,已知在4~8 s内木箱所受推力恒为100 N,则在这段时间(4~8 s)内,木箱受到推力的功率是100W,8~10 s内木箱受的摩擦力是100N。(忽略空气阻力)
100
100
12.(多选题)(潍坊中考)工人用推力F将重为1 000 N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3 m、高1.5 m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图甲所示,推力F随时间变化关系如图乙所示。
下列分析正确的是 ( )
A.0~10 s内,箱子做加速运动
B.0~10 s内,箱子所受摩擦力为100 N
C.10~20 s内,推力F的功率为160 W
D.10~20 s内,箱子所受摩擦力为200 N
BD(共16张PPT)
第五节 机械效率
第1课时 认识机械效率
1.使用机械时,动力所做的功叫总功__,它是有用功和额外功之和__。
2.在物理学中,把__有用功__和__总功__的比值叫做机械效率。
3.对于实际机械,由于__额外功__的存在,机械的机械效率总__小于__(选填“ 大于”“小于”或“等于”)100%。
和
有用功
总功
额外功
小于
总功
1.有用功可理解为“目的”功,如用机械提起重物(即克服重力做功),则W有=G物h物;若用机械拉着物体水平移动(即克服摩擦做功),则W有=fs。
2.机械效率
(1)机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,与机械做功的多少、功率大小、是否省力、提升高度、绳子的绕法等无关,它反映的是W有在W总中所占的比例大小。
(2)机械效率的高低是由有用功和总功这两个因素共同决定的,当额外功一定时,有用功越大,机械效率越高。
(3)机械效率不是固定不变的。机械效率反映的是机械在某次做功的过程中有用功跟总功的比值,同一机械在不同做功的过程中,机械效率往往会不同。
机械效率和功率易混,功率表示机械做功的快慢,机械效率表示机械所做的总功中,有用功所占的比例是多少。
知识点1:有用功、额外功和总功
1.升旗过程中,克服旗的重力做的功是有用功,克服绳子重力做的功是额外功,克服摩擦力做的功是额外功。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
2.小刚和小东各从井里提一桶水。小刚说:“我终于把桶捞上来了”。而小东说:“我提水去浇花。”从这两人说的话分析:小刚对桶做的功是有用功,对桶中水做的功是额外功;小东对桶中水做的功是有用功,对桶做的功是额外功。
有用功
额外功
额外功
桶
桶中水
桶中水
桶
知识点2:机械效率
3.(连云港中考)下列关于机械效率的说法正确的是 ( )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越快的机械,机械效率越高
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
D
4.如图,小斌用滑轮组把重300 N的货物匀速提升1 m,若不计绳重和摩擦,拉力为200 N。下列说法正确的是 ( )
A.绳子自由端移动的距离为3 m
B.动滑轮的质量为50 N
C.滑轮组此时的机械效率是75%
D.利用该滑轮组既省力也省功
C
5.(徐州中考)工人用一个定滑轮匀速提升质量为18 kg的物体,所用的拉力为200 N,物体升高2 m,g取10 N/kg。求:
(1)物体受到的重力;
(2)定滑轮的机械效率。
解:(1)物体受到的重力:G=mg=18 kg×10 N/kg=180 N;
(2)使用定滑轮时,绳端移动的距离等于物体上升的高度,即s=h,定滑轮的机械效率:
η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=90%。
6.(永州中考)如图,将一个重9 N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6 N,在斜面上移动的距离s=1.2 m,物体升高的高度h=0.3 m,则 ( )
A.物体所受的摩擦力3.6 N
B.物体克服重力做功4.32 J
C.拉力做功2.7 J
D.斜面的机械效率62.5%
D
7.(多选题)如图,重600 N的物体在大小为100 N的水平拉力F作用下,以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,滑轮组的机械效率为60%。在此过程中,下列说法正确的是 ( )
A.物体与地面间的滑动摩擦力为120 N
B.拉力F做的功为100 J
C.额外功的功率是8 W
D.绳子自由端移动的速度为0.3 m/s
AC
8.(吉林中考)如图所示,物体的重力是1 600 N,图中拉力F是1 000 N,物体在10 s内上升了5 m,物体的运动速度是__0.5__m/s,该滑轮组的机械效率是__80%__。
0.5
80%
9.(眉山中考)如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力G物=1 000 N,动滑轮重力G动=200 N。在工人用力F作用下,重物匀速上升30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。
(1)求拉力做功的功率;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,
机械效率达到90%,求该重物的重力。
解:(1)有用功:
W有=G物h=1 000 N×6 m=6 000 J,
额外功:W额=G动h=200 N × 6 m=1 200 J,
总功:W总=W有+W额=6 000 J+1 200 J=7 200 J,
拉力做功的功率:P= = =240 W;
(2)滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ≈83.3%;
(2(3)不计绳重和机械之间的摩擦,根据η= = =
