沪科版八年级第十章机械与人复习学案沪科版.docx

沪科版八年级第十章机械与人复习学案沪科版.docx

《沪科版八年级第十章机械与人复习学案沪科版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沪科版八年级第十章机械与人复习学案沪科版.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

沪科版八年级第十章机械与人复习学案沪科版

第10章机械与人复习学案（沪科版）　

一、课标要求　　　　

1．知道简单机械。

通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。

2．知道机械功和功率。

用生活中的实例说明机械功和功率的含义。

3．知道机械效率。

了解提高机械效率的途径和意义。

4．了解人类使用机械的历程。

了解机械的使用对社会发展的作用。

5．知道动能、势能和机械能。

通过实验，了解动能和势能的相互转化。

举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。

二、知识结构图

3、举例分析

例题1.如例图1所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船上

的滑轮，站在船上或岸上的人均用100N的力拉绳子的自由端。

如果A、B图中甲船在20

s内向右匀速移动了10m，同时乙船向左移动了4m，则A、B图中人拉绳子的功率分别

W与W。

解析：

求例图1中人拉绳子的功率，必须知道人拉绳子移动的距离。

分析例图1A：

甲乙两船相对地面都在运动，而我们需要知道绳子相对人的手运动的距离，所以，这时选择甲船为参照物最好，乙船相对甲船向左移动了14m，又因为此时滑轮是动滑轮，所以，绳子相对人的手运动的距离是

，人拉绳子做的功是

。

人拉绳子的功率是

。

分析例图1B：

因为人站在岸边不动，所以，此时选择岸边为参照物，先认为乙船不动，

甲船向右匀速移动了10m，这时滑轮是定滑轮，绳子相对人的手运动的距离是10m，在

分析甲船不动，乙船向左移动了4m，这时滑轮是动滑轮，绳子相对人的手运动的距离就

是8m，综合分析B图中，绳子相对人的手运动的距离就是

人拉绳子做的功是

人拉绳子的功率

。

答：

A、B图中人拉绳子的功率分别140W和90W。

例题2.在青岛九中新校区建设工地上，需要利用滑轮组装置和机车把低处5000N的重物提升到高处，滑轮组装置如例图2所示。

当机车牵引绳子的拉力F按例图3所示随时间变化时，重物的速度v和上升高度h随时间t变化的关系图像分别如例图4和例图5所示，若重物与地面的接触面积S=4m2,不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。

