沪科版第九章机械与人总练习学案.docx
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沪科版第九章机械与人总练习学案
沪科版第九章机械与人总练习学案
【一】知识回顾
1、杠杆：
叫支点。
动力是使杠杆的力，阻力是使杠杆的力，力臂支点到的距离。
杠杆的平衡条件公式：
。
杠杆的分类：
省力杠杆：
动力臂阻力臂；等臂杠杆：
动力臂阻力臂；费力杠杆：
动力臂阻力臂。
2、叫定滑轮，作用是：
。
叫动滑轮，作用是：
。
滑轮组的省力情况：
有几股绳子吊着，拉力就是物重的。
公式：
3、一个力作用在物体上，使这个物体在上移动了一段距离，就说这个力对物体做了、做功的两个必要因素：
，。
功的计算公式：
单位：
4、功率是用来表示的物理量，功率的定义是：
。
公式：
。
单位：
5、叫有用功，叫额外功，叫总功。
机械效率的公式：
6、叫动能，动能的大小与、有关，叫重力势能，重力势能大小与、有关。
叫弹性势能，大小与有关。
和可以相互转化。
【二】建立知识网络
【三】考点点击
第一部分：
简单机械
考点一：
杠杆的五要素
1、铡刀在使用时的受力情况如图6所示，某学生在图6中分别作出了F1和F2的力臂L1和L2，其中的作法不对。
〔选填“L1”、“L2”、“L1和L2”〕
2、以下关于地F1力臂的作图中，正确的选项是：
〔〕
3、请在图中画出作用在杠杆上的两个力和对应的力臂。
总结提升：
考点二：
探究杠杆的平衡条件
1、图8是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
（1）请你在图8中画出阻力F2及对应的力臂
（2）现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，目的是：
，
（3）右表是小华得到的一组实验数据，由此她得出
动力
F1／N
动力臂
L1／CM
阻力
F2／N
阻力臂
L2／CM
3
4
4
3
“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论。
你认为她的实验结论是否正确？
如果不正确，造成错误的原因是什么？
。
2、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：
实验次数
动力F1／N
动力臂L1／M
阻力F2／N
阻力臂L2／M
1
2.0
0.04
4.0
0.02
2
1.0
0.02
0.5
0.01
3
2.5
0.03
1.5
0.05
〔1〕这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是。
〔2〕.如下图所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂个钩码。
〔每个钩码的质量相等〕。
（3）假设某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如下图，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为FA，假设在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为FB，那么FAFB（填“大于、小于、等于”）
总结提升：
考点三：
三类杠杆
1、人们常用的镊子是一种杠杆。
如下图，用镊子夹取物体时，手压在B处，那么支点在处，它是杠杆〔填“省力”、“费力”或“等臂”〕。
2、如图2所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是〔〕
3、以下杠杆中，属于费力杠杆的是（）
4、如下图，是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对对的杠杆。
现要用它们来剪开较硬的物体，其中，选用最合适的剪刀是
5、如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个＿＿＿＿＿＿＿＿＿〔填“省力”或“费力”〕杠杆，假设箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，那么抬起拉杆的力F为＿＿＿＿＿＿＿＿＿N。
在图中作出抬起拉杆的力最小时力的方向。
6、如图10所示，陈师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你帮他在图中画出这个力。
总结提升：
杠杆平衡条件：
①、L1L2，F1F2，叫做省力杠杆；L1L2，F1F2，叫做费力杠杆；L1L2，F1F2，称为等臂杠杆。
②、在一定时，越大，越小，杠杆越省力。
考点四：
滑轮及滑轮组
1、学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。
这是由于旗杆顶部有一个滑轮，它能改变力的方向，但（选填“能”或“不能”）省力
2、如右图所示，一物体重500N，滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计，要拉起这个物体甲图中需＿＿＿＿＿＿＿N拉力，乙图中需＿＿＿＿＿＿＿＿N拉力，乙图中将物体提升2M绳子自由端移动M。
3、如图10所示，物体A以0.5M／S的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为2N，物体A受到的摩擦力为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿N.
