八年级物理全册 第十章 机械与人导学案无答案沪科版文档格式.docx
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______杠杆转动的力,如图中F2.
(4)动力臂:
从_________________的距离,如图中l1.
(5)阻力臂:
从_________________的距离,如图中l2.
3.平衡条件
(1)文字表达式:
________________.
(2)字母表达式:
__________.
4.杠杆的分类
二、滑轮及其应用
三、实验探究:
探究杠杆的平衡条件
1.实验器材:
杠杆、支架、钩码.
2.平衡状态:
指杠杆在动力和阻力的作用下,处于______状态或_________状态.
3.平衡条件:
________.
4.问题探究
(1)如何调节使杠杆在水平位置平衡?
(2)实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡?
(3)实验时为什么要做多次实验、收集多组数据?
功、功率、机械效率
一、功
1.定义:
____________的乘积.
2.做功的两个必要因素
(1)力:
作用在______________.
(2)距离:
物体在_______________________.
3.计算公式:
W=____.
4.单位:
1J=1N·
m.
二、功率
1.物理意义:
表示物体__________的物理量.
2.定义:
_________________________.
3.公式:
4.单位:
1W=___J/s.
三、机械效率
1.有用功、额外功和总功
(1)有用功:
______________的功,记作W有.
(2)额外功:
无用的但_______的功,记作W额.
(3)总功:
_____对机械所做的功,记作W总.
(4)关系:
W总=_________.
2.机械效率
(1)概念:
_______和_____的比值.
(2)公式:
η=__________.
(3)特点:
机械效率总______1.
3.影响滑轮组机械效率的因素
(1)____________;
(2)______________;
(3)机械装置间的______.
四、实验探究:
探究滑轮组的机械效率
1.实验器材:
___________、_______、钩码、滑轮组、细绳等.
2.实验方法:
____________.
3.实验原理:
4.实验结论:
滑轮组的机械效率与______有关(忽略摩擦力),与物体提升的高度、绳子段数______.
5.问题探究
(1)能否直接测量滑轮组的额外功?
(2)应该怎样拉动弹簧测力计?
为什么?
(3)当钩码静止时,从弹簧测力计上读出拉力的大小,是否可以?
(4)在钩码上升的高度h和拉力移动的距离s中,如果只测出其中一个,能否算出滑轮组的机械效率?
(5)如果没有刻度尺,该实验能否测出滑轮组的机械效率?
机械能
1.能量:
一个物体能够_______________,这个物体就具有能量.
2.机械能
(1)分类
(2)动能和势能的比较
(3)转化:
动能和势能可以相互转化.
探究影响动能的大小的因素
小车、木块、斜面、_____等.
___________、_______.
3.实验结论
(1)质量相同时,速度_____的物体具有的动能越大;
(2)速度相同时,质量_____的物体具有的动能越大.
4.问题探究
(1)实验中如何判断小球动能的大小?
(2)小球在光滑斜面上由静止开始滚下时,到达斜面底端的速度与什么有关?
(3)探究动能的大小与速度的关系时,应该控制什么因素不变?
如何改变物体的速度?
(4)探究动能大小与物体质量的关系时,为什么让小球从同一个斜面的同一高度由静止开始自由滚下?
重力势能大小的影响因素
质量大小不同的物体(钩码)、沙箱、沙、小木桩等.
_________法、_____法.
(1)质量相同时,所在位置越高的物体具有的重力势能越大;
(2)所在位置的高度相同时,质量越大的物体具有的重力势能越大.
(1)实验中如何比较物体重力势能的大小?
(2)如何设计实验探究重力势能的大小与物体所在高度的关系?
(3)如何设计实验探究重力势能的大小与物体质量的关系?
赛场热身
1.(2013·
菏泽中考)如图所示,下列工具的使用中,属于费力杠杆的是()
理由:
杠杆的分类。
2.(2013·
南充中考)如图所示的水平杠杆中,U为支点,请画出图中力F1和F2的力臂L1和L2。
力臂的作图。
3.(2013·
盐城中考)如图所示,保持杠杆在水平位置平衡,在其他条件不变的情况下,下列操作能使弹簧测力计示数变大的是()
A.减少钩码的个数
B.将钩码悬挂点的位置向右移
C.保持拉力方向不变,将弹簧测力计向右移
D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其向右倾斜
实验探究杠杆的平衡条件。
4.(2013·
日照中考)如图14所示,用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法.