可知,机械效率达到90%时,有:90%= ,解得:G′物=1 800 N。
10.(南宁期末)小明用如图甲所示的装置将物体A匀速提升,绳子B(与A相连)和绳子C能承受的最大拉力分别为100 N和50 N,动滑轮重力为20 N,小明施加的拉力F随时间t变化关系图像如图乙所示,A上升的速度v随时间t变化关系图像如图丙所示。若不计绳重和摩擦,1~2 s内拉力F的功率为__40__W;若在绳子不断裂的情况下,此装置的机械效率η的最大值为__80%__。
40
80%(共19张PPT)
第2课时 测量机械效率
同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越____;提升相同重物,动滑轮个数越多,机械效率越____,但越____力。
低
省
高
1.测滑轮组的机械效率应注意的问题
在用滑轮组提起钩码时,有用功和总功的计算:W有=Gh,W总=Fs;实验中,提起钩码的正确方法:应匀速向上提起;利用弹簧测力计向上提升重物时,要避免弹簧与弹簧测力计外壳之间产生摩擦;绳端的移动距离(s)和钩码上升高度(h)的关系:s=nh;绳端移动的速度(v1)和重物上升速度(v2)的关系:v1=nv2;在没有刻度尺的情况下,测算滑轮组机械效率的方法:η= 。
2.提高机械效率的方法一般有两种:一是尽量减少额外功,采取减轻机械自重和加润滑油减小摩擦等方法减小额外功;二是尽量多地做有用功,在实际生产过程中,一般在机械能承受的范围内,尽可能每次多吊起重物,充分发挥机械的作用,提高机械效率,这是工作技巧。
用滑轮由竖直向上匀速提升物体时,当不计绳重和摩擦时,求动滑轮的重力有两种方法:
(1)从功的角度求解:当不计绳重和摩擦时,额外功仅为克服动滑轮重所做的功,即W额=G动h,则G动= 。
(2)从力的角度求解:同一根绳子上的拉力处处相等,由平衡力的关系式nF=G+G动,可得 G动=nF-G。
知识点1:测量滑轮组的机械效率
1.测量滑轮组机械效率的实验装置如图所示。
(1)实验中,需要测量4个量:
①用弹簧测力计测出钩码重G;
②匀速竖直拉动测力计,使钩码升高,读出拉力F的值;
③用刻度尺测出钩码上升的高度h和测力计移动的距离s。
匀速竖直
刻度尺测
(2)某同学实验数据如下表:
其中如图所示的弹簧测力计显示了第1次实验的拉力大小F1 =1.4N;用公式η= (用题中符号表示)求出第2次实验滑轮组的机械效率η2=80% 。
次数 砝码所受的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 移动的距离s/m 机械效率η
1 2.0 0.1 F1 0.2 71.4%
2 4.0 0.1 2.5 0.2 η2
3 6.0 0.1 3.5 0.2 85.7%
80%
(3)分析实验数据可知,滑轮组的机械效率随着所挂钩码重力的增加而
增大 。
增大
知识点2:提升机械效率的方法
2.如图所示,建筑工人使用滑轮组匀速向楼上运送石料,下列能提高滑轮组机械效率的是 ( )
A.换用轻质的动滑轮
B.增加提升高度
C.增大提升速度
D.减小单次运送石料的重力
A
3.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法,正确的是 ( )
A.有用功越多,机械效率越高
B.同一起重机提起货物越重,机械效率越高
C.额外功越少,机械效率越高
D.同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高
B
4.(绥化中考)如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用图2中甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实验数据如表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大)
实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
(1)在实验中,应沿竖直方向__匀速__拉动弹簧测力计。
(2)第一次实验中,如图1所示,弹簧测力计的示数是__1.8__N,机械效率是__74.1%__(精确到0.1%)。
(3)由1、2两次实验数据可得出结论:__使用同一滑轮组,物重越大,机械效率越高__。
(4)由__2、3__两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低。
(5)在第3次实验操作基础上,如图2中丁所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将__偏低__(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
匀速
1.8
74.1%
使用同一滑轮组,物重越大,机
械效率越高
2、3
偏低
(6) 根据以上结论和生活经验,不能提高滑轮组机械效率的是____。
A.使用轻质动滑轮
B.增加所提升物体的重量
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
D
5.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:盘山公路 。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)小明作了如下猜想:
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;
盘山公路
小明为验证上述猜想,利用如图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表。回答下列问题:
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
