八年级下册物理典型例题解析Word文档格式.docx
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l2＝2×
0.2m＝0.4m
答案 力臂l2如图1—6—1（b），l2为0.4m
例2 如图1—6—2（a）是一个均匀直杠杆，O为支点，在A点挂一重10N的物体，则在B点用20N的力，可以使杠杆处于水平平衡状态．问：
（1）若在C点仍用20N向下的力，杠杆能否平衡?
（图中每个格距离相等）
（2）若在C点用20N的力，方向不限，讨论杠杆是否可能平衡?
精析 F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡．
解
（1）力F作用于B点时，杠杆平衡：
G·
AO＝F·
OB
当力F作用于C点时：
AO＝10N×
AO=10N×
2OB
图1—6—2
F·
OC＝20N×
20B
OC＞G·
AO
∴ 杠杆不能平衡，C端下沉．
（2）根据上面的讨论，若C点用力为20N，但方向不限的话，我们可以采取减小力臂的方法，使杠杆重新平衡．如图1—6—2（b）．
当F斜着用力时，力臂减小为l2．
若此时F＝20N，l2＝OB大小，则杠杆可以再次平衡．
答案 不能平衡，可能平衡
例3 （哈尔滨市中考试题）下图中可视为费力杠杆的是（如图l—6—3） （ ）
A B
C D
图1—6—3
精析 起重机，l1＜l2，Fl＞F2为费力杠杆．其他：
手推车、瓶启子、撬杠均是l1＞l2，为省力杠杆．
答案 A
例4 （乌鲁木齐市中考试题）如图1—6—4（a）所示，杠杆A处挂一重为40N的物体，杠杆在拉力F作用下保持平衡．O是杠杆的支点．请画出拉力F的力臂L．并写出杠杆平衡时的表达式．
（a） （b）
（c） （d）
图1—6—4
如图1—6—4（b）F的力臂为L．杠杆平衡时：
OA＝F·
L．
扩展：
若CB＞AO＞OC，当F方向垂直于CB时，F的力臂为L′＞OA，F＜G．
当F沿CB方向时，如图1—6—4（d）．F的力臂为L″，当L″＜OA时，F＞G．
答案 如图1—6—4（b）（d），平衡时：
L
例5 （苏州市中考题）杠杆OA在力FA、FB的作用下保持水平静止状态，如图1—6—5（a）．杠杆的自重不计，O为杠杆的支点，FB的方向与OA垂直，则下列关系式中一定正确的是 （ ）
A．FA·
OA＝FB·
OB B．FA·
OA＜FB·
C．＝ D．FA＞
（a） （b）
图1—6—5
精析 此题是考查学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂．
如图1—6—5（b），画出力FA的力臂为lA，FA和OA的夹角为θ。
根据杠杆的平衡条件：
FA·
lA＝FB·
FA·
OAsinθ＝FB·
OB．
从图中看出：
0°
＜θ＜90°
∴ sinθ＜1
要保持杠杆平衡：
OA＞FB·
OB，推得FA＞
答案 D
例6 （长沙市中考试题）在图1—6—6（a）中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法．
（a） （b）
图1—6—6
如图1—6—6（b），绳子的绕法为最省力，则应从定滑轮开始绕起，最后承担物重的绳子根数为4根．
如何求滑轮组绳子上的拉力?
（1）使用滑轮组竖直提起重物
第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时，绳子自由端拉力：
F＝．如图1—6—6（b），n＝4，F＝
第二种情况，不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重．拉力：
F＝如图1—6—6（b），若物体重500N，动滑轮重100N，则拉力：
F＝＝150N．
第三种情况，又要考虑动滑轮重，又要计摩擦等额外阻力，则应从机械效率去考虑求出拉力．
公式推导：
η＝＝
拉力：
F＝，如图1—6—6（b），若物体重500N，滑轮组机械效率为70%，s＝4h，则拉力：
F＝＝≈178.6N
（2）使用滑轮组平拉重物
图1—6—7
如图1—6—7，用滑轮组匀速拉动物体A，这时拉力F大小和重量无直接关系．
在不计滑轮重，滑轮摩擦等额外阻力时，拉力：
F＝＝，其中f表示A与地面的摩力．n表示与动滑轮连接的绳子根数．设：
A重120N，A与地面摩擦力为30N，则拉力：
F＝＝10N．
例7 （南京市中考试题）利用图1—6—8中的滑轮组提升重物A（物体A重1600N），滑轮组的机械效率为80%，当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力F为________N，如果增大物重，此滑轮组的机械效率．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
图1—6—8
精析 考查力、功和机械效率之间的关系．
解 已知：
G＝1600N，机械效率η＝80%
设提升时，物体上升h．
根据图，拉力上升高度为S＝4h
η＝＝ F＝＝＝500N
分析物重对机械效率的影响
η＝＝＝＝
若h、W额不变，G增大，η提高．
答案 500N，变大
例8 （黄冈中考试题）如图1—6—9所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计）拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N．若在M上加放一物块m可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则F′ （ ）
图1—6—9
A．M运动时受到向左的摩擦力
B．加放m前，M受到10N的摩擦力
C．加放m前，M受到20N的摩擦力
D．加放m后，力F′，保持10N不变
精析 此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析，并考查学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点．
未加m之前，拉力F与弹簧测力计的示数相同，也为10N．
用动滑轮匀速拉重物，F＝，f＝2F＝20N．f方向向右．C选项是正确的．
加放m后，F′＝ ，由于M对地面压力增大，所以摩擦力增大，F′也增大，F′＞10N．
答案 C
例9 在下述情况中，若物体重100N，则力对物体做了多功?