滑轮及其滑轮组。
5.(2013·
临沂中考)下列过程中人对桶做功的是
A.提着捅站立不动
B.提着桶水平移动
C.提着桶站在匀速向上运动的电梯内
D.提着桶站在匀速水平运动的车厢内
做功的两个必要因素。
6.(2013·
自贡中考)将一定滑轮改为动滑轮使用,则它的机械效率在不计绳重和摩擦时()
A.一定提高B.一定降低C.一定不变D.无法判断
机械效率的理解。
7.(2013·
安徽中考)某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,先用弹簧测力计测量钩码的重力G(如图甲),再按图乙所示连接方式线装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
(1)图甲中弹簧测力计的示数为_________N。
(2)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F,A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是______(选填“A”或“B”)同学的方法。
(3)按照正确的测量方法,测出拉力F与钩码所受重力G
的大小关系为F____(选填“>
”、“<
”或“=”)G/3。
(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了
。
机械效率的实验探究。
8.(2013·
滨州中考)
理解动能、势能。
9.(2013·
菏泽中考)2013年4月20日,四川雅安发生7.0级地震,引发的次生灾害造成巨大损失。
关于次生灾害,下列说法中错误的是()
A.地震中心芦山的主要道路发生山体滑坡,泥石的势能转化为动能
B.芦山县玉溪河和金鸡峡已形成堰塞湖,水的势能增大
C.堰塞湖水面上的漂浮物受到的浮力大于重力
D.流动的洪水具有巨大的动能
动能、势能的相互转化。
10.(2013·
聊城中考)如图所示,是把小球放在相同的斜面上自由滚下,撞击静止在水平面上的木块进行的实验,能说明物体动能与物体的速度有关的是( )
A.甲、丙B.乙、丙C.甲、乙D.甲、乙、丙
实验探究影响动能大小的因素。
11.(2013·
泰州中考)如图所示,用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。
①为该实验是通过观察比较__▲__来间接判断物体重力势能大小的。
②实验中采用质量不同的木块,是为了探究物体重力势能大小与物体__▲__的关系,操作时应该让木块从__▲__(选填“相同”或“不同”)的高度自由下落。
③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系,请简要说明具体做法。
实验探究影响势能大小的因素。
知识网络:
课堂练习
考点1:
杠杆的分类
扬州中考)下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是
连云港中考)下列四种情形中所使用的杠杆属于省力杠杆的是
黄石中考)下列关于简单机械的描述不正确的是
A.钓鱼竿是省力杠杆B.动滑轮是省力机械
C.天平是等臂杠杆D.利用斜面可以省力
4.(2013·
莱芜中考)如图是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。
拉绳的一端固定在手把上,另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。
当用力捏把手时,夹爪在拉绳的作用下克夹持物体,同时弹簧被压缩;
当松开把手时,夹爪在弹簧的作用下恢复原状。
在使用过程中,手把和夹爪分别是()
A、省力杠杆,费力杠杆
B、费力杠杆,省力杠杆
C、省力杠杆,省力杠杆
D、费力杠杆,费力杠杆
考点2:
杠杆力臂的画法
泰州中考)如图13所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,作出动力F1的力臂。
德州中考)
雅安中考)如图16所示,课桌的重心在O点,若在课桌的C点用力F把桌腿B抬离地面,在抬起时另一桌腿A没有滑动,请在图中画出F相对于A点的力臂L1和重力G的示意图。
宿迁中考)
眉山中考)如图所示,是一种小型千斤顶的示意图。
当手往下压摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离。
在A点用一个最小的力F,使杠杆ABO平衡,请画出F的方向,并标明F1的力臂L1。
考点3:
杠杆的平衡条件及其应用
安徽中考)如图,轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点用细线悬挂一重物,在B点施加一个竖直向下的动力,使核杠杆在水平位置保持平衡。
若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置平衡,则()
A.动力臂增大,动力增大
B.动力臂增大,动力减小
C.动力臂减小,动力减小
D.动力臂减小,动力增大
南京中考)如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为550N。
地面对手的支持力F的力臂是m,大小为N。
常州中考)如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①一②一③.此过程中,弹簧测力计的示数将
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
本溪中考)大家在吃自助餐时,用食品夹取自己喜欢的美食(如图),若要使拿餐盘的手用力小一些,夹取的食物应放在盘中离手较(选填“远或近”)的地方,食品夹属于(选填“省力或费力”)杠杆。
咸宁中考)对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。
某物理小组探究如图21所示的一杆秤,通过观察和测量知道:
杆秤上标有刻度,提纽在B点,秤钩在A点,0点为刻度的起点(为零刻度点,在B点左侧).用刻度尺量出OA=L1,OB=L2.
