人教版八年级物理下册第十二章《简单机械》知识点.docx
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人教版八年级物理下册第十二章《简单机械》知识点
第十二章简单机械
本章知识框架
杠杆
滑轮
机械效率
第一节 杠杆(第一课时)
一、知识点
1、杠杆的定义
2、杠杆的五要素,会画力臂
3、杠杆的平衡条件
二、检测题
1.1在_____的作用下能绕着固定____________的硬棒,这根硬棒就是杠杆。
2.1杠杆的五要素:
_________、_________、_________、__________、__________。
2.2力臂:
支点到___________________的___________。
2.3杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥就是一个杠杆,如图所示,它的支点是________点,动力作用点是______,阻力是吊桥的____________.
2.4下列说法中正确的是()
A.从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂
B.从支点到动力作用线的距离叫做动力臂
C.力臂一定在杠杆上
D.力臂的大小不可能为零
2.5下列关于杠杆的一些说法中,正确的是()
A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆一定要有支点
C.动力臂就是支点到动力作用点的距离D.当力的作用线通过支点时,力臂最大
2.6下列关于F1力臂的作图中,正确的是()
2.7如图所示,O点表示杠杆的支点,画出动力F1的力臂并用字母l1表示;画出阻力并用F2表示.
、
2.7题图2.8题图
2.8如图所示,作出:
(1)水桶M受到的重力示意图;
(2)以O为支点,力F的力臂l。
3.1杠杆平衡状态:
杠杆在动力和阻力共同作用下处于_______________状态或_________________状态。
杠杆平衡条件内容:
___________________________________________________。
杠杆平衡条件公式:
__________________。
3.2开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),0为支点.若动力F1和阻力F2都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=1cm,F1=25N,则F2=____________N.
3.2题图3.3题图
3.3在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)首先,调节杠杆两端的___________,使杠杆两端不挂钩码时,保持水平并静止,达到__________状态.
(2)如图所示,杠杆每格长度相同,杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的____________处,挂上____________个0.5N的钩码.
3.4在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。
为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向____________边旋一些(填“左”或“右”)。
(2)调好后,第一组按图乙进行实验,第二组按图丙进行实验,你认为第____________组实验更好,理由______________________________________________________.
第一节 杠杆(第二课时)
一、知识点
1、杠杆的分类
2、杠杆平衡条件的相关计算
二、检测题
1.1省力杠杆:
动力臂______阻力臂,它省_____但是费_______。
应用举例:
。
费力杠杆:
动力臂______阻力臂,它省_____但是费_______。
应用举例:
。
等臂杠杆:
动力臂________阻力臂,应用举例:
_____________。
1.2如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个_________(填“省”或“费”)力杠杆;若箱和物品共重100N,动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力至少为_________N.
1.3如图所示的几种杠杆类工具,在使用时属于省力杠杆的是()
1.4如图是卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是()
A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
1.5下列工具:
①钢丝钳;②钓鱼杆;③筷子;④镊子;⑤开酒瓶用的起子,其中属于费力杠杆的是()
A.①②③B.②③④C.①③⑤D.②③⑤
1.6如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是()
1.7图7所示是一个指甲刀的示意图;它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是( )
A.三个杠杆都是省力杠杆;
B.三个杠杆都是费力杠杆;
C.ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆;
D.ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆
1.8如图是奥运会皮划艇静水比赛的体育图标,当运动员用船桨划水时,运动员手中使用的船桨属于_________(填“费力”、“省力”或“等臂”)杠杆,使用它的好处是_________.船桨向后划水,艇就向前运动,这一现象中包含的物理知识有(只要写出两点):
(1)________________________________________________________;
(2)______________________________________________________________________.
1.9如图是用螺丝刀撬起图钉的示意图,0为支点,A为动力作用点,F2为阻力.请在图中画出阻力F2的力臂l2及作用在A点的最小动力F1的示意图.
1.9题图 1.10题图
1.10如图所示是搬运泥土的独轮车,独轮车属于_____________杠杆(填“省力”或“费力”)。
设车厢和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是_____________m,F的大小至少是_____________N。
2.1根据图中所示的信息,请计算要撬动石头应在撬棒上施加的是多大?