(1)对比实验1和2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,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力。
(3)为验证猜想3,小明做了实验1、3、4(填实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验省力情况相同,依据是根据实验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与物体重力G的比值大小相等。
1和2
斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力
1、3、4
根据实验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与物体重力G的比值大小相等(共16张PPT)
第十章 机械与人
第一节 科学探究:杠杆的平衡条件
第1课时 杠杆及杠杆的平衡条件
1.在__力__的作用下能绕着__固定点__转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的,__可以__(选填“可以”或“不可以”)是弯的。
2.杠杆在动力和阻力的作用下__静止__时,杠杆就处于平衡状态。
3.杠杆平衡的条件是__动力×动力臂=_阻力×阻力臂__,用字母可以写成__F1l1=F2l2__。
力
固定点
可以
静止
动力×动力臂=_阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
在探究杠杆平衡条件时,要注意三个问题:
(1)实验前要先调节杠杆两端螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便直接从杠杆上读出力臂。
(2)在实验时,挂了钩码之后再不能移动平衡螺母,以免破坏原来的平衡。
(3)在加减或移动钩码时,要使杠杆在水平位置恢复平衡。
1.动力、阻力都是作用在杠杆上的力,其受力物体是杠杆,所以动力作用点、阻力作用点都要画在杠杆上。
2.动力和阻力的方向:若支点在杠杆中间某处,两力方向在杠杆同侧;若支点在杠杆的端点,两力方向大致相反。
3.力臂是支点到线(力作用线)的距离而不是支点到点(力的作用点)的距离,力臂可以在杠杆上,也可以不在杠杆上,还可以为零。
知识点1:认识杠杆
1.下列关于杠杆的一些说法中,正确的是 ( )
A.杠杆必须是直棒
B.动力臂是支点到动力作用点的距离
C.杠杆一定有支点
D.当力的作用线过支点时,力臂最大
C
2.(临沂期末)如图钓鱼时,钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是 ( )
B
3.【传统文化】(衡阳中考)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力的力臂l1。
知识点2:杠杆的平衡
4.在如图所示的“研究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前要调节杠杆两端的__平衡螺母__,使杠杆在__水平__位置平衡。
(2)若实验前杠杆左端向下倾斜,则应将杠杆左端的螺母向__右__移,或者将右端的螺母向__右__移,才能使杠杆平衡。
(3)根据杠杆的平衡条件填写下表的空格
(4)由实验得出的结论:__动力×动力臂=阻力×阻力臂__。
实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm
1 6 4 __3__ 8
2 9 __2__ 3 6
平衡螺母
水平
右
右
2
3
动力×动力臂=阻力×阻力臂
D
5.(乐山中考)小青同学在实验操作考试中进行“探究杠杆平衡条件”的操作,完成杠杆调平后,给杠杆两侧挂上不同数量的钩码。已知每个钩码的重力都相同,其中能让杠杆在水平方向平衡的是 ( )
6.(柳州三模)如图是实验常用的试管夹,O是支点,使用时用力向下按图示按压处可打开试管夹。下列能正确表示使用该试管夹的杠杆示意图是 ( )
D
7.如图,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的大小关系为 ( )
A.m1>m2
B.m1C.m1=m2
D.无法判断
B
8.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示,“权”“重”对应物理学中的__力__;当“重”增大时,应把“权”向 __A__(选填“A”或“O”)点移动,才能平衡;调节后,秤能够静止或匀速转动,则视为杠杆处于__平衡__(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
力
A
平衡
9.(通辽中考)如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5 N)。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲。此时正确的操作是向__右__(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向__左__(选填“左”或“右”)移动__2__个格。
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐__变大__(选填“变大”或“变小”),原因是__阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力慢慢变大。
右
左
2
变大
阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力慢慢变大
10.已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60 kg,体积为0.1 m3,则此木料的密度为__0.6×103__kg/m3,如图,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。则乙对木料的作用力为__300__N。(g取10 N/kg)