4、在图12中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起、
5、画出图C中最省力的绕绳方法。
6、如图2所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为N，如果不计滑轮重和摩擦，物体A的重力为N，假设物体上升1M，绳子的自由端移动M。
7、如图6，工人利用滑轮组提升货物，如果货物重为600N，不计绳子与滑轮间的摩擦及它们的自身重力。
（1）请画出货物所受到的重力的示意图。
（2）匀速拉动货物过程中，人拉绳子的力为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿N。
总结提升：
1、定滑轮的使用特点：
2、动滑轮的使用特点：
3、滑轮组中，拉力F与物重G，吊着物体的绳子股数N之间的关系是：
，绳子自由端移动的距离S与物体移动的距离H之间的关系是：
第二部分：
功、功率、机械效率
考点一：
功的判断
例题：
如下图的四种情景中，人对物体做功的是：
练习：
1、以下说法中正确的选项是（）
A、用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功
B、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功
C、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功
D、用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功
2、如图4所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。
你认为合理的是（）
A.文具盒所受重力对它做了功
B、文具盒所受支持力对它做了功
C、文具盒所受的推力F对它做了功
D、在此过程中没有力对文具盒做功
3、以下实例中，力对物体没有做功的是
A.起重机吊起重物B.马拉车，车未动
C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员，将杠铃举起
总结提升：
做功的两个必要因素是：
，，二者缺一不可。
考点二：
功、功率、机械效率的概念理解与辨析
例题：
两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如下图，那么〔〕
A.甲运动员做功较多，功率较小
B.甲运动员做功较多，功率较大
C.甲运动员做功较多，他们的功率相等
D.甲、乙运动员做功相等，功率相等
练习：
1、以下说法正确的选项是（）
A效率高的机械，功率一定大B、做功时问长的机械，功率一定大
C、所有机械的机械效率都小于LD、功率大的机械、做功－一定多
2、以下关于功率的说法中，正确的选项是
A、物体做功越多，功率越大B、物体做功时间越短，功率越大
C、物体做功越快，功率越大D、物体做功时间越长，功率越大
3、在施工现场，利用如图5所示的挖掘机挖土，比起人工挖土而言，相同时间内挖掘机做的功远大于人力做的功，说明挖掘机做功速度较大，即挖土机做功的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿较大.
4、小文同学采用如图2所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的选项是
A、甲种方法克服重力做功多
B、乙种方法更省力
C、两种方法机械效率相等
D、两种情况下，货物机械能都增加
总结提升：
功率是描述物体的物理量，机械效率是与的比值。
考点三：
功、功率的计算
例题1：
如下图，木块在大小为2N的水平拉力作用下，10S内在水平面上沿拉力方向前进1M，拉力功为＿＿＿＿＿＿＿＿J，功率为＿＿＿＿＿＿＿W；假设木块重5N，在此过程中重力对木块做功为＿＿＿＿＿＿＿＿J。
例题2：
在“5、12汶川地震”抢险救灾前线，一辆柳州市生产的装载机5S内将一块重20000N的巨石匀速举高3M，装载机的举力对巨石做功为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿J，举力做功的功率为＿＿＿＿＿＿＿＿W.
例题3：
图10是2017年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标，该图标生动地说明运动员要想击中靶心，都要闭上一只眼，然后让另一只眼和枪上的准星、靶心在同一直线上，这是利用
了的原理；如果枪膛长30CM，火药在枪膛内对子弹的推力是100N，子弹离开枪膛后前进了50M，那么火药对子弹所做的功是J。
功为J。
）
例题4：
蠡湖隧道是无锡历史上第一条穿湖通道，全长1180M。
假设一辆小轿车以59KM／H的速度匀速通过该隧道，那么需要H；假设该小轿车发动机的功率为60KW，那么通过隧道发动机所做功J
练习：
1、中考体育跳绳项目测试中，小明同学在LMIN内跳了120次，那么他跳绳时的功率大约是
A.0.5WB.5WC.50WD.500W
2、一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W，那么，在考试2H的时间内心脏做的功和用这些功可以把一个质量为50㎏的中学生匀速举高的高度分别为〔G＝10N／㎏〕
A、180J3.6MB、180J0.36C、10800J216MD、10800J21.6M
3、如下图，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。
下面所列的物
理量中，不需要测量的是〔〕
A、他的质量
B、单杠的高度
C、每次身体上升的高度
D、做“引体向上”的时间
4、粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3M／S的速度沿力的方向匀速运动了10S，那么此过程中〔〕
A、重力做了3000J的功B、推力的功率为30W
C、推力做了1000J的功D、摩擦力为100N
5、青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，那么你在考试的2小时内，心脏做功约为J，用这些功可以让一个质量为50KG的物体匀速升高M。
6、沪杭高速铁路日前正式开工建设，嘉兴一村民的别墅质量达2×106千克正好位于规划线路上，为了节约拆迁成本，他采用了整体平移的新技术，为“高铁”建设让路，见右图，平移过程中，用推力为4×106牛。
求：
（1）机械推动别墅缓慢平移了50米，机械对别墅做了多少功？
（2）地面能承受的最大压强不能超过5×105帕，为防止房屋下陷，支承面至少要多大面积？
（G＝10牛／千克）
7、小明家住一座七层宿舍楼的五楼，每层楼高为3M，他家在楼顶上安装了一台电辅助式太阳
能热水器，接收太阳能总有效面积1.2M2，能把接收的太阳能的50％转变化为水的内能，