(1)秤钩不挂重物时,秤陀挂在O点时杆秤平衡,则重心C应在B点的
侧(填“左”、“右”或“不确定”)。
设该杆秤秤陀的质量为m,则杆秤自身重力(不合秤陀)和它的力臂的乘积是。
(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤陀质量小一些)、细线和原有秤陀测出原秤陀的质量。
方法是:
用细线系在空瓶上并置于点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤陀,再把它挂在秤钩上,移动原秤陀位置至杆秤平衡,秤杆上的读数即为原秤陀质量。
③物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:
F动L动=F阻1L阻1+F阻2L阻2,如图22所示”·
则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤陀质量,方法是:
设想有两个完全一样的原秤陀甲、乙,将甲置于A点,乙置于B点右侧某点,杆秤恰好平衡.由杠杆的平衡条件可知,量出长度L1、L2后,只须从B点起向右量出长度,该位置杆秤上的读数即为秤陀的质量m.
6.(2013·
娄底中考)如下左图是一种起重机的简图,用它把重为4×
103N的货物匀速提起,若O为支点,且OA=12m,OB=4m,起重机本身重力不计,吊起货物时为使起重机不翻倒,其右边至少要配重为N的物体。
考点4:
实验探究杠杆的平衡条件
山西中考)
兰州中考)在探究“杠杆平衡条件”的实验中,若杠杆在使用前左高右低,要使它水平平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向调节。
某小组得到的两组实验数据如下表所示:
根据实验数据,可以得出的结论是:
(用文字或符号表述均可)。
遵义中考)小明在做“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有规格相同的钩码6只,弹簧测力计一只,杠杆及支架,细线,杠杆上每小格距离相等。
(1)小明将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾.若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示,小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2格挂3”只钩码外,也可在右端第只钩码来完成。
(按“×
格挂×
”填写)。
(3)若杠杆右端不挂钩码,改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡。
则最小拉力的方向为。
(4)如图乙,将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的变化情况是以下选项中的(填选项符号)
A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大
考点5:
探究定滑轮和动滑轮的特点
1.(2013·
龙岩中考)图8中,A装置是滑轮用它的目的是
泉州中考)如图6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
内江中考)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,下列说法中正确的是
A.F1较小B.F2较大
C.F1、F2、F3的大小不能确定
D.如果将钩码提升相同的高度,那么力F1、F2、F3做的功相等
无锡中考)
莱芜中考)如图用两种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等的速度移动相同的距离。
不计滑轮重和摩擦,则所用拉力F1F2,这两个力的作用点移动距离S1S2。
(均填“大于”、“等于”或“小于”)。
考点6:
滑轮与滑轮组的应用
雅安中考)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3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
眉山中考)如图所示,质量为50kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,他至少用__________N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止。
(g取10N/kg,不计轮重和摩擦)
考点7:
关于杠杆的计算
遂宁中考)如图,甲物体静止置于水平地面上时,对地面的压强为
;
轻质杠杆AB的束支点为0,OB=3A0,现在杠杆的A端用轻绳将甲物体吊起,在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体,杠杆在水平位置平衡,此时甲物体对地面的压强为
,且
=3
(g取10N/kg)
(1)杠杆A端受到的拉力是多少N?
(2)甲物体的重力是多少N?