2.1题图
2.2如图所示,AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计),O为支点,OA=OB,在杠杆的B端挂一重20N的重物,要使杠杆平衡,则在A端施加的力F至少为N。
2.2题图 2.3题图
2.3如图所示,重力不计的杠杆OA,O为支点,在拉力F和重力为30N的重物P的作用下,恰在水平位置平衡。
已知OA=80cm,AB=20cm,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。
那么拉力F的力臂L=________cm,拉力的大小F=_________N。
★2.4如图所示杠杆,O是支点,杠杆质量不计,在A、B两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体(甲的质量大于乙),此时杠杆平衡,下列情况中能使杠杆重新平衡的是( )
A.将甲乙两物体向支点移动相同的距离;
B.将甲乙两物体远离支点移动相同的距离;
C.在甲乙两端分别挂上质量相等的物体;
D.在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体.
第二节 滑轮(第一课时)
一、知识点
1、能识别定滑轮并认识定滑轮的特点
2、能识别动滑轮并认识动滑轮的特点
二、检测题
1.1定滑轮:
定义:
工作时,轴_____________的滑轮。
实质及特点:
⑴定滑轮的实质是一个_____________,使用定滑轮__________,但___ ___。
⑵绳子自由端移动距离s和物体升高距离h的关系式:
_____________。
1.2如图所示,利用定滑轮提升重物G(不计摩擦),则()
A.沿A方向的拉力最小B.沿B方向的拉力最小
C.沿C方向的拉力最小D.沿三个方向的拉力大小都相等
1.3定滑轮在使用时相当于一个杠杆.如图所示,某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码,已知人手的拉力为F,钩码重力为G.
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点0,画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹);
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重,请用杠杆平衡条件推证:
F=G.
2.1动滑轮:
定义:
工作时,轴_____________的滑轮。
实质及特点:
⑴动滑轮的实质是一个__________________________,所以使用动滑轮_________,但____ _。
⑵绳子自由端移动距离s和物体升高距离h的关系式:
_____________。
2.2观察如图所示的人们利用简单机械的情景.其中,甲的目的是________,乙的目的是__________________________.物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,要用_______N的力;如果用一个动滑轮提起它,要用________N的力.(不计摩擦及滑轮自重)
2.3如图所示的动滑轮是变形杠杆,其支点是________点,动力臂是________,阻力臂是________,若重物G=50N,动滑轮重为10N,绳子摩擦力不计,当重物G匀速上升时,则拉力F=________N.若重物G上升的高度是5m,则绳子自由端通过的距离是________m.
2.2题图2.3题图
2.4用下列简单机械,使重量同为G的物体都处于静止状态,其中用力最大的是(均不计摩擦)()
★2.5如图所示,在竖直向上的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知A的重力G=100N,重物A上升速度为O.2m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度为()
A.50N0.4m/sB.50N0.1m/s
C.200N0.4m/sD.200N0.1m/s
★2.6如图所示,物体A重100N,滑轮重2N,当整个装置静止时,弹簧测力计的示数为22N,则物体B重()
A.20NB.10NC.76ND.40N
2.5题图2.6题图
第二节 滑轮(第二课时)
一、知识点
1、认识滑轮组的特点,会安装滑轮组,并能根据安装情况分析施加的拉力大小与物重的关系
二、检测题
1.1滑轮组:
定义:
把_____________和_____________组合在一起的装置。
特点:
既可以_____________又可以____________________。
1.2滑轮组省力情况判定
绳子段数的查法:
看与_____________相连绳子的段数(即查___不查___)。
省力情况判定:
⑴___________重及_____重由几段绳子承担,提起它们所用的力就是它们总重的_____________。
⑵动力F与总重G总(包括___________重及_____重之和)的关系式:
_____________。
⑶绳子自由端移动距离s和物体升高距离h的关系式:
_____________。
1.3滑轮组绕线方法:
滑轮组绕线:
奇______偶_______找起点。
1.4滑轮组水平使用:
动力F与物体所受摩擦力f的关系式:
_____________
1.5如图所示为三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的拉力分别为F1=________;F2=________;F3=________。
(不计动滑轮重、绳重和摩擦)
1.6用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该是()
A.小于200NB.等于200N
C.大于200ND.大于300N
1.7如图,四个滑轮组上用相同的拉力F把重物匀速提起,不计动滑轮所受的重力和绳子与轮之间的摩擦,物重最大的是()
1.8借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重量及摩擦,以下装置(如图所示)最省力的是()
★1.9体重为590N的某人用如图所示的滑轮组将自己匀速提起2m,动滑轮重为10N,若不考虑吊篮和绳重及摩擦,那么他所用的拉力和绳端下降的距离分别是()
A.300N、2mB.200N、6m
C.295N、2mD.305N、6m
1.10一位同学站在地面上,要利用如图所示的滑轮组提升重物,已知物重l000N,而绳子最多只能承受400N的拉力.请你在图中画出符合要求的绳子绕法.