G＝10N／KG。
求：
⑴假设小明家水管口距离五楼地面上的高度为1M，热水器水箱离七楼顶面的高度也为1M，将100KG的水从小明家压到楼顶的水箱，应至少做功多少？
⑵天气晴朗时，假设每平方米的面积上在1小时内得到太阳辐射能平均为2.8×106J，这台热水器
每天能将初温为20℃，质量为100KG的水加热到多少度？
〔每天接收太阳能的时间以10小时计算〕。
8、做俯卧撑运动的人可视为杠杆。
如下图，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升O.4M、某次测试中、他1MIN内完成30次俯卧撑。
求：
（1）俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
（2）将身体匀速撑起，双手对地面的压力。
（3）将身体撑起一次所做的功。
（4）该同学红这LMIN内的功率、
9、户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式，所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。
在某次室内攀岩比赛中，质量为60KG的小王同学在20S内攀上高为15M的竖直岩壁，取得了很好的成绩。
请问：
〔G＝10N／KG〕
〔1〕小王同学攀岩的速度是多少？
〔2〕小王攀岩过程中至少做多少功？
功率多大？
〔3〕根据你所学过的物理知识，在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩？
〔答出两点即可〕
10、如下图所示是××型小汽车，下表列出有关数据
小汽车的质量700KG
小汽车的额定功率60KW
每个轮胎与地面的接触面积500CM2
100KM耗油量10L
汽油的密度0.71×103KG／M3
汽油的价格5.0元／L
求：
（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）假设该小汽车行驶100KM、那么需耗油多少KG？
（3）假假设该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶、速度为20M／S、请计算该车10MIN内牵引力所做的功和小汽车受到的阻力。
（G＝10N／KG，1L＝10－3M3）
总结：
考点四：
机械效率的测量和计算
例题1：
起重机在20S内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功是4×104J，额外功是1.6×104J，那么起重机的总功率是＿＿＿＿＿＿＿＿W，机械效率是＿＿＿＿＿＿＿＿。
例题2：
某工人利用图17所示的滑轮组，20S内将重600N的物体匀速提升10M，所用的拉力为360N。
请根据提供的倌息，计算几个相关的物理量。
例题3：
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图14。
实验次数
物理量
L
2
3
钩码重G／N
4
4
6
钩码上升高度H／M
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F／N
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离S／M
0.3
0.5
0.3
机械效率η
74％
57％
83％
（1）从表中数据可分析出实验1是用图做的实验，实验2是用图做的实验。
（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：
使用不同的滑轮组提升相同的重物时、动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率。
（3）比较实验1和实验3可得结论：
使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率
例题4：
如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。
不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。
每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。
图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。
（1）每个滑轮重多少N？
（2）绳子能承受的最大多少N？
（3）当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N？
练习：
1、在四川抗震救灾现场、一块水泥板质量为0.5T，起重机在5S内把它匀速提高2M，此过程中
A、起重机对水泥板所做的功为L×103J
B、起重机对水泥板所做的功为I×104J
C、起重机提升水泥板的功率为2×102W
D、起求机的柴油机傲功的功率为2×103W
2、一物体质量为18KG，其所受重力为N、如图12所示，小明用定滑轮将该物体在4S内匀速提高2M、所用拉力为200N、此过程中，小明做的有用功是J，定滑轮的机械效率是，拉力的功率是W、（取G＝10N／KG）
3、如下图，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、
4、用如图20所示滑轮组提升重物、人用500N的拉力F，15S内使重为900N的物体匀速上升了3M、不计绳重和摩擦，求：
〔1〕动滑轮的重、
〔2〕人拉绳子做功的功率、
〔3〕滑轮组的机械效率、
如下图，用一动滑轮拉一物体A以0.5M／S的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，求：
拉力F的功率是多少？
在2S内拉力做的功是多少，滑轮的机械效率是多少？
〔不计滑轮重〕
5、斜面也是一种简单机械。
如图5所示，斜面上木箱的质量M＝40KG，人对木箱的拉力F＝75N，斜面长S＝4M，斜面高H＝O、5M。
求：
①木箱受到的重力（G取10N／KG）；
②斜面的机械效率。
6、建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料〔如图〕。
绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6X103N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4X103N的建筑材料，且将建筑材料1S内匀速吊起了LM，起重机的功率是W，机械效率为。
假设吊起的建筑材料重力减小，机械效率将。
〔“增大”、“减小”或“不变”）
7、如下图、一个工人用滑轮组提起200N的货物，所用的拉力是125N、绳子自由端被拉下10M、那么有用功是J、机械效率是.