求：

（1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η

（2）在1～2s内，拉力F做的功W

（3）在0～1s内，重物对地面的压强P

解析：

（1）动滑轮是由3段绳子承担。

拉力移动距离是重物上升高度的3倍，即s=3h。

拉力绳子移动的速度也是重物上升速度的3倍，在2～3s内，根据例图3可知，由例图4可知，重物匀速上升速度是2.5m/s,拉力是1800N，拉力F的功率是：

。

滑轮组的机械效率是：

。

（2）在1～2s内，由例图3可知，拉力是2250N,重物上升高度是1.25m，拉力F做的功是：

。

（3）设动滑轮的重力是G动。

由例图4可知，在1～2s内，重物加速上升，合力向上，在2～3s内，重物匀速上升，合力为零，所以，在2～3s内，对动滑轮和重物整体受力分析有：

绳子拉力F=1800N,并且有3段绳子向上的拉力；动滑轮的重力是G动；重物的重力G物=5000N,因此，动滑轮的重力是：

。

在0～1s内，由例图4和例图5可知，重物静止。

由例图3可知，拉力是1000N。

对动滑轮和重物整体受力分析有：

绳子拉力F=1800N,并且有3段绳子向上的拉力；动滑轮的重力是G动；重物的重力G物=5000N,地面对重物的支持力FN，因为静止，合力为零，所以有：

。

根据物体间力的作用是相互的，重物对地面的压力大小等于支持力的大小，

所以有：

，重物对地面的压强是：

。

答：

（1）拉力F的功率是1.35×104W，滑轮组的机械效率是93%。

（2）在1～2s内，拉力F做的功是8437.5J。

（3）在0～1s内，重物对地面的压强是600Pa。

四、习题练习　

（一）选择题

1．图1所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）。

2.把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是（　　）。

A.弹性势能减小，动能增大B.弹性势能减小，动能减小

C.弹性势能增大，动能增大D.弹性势能增大，动能减小

3．下列过程，哪个情况小明对桶做了功（）。

A．小明提着桶站立不动

B．小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内

C．小明提着桶水平移动

D．小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内

4.如图2是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（　　）。

A.重力势能增加、动能减小

B.重力势能减小、动能增加

C.重力势能增加、动能增加

D.重力势能不变、动能不变

5.如图3所示，延平区溪源庵中岩一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为20m。

在2s内有10kg的水从瀑布顶端下落到瀑布底端。

质量为10kg的水从顶端落到底端的过程中，这些水的重力的功率约为（）。

（g取10N/kg）

A.10W B.100W   

C.1000W D.10000W

6.如图4所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（）。

A．在b、d两点动能相等

B．在a、d两点动能相等

C．从b到c的过程机械能减少

D．从c到d的过程重力势能减少　　

7．如图5所示，“套圈”出手后，从a点到c点的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（）。

A．“套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大

B．“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能

C．“套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小

D．“套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先

变大后变小

8.受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器。

“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大。

它攻击目标的巨大能量主要来源于（　　）。

A.小型火箭助推动能B.与大气摩擦产生的能量

C.“上帝之杖”本身的内能D.下落过程重力势能转化为动能

9.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图6所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）。

其中最省力的方案是（　　）。

10．对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（　　）。

A．摩擦力B．势能C．动能D．惯性

11.某同学的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。

请估算在此过程

中该同学上楼的功率最接近于（　　）。

A.1WB.10WC.100WD.1000W

12．洒水车在水平路面上匀速行驶并向地面洒水的过程中，其机械能的变化是（）。

A．减小B．保持不变C．增大D．先减小后增大

13.山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（）。

A．提高功率B．提高机械效率

C．减小所做的功D．减小所必需的牵引力

14．小明体育课在做“引体向上”，下列说法中正确的是（　）。

A．身体悬挂不动时，势能为零B．身体上升时，势能减少

C．身体下降时，势能增加D．身体上升时，势能增加

（二）、填空题、作图题

15.小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动0.5m。

所用的水平拉力为1N，则课本重力做功　　J，水平拉力做功　　J。

16.如图9所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（h＜ab＜bc），则在上述过程中F1F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1F2所做的功（选填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功第二次克服重力所做的功（选镇“大于”、“小于”或“等于”）。

17．为提高学生安全自救和使用灭火器的能力，学校开展消防安全演习。

（1）如图8是一种泡沫灭火器局部示意图，当按压控制杆时，控制杆绕点O转动，可打开阀门。

灭火器的控制杆相当于简单机械中的　　。

（2）演习过程中，小明用60N竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5m，则小明对灭火器所做的功为　　J。

18．如图9所示，秤砣的质量为100g，秤杆的质量忽略

不计。

秤杆水平静止时，OA=5cm，OB=25cm，则被测物的质量为______kg。

若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值______（填“小于”、“等于”或“大于”）被测物的真实质量值。

19.在一次军事演习中，一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的动能

________（选填“变大”、“变小”或“不变”），物资在加速下落过程中，动能和重力势能之间的转化情况是：

______________________。

20.在趣味运动会中，小敏和小王分别把图10甲中三个质

量均为1kg、边长为30cm的均质正方体泡沫塑料块按图10乙堆叠起来。

小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功________________J。

比赛中小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率________________（选填“大于”、“等于”或“小于”）小王。

21．攀岩运动是从登山运动中派生来的新项目，它集健身、娱乐、竞技于一体，以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者。