0.6×103
300(共16张PPT)
第2课时 杠杆的分类及应用
1.等臂杠杆:动力臂__等于__阻力臂,平衡时,动力__等于__阻力,它既不__省__力也不__费__距离,如天平。
2.省力杠杆:动力臂__大于__阻力臂,平衡时,动力__小于__阻力,它__省__力但__费__距离,如老虎钳、瓶盖起子等。
3.费力杠杆:动力臂__小于__阻力臂,平衡时,动力__大于__阻力,它__费__力但__省__距离,如镊子、钓鱼竿、筷子等。
4.使用杠杆时,阻力和阻力臂一定时,动力臂越__长__越省力;阻力和动力臂一定时,阻力臂越__短__越省力。
等于
等于
省
费
大于
小于
省
费
小于
大于
费
省
长
短
1.判定杠杆的种类,主要通过比较动力臂和阻力臂的大小进行判断。如果动力臂大于阻力臂,则为省力杠杆,反之则为费力杠杆。对于较复杂的杠杆,最好在图上找到支点、动力、阻力,然后画出动力臂和阻力臂进行比较。对于一些不容易判断力臂大小的杠杆,可以根据杠杆是省距离还是费距离的角度来判断,如用筷子吃饭时省距离,则筷子为费力杠杆。
2.画杠杆最小动力的方法
(1)寻找最大动力臂的方法:①当动力作用点确定后,支点到动力作用点的线段即为最大动力臂;②动力作用点没有规定时,应看杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂。
(2)作最小动力的方法:找到最大动力臂后,过作用点作动力臂的垂线段;根据动力和阻力使杠杆移动的方向相反,确定动力的方向,即为最小动力的方向。
知识点1:杠杆的分类
1.(青海中考)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是 ( )
D
2.(怀化中考)生活中常用到各种各样的杠杆。有借助撬棒来撬动石头(如图甲),撬棒属于省力杠杆;有称量物体质量的天平(如图乙),天平属于等臂杠杆。(均选填“省力”“费力”或“等臂”)
省力
等臂
知识点2:杠杆平衡条件的应用
3.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆水平平衡,要在A端施加一个力,下列说法正确的是 ( )
A.F1最小
B.F2最小
C.F3最小
D.一样大
B
4.小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。如图,假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻),在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识,判断下列说法中正确的是 ( )
A.肩膀应该靠近“轻的一头”
B.肩膀应该靠近“重的一头”
C.肩膀应该居于扁担正中间
D.挑着担子走路,扁担一般会上下“闪动”,“闪动”时一定是一个筐子向上运动同时另一个筐子向下运动
B
5.(武威中考)如图所示是三种类型的剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择__A__(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了__省力__(选填“省力”“省距离”或“省功”)。
A
省力
6.(泰州中考)如图是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是 ( )
A.夹起食物的筷子
B.拔钉子的羊角锤
C.剪铁丝的钢丝钳
D.起瓶盖的开瓶扳手
A
7.(多选题)如图所示,绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40 N的石块,B端挂有重为20 N的空桶,OA长为1.2 m,OB长为0.6 m。使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为 100 N的水后向上拉绳缓慢将桶提起,硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是 ( )
A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B.向下拉绳放下空桶时拉力为20 N
C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40 N
D
8.如图,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=30N,此杠杆是费力杠杆。
30
费力
9.(鞍山中考)图甲是一种常用的移动指示牌,图乙是它的模型,图丙是被风刮倒的指示牌,请在图丙中画出:将指示牌扶起的最小力及其力臂。
10.如图,人的颈椎起着支撑头部的作用,颈部肌肉群连接颈部和头部,并控制着头部的运动,长时间低头会对颈椎和颈部肌肉群造成损伤。人在低头时,头部和颈椎可看作一个杠杆,分析以下问题:
(1)请在图中画出人体头部所受重力的示意图。
(如图所示)
(2)人在低头过程中,头部重力的力臂__增大__(选填“增大”或“减小”);颈部肌肉群对后颅向下的拉力__增大__(选填“增大”或“减小”),若将拉力看作动力,这是一个__费力__杠杆;头部向下弯曲角度增大,颈椎所受的__压力__增大。
(3)结合以上分析,给出一条保护颈椎健康的合理建议。
增大
增大
费力
压力
为了保护颈椎健康,不要长时间低头看手机或适当抬高手机屏幕,减小低头角度或低头看书久了应适当抬头,以缓解颈椎承受的压力(合理即可)。
11.(昆明中考)将钉子敲入木板时,敲击钉子的力有时会偏离钉子的轴线方向,可能会导致它被敲弯。若偏离的方向是图中的箭头方向,那么在敲击过程中,L较__长__时钉子更容易弯曲,因为此时对应的力臂较大,使钉子弯曲的作用较大。
长
大