8、小华参加中考体育测试，在跳绳测试中，1MIN跳了150次，每次跳起的高度为5CM，小华的质量是59㎏，求：
〔1〕小华所受到的重力是多少牛？
〔2〕小华每跳一次做多少焦的功？
〔3〕小华跳绳时的功率是多少瓦？
9、用如下图的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3M所
用的时间为10S、求：
（1）重物上升的速度、
（2）拉力所做的有用功、
（3）拉力的功率、
（4）滑轮组的机械效率、
10、一台抽水机的功率为10KW，利用它将54M3的水抽到20M高的水塔上共用了0.5H那么该抽水机做的有用功＼总功合机械效率分别是多少？
（G取19N／KG）
11、小明利用如图21所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提
升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3M／S。
（己知每层楼高3M）
求：
（1）小明所用的时间；
（2）拉力的功率；（3）所做的额外功：
（4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变？
为什么？
总结：
第三部分：
机械能
考点1：
影响动能或势能大小的因素
例题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18甲、乙所示的实验，
〔1〕让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从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，选择的理由是：
。
〔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
。
总结：
练习：
小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路、他思考：
物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？
（1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长、这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿就越大、
（2）他进而又提出两个猜想：
猜想一：
物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：
物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关、
为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示、实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、
小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同、这说明猜想一是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（选填“正确”或“错误”）的、
在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的
最大距离S／M
0、50
0、40
0、36
0、39
0、43
根据表中数据，请在图乙中描点作出S—θ图象、由图象可知木块向上滑行的最大距离S与倾角θ的定性关系是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
考点2：
动能和势能的相互转化
例题：
下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是
总结：
练习：
1、图8所示的事例中，物体机械能增加的是
2、如图，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近到自己的鼻子，松手后，铁锁向前摆动又摆回来。
有关铁锁在摆动过程中的能量转化，以下说法正确的选项是（）
A、铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变
B、铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
C、铁锁上升到最高点，重力势能最小
D、铁锁下降到最低点，动能最小
3、汶川地震发生后，解放军飞机向灾区空投了大批救灾物资。
系着降落伞的食品箱在加速下落一段距离后变为匀速下落，食品箱和降落伞在匀速直线下落的过程中（）
A、动能越来越大B、机械能保持不变
C、运动状态一直在改变D、所受的重力和空气阻力是一对平衡力
4、以下过程中，物体的重力势能转化为动能的是：
A、跳伞运动员在空中匀速下落的过程。
B、热气球上升的过程。
C、汽车在水平路面上匀速行驶的过程。
D、铅球自由下落的过程。
5、人骑自行车从坡上下来时，速度会越来越大，在这运动过程中（）
A、人和车的动能增大
B、人和车的动能减小
C、人和车的重力势能增大
D、人和车的动能保持不变
6、2017年5月汶川大地震时，我国政府在第一时间紧急派出飞机为灾区空投救灾物资，从飞机上空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是（）
A、动能B、重力势能
C、重力D、质量
7、“神舟六号”载人舱在返回地面附近时，由于受到空气阻力，做匀速运动，那么载人舱在匀速下（）
降过程中，它的
A.动能不变，势能增大B.动能不变，势能减小
C.动能减少，势能不变D.动能增大，势能减小
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