1.10题图1.11题图1.12题图
1.11已知动滑轮总重100N,物体重G=1200N,绳子能承受的最大拉力为300N,请在图甲上画出滑轮组的绕线方法.根据你的绕法,绳子自由端的实际拉力为多少?
1.12要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
1.13如图所示,在水平桌面上放一个重200N的物体,物体与桌面的摩擦力40N,匀速拉动物体时,水平拉力F应为(绳重、滑轮重、绳与滑轮间的摩擦均不计)()
A.200NB.20NC.140ND.40N
1.14同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则()
1.15工人们为了搬运一台笨重的机器,设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管)。
其中最省力的方案是()
★1.16如图所示,用10N的力拉着重120N的物体在地面上匀速滑动,则物体与地面的摩擦力为()
A.10NB.20NC.30ND.40N
★1.17如图所示,F=10N,以3m/s的速度匀速拉动物体A.若不计绳与滑轮间的摩擦及滑轮重,求物体A所受摩擦力的大小及其移动的速度.
第三节 机械效率
一、知识点
1、知道是有用功、额外功和总功。
2、能说出机械效率的含义,知道机械效率是小于1的。
能利用机械效率的公式进行简单计算。
3、会测量机械效率
二、检测题
1.1有用功:
为了达到某一目的所_____________的功,一般用字母________表示。
额外功:
人们使用机械完成有用功时,并非我们________但又________________的功,一般用字母________表示。
总功:
________和_________的总和,一般用字母________表示。
1.2当你用桶从井中提水时,你对桶所做的功是________;如果桶掉进井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带一些水,这时你对桶所做的功是________.(以上两空均填“总功”“有用功”或“额外功”)
1.3做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼.此过程中,关于做功的说法正确的是()
A.对桶做的功是有用功B.对水做的功是有用功
C.对水做的功是额外功D.克服自身重力做的功是总功
1.4要把重100N的沙子从一楼运上三楼,现有如图所示的三种方法,根据图中给出的数据,试计算出三种方法所做的有用功是________J,其中做额外功最多的是________J.
1.5如图所示斜面长3m,高为1m.工人用400N的力沿斜面方向将重为840N的箱子推到车上.下列说法正确的是()
A.所做的有用功为400JB.所做的总功为840J
C.所做的额外功为360JD.以上说法都不对
2.1机械效率:
定义:
________和________的比值。
公式:
_____________。
规律:
⑴由于机械效率是一个________,所以没有________。
⑵因为有用功总________总功,所以机械效率总________。
2.2一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J,则该起重机做的有用功是________J,机械效率是________.
2.3如图所示的斜面高lm,斜面长为2m,现将物体匀速直线从斜面的底端拉到顶端,已知物体与斜面间的摩擦力大小为l0N,物体重l00N,则将物体拉上斜面后()
A.有用功为20J,额外功为100J,总功为l20J
B.有用功为100J,额外功为20J,总功为l20J
C.有用功为200J,额外功为20J,总功为220J
D.有用功为100J,额外功为10J,总功为llOJ
2.4如图所示,用一个动滑轮把96N的物体A提升2m,所用的拉力F为60N,则拉力F所做的有用功和动滑轮的机械效率分别是()
A.192J20%B.120J20%
C.192J80%D.120J80%
2.5如图所示在水平桌面上放一个重300N的物体.物体与桌面的摩擦力为60N,水平拉力F=50N,物体匀速向左移动2m时,该滑轮组的机械效率为________.