（1）物体沿着光滑的水平面匀速前进了1m，求推力对物体做的功．
（2）物体沿水平面匀速前进了10m，摩擦力是20N，求拉力做的功．
（3）物体沿光滑斜面滑下，斜面高1m，长2m，如图l—6—10所示，求重力对物体做的功．
（4）如图1—6—10，物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功．
图1—6—10
精析 初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：
第一种：
力和物体运动方向一致，称为力对物体做功．
第二种：
力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功．如向上抛出某个物体，重力方向向下，物体运动方向向上，可以称为克服重力做了功．
第三种：
当某个力和运动方向垂直，则这个力对物体做的功为零．
解
（1）水平面光滑，认为摩擦力为零．物体匀速前进，推力也为零．这时W＝0．
（2）物体匀速直线运动，推力F＝f（摩擦力）＝20N，s＝10m，所以：
W＝20N×
10m＝200J．
（3）物体沿重力方向移动的距离为h，重力做的功W＝Gh＝100N×
1m＝100J．
（4）如图1—4—10，物体沿斜面运动，支持力方向与运动方向垂直，物体沿支持力方向没有移动，W＝0．
答案
（1）W＝0
（2）W＝200J （3）W＝100J （4）W＝0
例10 （北京市西城区中考试题）图1—6—11所示滑轮组匀速提升物体．已知物重G＝240N，拉力F＝100N，该滑轮组的机械效率是________．
图1—6—11
精析 此题主要考查是否会计算滑轮组的有用功、总功和机械效率．
解 有用功：
W有＝Gh＝240N·
h
h为物体被提升的高度．
总功：
W总＝F·
s＝F·
3h＝100N·
3h
s为拉力移动的距离．
注意：
有3根绳子连在动滑轮上，则s＝3h
机械效率：
η＝＝＝＝80%
错解 有的学生忽略了距离关系，认为总功：
h＝100N·
h．按照这个分析，求得η＞100%，结果与实际情况不符．
∵ W总＝W有＋W额，由于额处功的存在，W有一定小于W总，η一定＜100%．
答案 80%
例11 （北京市石景山区试题）用动滑轮将400N的货物以0.5m/s的速度匀速提高了2m，绳端的作用力是250N，则有用功的功率是________W．
精析 题目给了力、距离和速度等多个数据．考查学生面对多个量，能否正确地挑选出题目所需要的数值．
解 有用功率的概念：
P有＝＝＝G·
v其中G为物体重，v为物体上升速度．
P有＝Gv＝400N×
0.5m/s＝200W
如果求总功率，则有：
P总＝＝＝F·
v′
v′为拉力F提升速度．
在此题中，一个动滑轮：
s＝2h，所以v′＝2v＝1m/s
∴ P总＝Fv′＝250N×
1m/s＝250W
通过P有和P总，还可以求出这个动滑轮的机械效率．
答案 200W
例12 （长沙市中考试题）跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的 （ ）
A．动能增加，重力势能减少，机械能不变
B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
精析 从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题．
匀速下落的跳伞运动员，质量和速度不变，动能不变；
下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；
机械能＝动能＋势能，动能不变，势能减少，机械能减少．
答案 B
例13 如图1—6—12，均匀杠杆下面分别挂有若干个相同的铁块，每小格距离相等，支点在O，此时杠杆已处于平衡状态．问：
当下面几种情况发生后，杠杆能否再次平衡?
（1）两边各减去一个铁块；
（2）将两侧铁块向支点方向移一个格；
（3）将两边各一个铁块浸没于水中；
（4）将两侧所有铁块分别浸没于水中；
（5）左侧有两个铁块浸没于煤油中，右侧有一个铁块浸没于水中．（煤油密度油＝0.8×
103kg/m3）
图1—6—12
精析 对于一个已经平衡的杠杆来说，当某个力或力臂发生变化时，若变化的力×
变化的力臂仍相等，则杠杆仍保持平否则，就失去平衡．
解
（1）设一个铁块重G，一个格长度为l，当两侧各减去一个铁块时，对于左端，力×
力臂的变化＝G×
3l，对于右端，力×
4l，可见右端“力×
力臂”减少的多，因而杠杆右端上升，左端下沉，杠杆不再平衡．
（2）所设与
（1）相同，
左侧：
力×
力臂的变化＝4G×
l
右侧：
力臂的变化＝3G×
左端力×
力臂的变化大，减少的力×
力臂大，因此杠杆左端上升，右端下沉，杠
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