凉山中考)
考点8:
做功的两个必要条件
杭州中考)在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。
质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大
盐城中考)下列情形中,对物体没有做功的是()
A.举着杠铃不动
B.将弹簧拉力器拉长
C.将实心球抛向空中
D.把掉在地上的羽毛球捡起来
北京中考)下列有关力做功的说法中正确的是
A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功
考点9:
理解机械效率
菏泽中考)
甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是()http:
//www.xkb1.co
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
广东中考)如题16
(2)图,用滑轮组将物块从位置A
匀速拉到位置B,
请在题16
(2)图中画出最省力的绕线方法;
物块移动的距离为cm
若此时绳自由端所用拉力为10N
,物块受到的摩擦力为18N
,滑轮组的机械效率为。
鄂州中考)
如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,若物体重6N。
(1)实验时沿方向拉绳子自由端最省力,且应拉
动弹簧测力计。
若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,则滑轮组的机械效率是。
(2)若仅增加物体的重量,该滑轮组的机械效率将(选填“增大”、“减小”或“不变”,不计摩擦)。
考点10:
探究滑轮组的机械效
武汉中考)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N。
若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()
A.45N、50%B.45N、75%
C.60N、50%D.60N、75%
重庆中考)小明利用图5所示的装置探究滑轮组的特点,他将重为3N的物体匀速提高了0.5m,已知绳子自由端的拉力F为2N,则绳端移动的距离s及提起重物时滑轮组的机械效率是()
A.s=1.5m,η=50%B.s=1.5m,η=80%
C.s=lm,η=75%D.s=lm,η=37.5%
南充中考)如图5所示,在测量滑轮组的机械效率的实验装置中,动滑轮重0.6N,物重2.4N,不计绳重和各处摩擦,当物体匀速提升时,绳的自由端在竖直方向上的拉力F为,此过程滑轮组的机械效率为。
考点11:
功、功率、机械效率的综合计算
佛山中考)如图,A物体在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力),若A物体与桌面间的摩擦力为1N,下列说法错误的是()
A.拉力F做功的功率是3W
B.B物体的质量是27Kg
C.B物体上升的速度是0.1m/s
D.A物体运动1s则B物体克服重力做3J功
宁波中考)如图所示,物体G在竖直向上的拉力F的作用下,匀速上升0.2m。
已知G=18N,F=10N。
这一过程中,不能得到的结论是
A、绳子自由端上升0.4m.B.拉力F做功4J
C.动滑轮重为2ND.该动滑轮的机械效率为90%
沈阳中考)如图5所示,分别用定滑轮.动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度(不计机械自重和摩擦),则所用拉力F甲__________F乙(选填“>
”或“=”)拉力做功的功率P甲______P乙(选填“>
”或“=”)。
聊城中考)如图所示,在水平拉力F的作用下,使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s,若物重为G,平面对物体的摩擦力为f(滑轮、滑轮与轴间的摩擦及绳重不计),下列说法正确的是( )
A.有用功的功率为fVB.拉力做功的功率为3Fv
C.装置的机械效率为
D.额外功为(3F-f)s
泰州中考)工人站在地面上,用定滑轮将27kg的物品吊运到10m高处,使用定滑轮的优点是。
若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力是N;
若匀速吊运时的实际拉力是300N,则人所做的有用功是J,定滑轮的机械效率是(g取10N/kg)。
考点12:
动能、势能的影响因素
温州中考)2013年4月20日,四川雅安发生7.0级地震,引发了人们对灾区的高度关注。
5月初,灾区普降暴雨,局部引发山体滑坡。
高处滑下的泥石流由于具有巨大的能,对灾区群众的生命财产造成新的危害。
潍坊中考)如图所示,是某建筑工地用起重机起吊货物的情景。
货物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方向匀速上升,再水平移动到卸货地点。
若不计摩擦和空气阻力,则货物在匀速上升过程中()
A.重力势能增加,动能减少
B.重力势能增加,机械能增加
C.动能不变,机械能增加
D.动能减少,机械能减少
临沂中考)如图所示.人骑自行车下坡,速度会越来越快,在这过程中
A.人和车的动能保持不变
B.人和车的动能增大
C.人和车的动能减小
D.人和车的重力势能增大
舟山中考)
济南中考)
解析:
选A。
本题考查影响动能大小的因素。
铜球和木球的体积相等,但是铜的密度比木头的密度大,所以铜球的质量比木球的质量大;
两个球的速度相同,所以铜球的动能大于木球的动能,本题选A。
考点13:
机械能及其转化
泰州中考)如图,滚摆上升的过程中
A.动能增大
B.重力势能减小
C.重力势能转化为动能
D.动能转化为重力势能
广州中考)如图