2.6如图所示,用滑轮组把重为80N的物体匀速提起.
(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下,拉力F的大小是________N;
(2)若实际的拉力为50N,匀速将物体提高4m,则拉力所做的功是
________J,滑轮组的机械效率是________.
★2.7某建筑工地上,工人用如图所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m,若已知动滑轮此时的机械效率为90%.请计算:
(1)工人提升重物所做的有用功是多少?
(2)工人提升重物所做的总功是多少?
3.1机械效率推导公式
∵
_____________=_____________=_____________。
∴
3.2下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
动滑轮重
G动/N
物重
G/N
钩码上升
高度h/m
动力
F/N
动力作用点移
距离s/m
滑轮组的
机械效率
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
(2)将表格中的数据补充完整。
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与_________和_________有关。
(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为_________W。
3.3小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是_________;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是_________;
③滑轮组的机械效率与____________________________________无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变__________________;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率_________(选填“相同”或“不相同”),理由是:
__________________________
4题图 5题图 6题图
4.建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.则该工人所做的有用功为________J,总功为________J,该滑轮组的机械效率是________.若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械效率将________(填“变大”、“变小”或“不变”).
5.工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长,则拉力的大小是________N,动滑轮重________N;若使用该滑轮组提升600N的重物,其机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
★6.动滑轮的重力为G动,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为()
第十二章 简单机械 单元测试
一、选择题
1.骑自行车上坡走“S”形路线,这样做的好处是()
A.省距离B.省力
C.费力,但省时间D.以上说法都不对
2.用剪刀剪东西时,如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断,而改用剪刀中部去剪就容易些,这是因为()
A.增大了动力B.减小了阻力
C.减小了阻力臂D.增大了动力臂
3.测某机器的机械效率时,有如下4个记录结果,其中肯定错误的是()。
A.99℅B.120℅C.60℅D.80℅
4.关于机械效率的下列说法中,正确的是()
A.利用机械越省力,机械效率越高
B.机械做功越快,机械效率越高
C.有用功相同,总功越大的机械效率越高
D.额外功相同,有用功越大的机械效率越高
5.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度,做的有用功()
A.杠杆最多B.动滑轮最多
C.滑轮组最多D.一样多
6.如图12-19所示为自行车的脚踏板和大齿轮在运动中的三个不同位置。
如要使大齿轮对链条的拉力保持不变,那么人脚加在脚踏板上的力最大时在()
(A)A位置(B)B位置
(C)C位置(D)三个位置一样
7.某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的A端,F始终与直杆垂直,如图所示,则在抬起直杆的过程中()
A.F逐渐变大B.F逐渐变小
C.F保持不变D.无法确定
8.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,当A端挂重GA的物体,B端挂重GB的物体时,杠杆处于平衡状态,此时OA恰好处于水平位置,AO=BO,杠杆重不计,
则()
A.GA=GBB.GA<GBC.GA>GBD.无法判定
9.有一根一端粗一端细的木棒,用绳子拴住木棒的O点,将它悬挂起来,恰好处于水平位置平衡,如图所示,若把木棒从绳子悬挂处锯开,则被锯开的木棒()
A.粗细两端一样重B.粗端较重
C.细端较重D.无法判定
10.在如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是()
二、填空题
11.杠杆的平衡条件是___________,如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍,当杠杆平衡时,动力是阻力的_______倍.
12.重200N的物体,使用定滑轮将它提起时,不计摩擦和滑轮重,所用拉力是_____N,如果使用动滑轮将它提起,所用拉力是_____N.
13.如右图所示,物体重G=500N,当物体G匀速上升时,则挂钩B承受拉力为__________N,挂钩A承受_______N的拉力,拉力F为_________N,若绳子自由端向上拉动2m,则物体向上移动________m。
(不计摩擦、不计滑轮重)
14.如图所示,物体G重60N,挂在匀质杠杆的一端,要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_的_N的力;也可以在B点加一个方向为_的_N的力。
15.如图所示,在水平拉力