要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率，需要测量的物理量有该运动员的重力、和。

22.如图11所示的弯曲杠杆,在B点处挂一重物G,要在A

点作用一个最小的力使杠杆平衡,在图上画出这个力F的方向。

23.体育中考，男生新设引体向上项目。

小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。

已知小云的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，则小云每做一次引体向上所做的功为__________J，整个过程中的平均功率为__________W。

（g取10N/kg）

24.一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N，枪管长1.2m，子弹从被击发到离开枪口用时0.1s则推力做功为J，做功的功率为W。

25.在上海世博会上有个体验项目，游客可在发电地板上踏上几脚，也可蹦跳几次，就能点亮周围发光二极管灯泡，这个过程是发电地板把能转化为能。

（三）、简答题

26．如图12所示，两小儿之辩，关于机械省力，省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？

不支持另外一方的原因是什么？

（四）、实验探究题

27.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，

（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是。

（2）杠杆平衡后，小明在图13甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上　　个钩码，使杠杆在水平位置平衡。

（3）他改用弹簧测力计在图13乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N。

当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将　　（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N。

28.如图14所示滑轮组，不计绳重及摩擦，请回答以下问题：

（1）在“测滑轮组机械效率”的实验中，应向上

拉动弹簧测力计，使重物上升一定高度。

（2）利用滑轮组（甲）和（乙）将相同的重物提升

相同的高度，拉力对重物所做的有用功分别为W甲、W乙，滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙，它们的大小关系是

W甲W乙，η甲η乙。

（填“＞”、“＝”或“＜”）

（3）使用滑轮组总要做额外功，所以滑轮组的机

械效率总是1。

（填“大于”、“等于”或“小于”）

29.如图15是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。

从图中可以判断：

小球在a、b位置间的平均速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）在c、d位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”）。

30．在探究滑轮组机械效率的实验中，要用测量钓码提升的高度，实验原理是。

31.如图16所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的能减小，能增加。

滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能（填“减小”、“增大”或“不变”）。

（五）、计算题

32.某型号挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m。

（如图17乙所示）求：

（1）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？

（2）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？

33.某工人使用如图18甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图18乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s.（不计绳重，摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）物体浸没在水中时受到的浮力；

（2）物体的密度；

（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率.

34．如图19所示，均匀木板AB的长度为6m，它可绕位于其中央的支点O转动，左端A通过细绳MA、NA分别系在天花板、地面上。

图示状态木板水平，细绳竖直且刚好绷紧。

现使一玩具小汽车从B端开上木板，并以0.5m／s速度匀速前进。

已知小汽车的质量2kg，g取10N／kg。

求：

（1）小车在OB段运动时，哪段细绳将被拉紧？

（2）从小汽车驶上木板开始计时，10s时被拉紧的细绳是哪段？

拉力是多大？

35．上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。

在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。

（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？

（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？

36.工人用如图20甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图20乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg.

（1）若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少?

（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率.

（3）当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?

参考答案

（一）、1．D2.A3．D4．B5．C6．C　7.D8．D9．C10．C11.C12．A13．D14．D

（二）、15.00.516.等于等于等于17.

（1）杠杆

（2）3018.0.5大于19.变小重力势能

转化成动能20.9大于21.621．攀岩高度时间22．略23.2409624.600600025.机械电

（三）、26.支持乙的说法。

不支持甲的原因：

①使用任何机械都不省功；②使用任何机械要多做额外功，机械效率会更低

（四）、27.

（1）便于在杠杆上直接读出力臂大小　

（2）4（3）大于28.

（1）匀速

（2）=＞

（3）小于29.大于逐渐增大30．刻度尺η=

×100%31.重力势能动减小

（五）、32.

（1）1.5×104J

（2）12.5%33.

（1）120N

（2）3×103kg/m3（3）80%34．

（1）NA

（2）MA13.3N35.

（1）2400N

（2）2.16×107J7.2×104W36.

（1）500N

（2）80W（3）600N