人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆。
)
(3)等臂杠杆:
L1=L2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向等臂杠杆的具体应用:
天平.许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。
)
第2节滑轮
1、滑轮是变形的杠杆。
2、定滑轮:
①定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:
等臂杠杆。
③特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G物。
绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)
3、动滑轮:
①定义:
和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)
②实质:
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:
使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
只忽略轮轴间的摩擦则,拉力。
绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
4、滑轮组
①定义:
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:
使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力
。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力
。
绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)。
④组装滑轮组方法:
首先根据公式
求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
第3节机械效率
1、有用功:
定义:
对人们有用的功。
公式:
W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:
W有用=Gh
2、额外功:
定义:
并非我们需要但又不得不做的功。
公式:
W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:
W额=fL
3、总功:
定义:
有用功加额外功或动力所做的功
公式:
W总=W有用+W额=FS=
斜面:
W总=fL+Gh=FL
4、机械效率:
定义:
有用功跟总功的比值。
公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
5、有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
通常用百分数表示。
某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
6、提高机械效率的方法:
减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7、机械效率的测量:
(1)原理:
(2)应测物理量:
钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
(3)器材:
除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
(4)步骤:
必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:
保证测力计示数大小不变。
(5)结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
八年级物理下册第十一、十二章测试题
一、选择题(每题2分,共28分)
1、一台机器的功率是750瓦,它表示的意思是:
()
A.这台机器1分钟做的功是750瓦B.这台机器1分钟做的功是750焦耳
C.这台机器1秒钟做的功是750焦耳D.这台机器1秒钟做的功是750瓦
2、2010年3月5日12时55分,在酒泉卫星发射中心,“长征四号丙”运载火箭成功地将“遥感卫星九号”送入太空预定轨道.以下说法正确的是()
A.火箭上升过程中动能不变,重力势能增大,机械能增大
B.火箭升空时受到平衡力的作用
C.火箭升空利用了力的作用是相互的
D.火箭升空时受到惯性力的作用
3、沿水平方向分别拉重1000N和500N的两辆车做匀速直线运动,若两车都前进10m,且所用水平拉力都是200N,设拉力对较重的车做功为W1,对较轻的车做功W2,则()
A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.无法判断
4、两台机器同时做功,甲机器做的功是乙机器做的功的2/3,甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4∶3,则甲、乙两台机器的功率之比是()
A.2∶1B.1∶2C.8∶9D.9∶8
5、用滑轮或滑轮组提起同一重物如图所示,其中机械效率最高的是()
6、如图所示,用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。
若推力对物体做了60J的功,则在这一过程中()
A.物体一定受到10N的摩擦力B.重力做的功一定为360J
C.物体一定运动了lmD.物体一定运动了6m
7、篮球落到地面又弹起来,接触地面时被压缩,然后恢复原状,若不计一切阻力,以下说法中正确的是()
A.下落过程中动能增加,机械能增加B.压缩过程中动能减小,弹性势能减小
C.恢复过程中动能增加,弹性势能减小D.上升过程中动能减小,机械能减小
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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(每空1分,共30分)
1、一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后,又沿水平方向匀速移动5m,在整个过程中起重机对钢材做的功为J
2、某学习小组记录了平直公路上做直线运动的小车,根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如第2题图所示。
2-5s内,小车的平均速度是____________;若小车受到的牵引力为200N,5-7s内小车牵引力的功率是___________。
3、工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升,所用拉力为250N,5s内重物上升4m.此过程中,拉力做功的功率为W。
4、工人用第4题图所示的动滑轮将一重400N的物体匀速提起,若机械效率为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;
4题,6题
7题
5题
2题
5、如第5题图所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下。
在从a到b的过程中,重力做功为J;在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为J。
6、用第6题图的装置,匀速向上提起重2N的物体,所用的拉力为1.5N,动滑轮的机械效率为
。
如果要提高动滑轮的机械效率,你的做法是(答出一条即可)。
7、如第7题图所示,是光滑斜面的示意图。
斜面的水平长度为S,高为h,物体质量为m,如果用沿斜面向上的力F把物体从斜面底端匀速拉到顶端,那么,额外功为
8、2009年3月1日16时13分10秒,嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,准确击落于月球丰富海区域。
在嫦娥一号卫星自由下落撞向月球的过程中,其动能不断_____,势能不断____,其机械能的总量____(选填“增加”、“减少”或“不变”),在地上计时的钟表发条拧得越紧,走的时间越长,这是因为发条拧得越紧_______能越大.
9、(3分)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.
10、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.
11、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)
12、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。
13、如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,则拉力F的大小为,物体A与水平桌面的摩擦力大小为N。
三、作图题(1题4分,2题6分,共10分)
1、画出下列图中的动力臂L1和阻力臂L2。
2、按下图中所给的省力条件,画出各滑轮组绳子穿绕方法。
图中G表示物重,G′表示动滑轮重,F表示人对绳子的拉力。
四、实验题(1题7分,2题6分,3题8分,4题7分,共28分)
1、小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验.
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①要探究动能与物体运动速度的关系应选用图;
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是
③甲、乙两组实验可以得出的结论是;
④实验时是通过观察来比较小球动能的大小,从而得出结论的.
3、学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点.
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持________状态,并依据_______条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面______向上拉木块,收集到下表中的实验数据:
①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:
使用斜面时______(选填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越______(选填“省力”或“费力”);
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向_______(选填“左”或“右”)移;
斜面倾
斜程度
木块重力G/N
斜面
高度h/m
斜面
长S/m
沿斜面拉力F/N
较缓
5
0.2
1
2
较陡
5
0.3
1
2.6
最陡
5
0.4
1
3.2
③请举出应用斜面的一种实例:
________________________(写出一种即可)
4、我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,实验前使杠杆水平平衡的目的是_____________________________。
(2)实验中,用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。
这主要是因为该种方式()
A.一个人无法独立操作B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合D.力和力臂数目过多
(3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第____格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。
五、计算题(1题7分,2题7分,共14分)
2、如图所示,工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台,所用的拉力为220N,不计绳重和摩擦.求:
(1)木箱匀速上升的速度;
(2)工人师傅做的有用功;
(3)动滑轮的重力.
答案
1——7CCCBBDC
8——14CDDCBBC
填空题
1、3.6×1042、0400W3、2004、250100
5、0.20.126、66.7%7、08、增大减小不变弹性势
9、动力×动力臂=阻力×阻力臂、2.0。
10、200、100。
11、500、250、250、1。
12、竖直向下、80、竖直向上、80。
13、20、10。
作图题
实验题
1、①甲②为了保持小球滚到水平面时的速度相同
③动能大小与物体质量和速度都有关④纸盒被撞出去的距离
2、有用功大于总功读错了弹簧测力计的示数83.3%
3、
(1)静止二力平衡;
(2)匀速能省力右盘山公路等
4、
(1)右;便于测量力臂
(2)D(3)2
计算题
1、解:
(1)G动=m动g=8kg×10N/kg=80NF=1/3(G动+G)=1/3×(80N+400N)=160N
(2)η=W有/W总×100%=(400N×5m)/(160N×15m)=83.3%
2、
(1)、0.1m/s
(2)2400J(3)60N