安徽省2024八年級物理下冊第10章機械與人全章高頻考點專訓(xùn)課件新版滬科版

全章高頻考點專訓(xùn)第10章名師點金以杠桿、滑輪、斜面為載體，綜合壓力、壓強、浮力、功和功率等其他力學(xué)知識，考查作圖、分析和計算能力，是中考的熱門考點；試題綜合性強，難度大；只有熟悉各種模型，才能正確解答。考點1

杠桿及其應(yīng)用1.[學(xué)科內(nèi)綜合][2022·包頭]如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點轉(zhuǎn)動，OA＝AB，在A點懸掛物體，在B點豎直向上拉動杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說法正確的是（）A.F的大小為物重的2倍B.物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5NC.物體懸掛點右移，拉力F會增大D.將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會減小【點撥】由題圖可知，OA＝AB，阻力臂為動力臂的一半，由杠桿的平衡條件可知F×OB＝G×OA，由于OB＝2OA

，所以拉力F的大小為物重的二分之一，故A錯誤；若物重增加5N，設(shè)F的變化量為ΔF，由杠桿平衡條件可知（F＋ΔF）×OB＝（G＋5N）×OA，解得ΔF＝2.5N，故B錯誤；當(dāng)懸掛點右移時，阻力不變，阻力臂變大，動力臂不變，則動力F將變大，故C正確；保持杠桿在水平位置平衡，將拉力F轉(zhuǎn)至虛線位置時，動力臂變小，因為阻力與阻力臂不變，由杠桿的平衡條件可知，拉力變大，故D錯誤?！敬鸢浮緾2.[立德樹人

文化自信][2022·大連]明代學(xué)者宋應(yīng)星所著的《天工開物》是世界上第一部記錄農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的百科全書。如圖所示的是書中記載的古人用腳踏碓（duì）將稻米去皮的情景。該腳踏碓的工作原理：用柱子架起一根木杠，杠的前端裝有橢圓形碓頭，腳連續(xù)踏踩杠的后端，木杠可繞O點上、下運動，碓頭就不斷砸打稻米。（1）該腳踏碓屬于費力杠桿，請分析其屬于費力杠桿的原因。（注：可在圖上畫出力臂示意圖以輔助說明）【解】（1）由圖可知，O是支點，從O點向阻力F2的作用線引垂線，可得阻力臂l2，同理可知動力臂為l1；由圖可知，l1＜l2，由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2可知，F(xiàn)1＞F2，所以腳踏碓是費力杠桿。（2）碓頭砸打稻米時動能越大，稻米越容易去皮。請分析這種杠桿使稻米容易去皮的原因?！窘狻浚?）碓頭下落時，大部分的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，物體的質(zhì)量一定時，所處的高度越大，具有的重力勢能越大。由相似三角形知識可知，腳移動較小的距離，碓頭即可移動較大的距離，可以使碓頭有較大的動能，使稻米容易去皮?？键c2

滑輪及其應(yīng)用3.[新設(shè)問][2023·郴州]如圖所示，物體重10N，每個滑輪重1N，在F＝2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是

10

?J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為

3

?J。10

3

【點撥】拉力做的有用功W有＝Gh＝10N×1m＝10J，由題圖可知，每個動滑輪吊起它的繩子的股數(shù)為2，繩子自由端移動的距離s＝2×2×2×1m＝8m，則力F做的功W總＝Fs＝2.5N×8m＝20J；總的額外功W額＝W總－W有＝20J－10J＝10J，提起動滑輪所做的額外功W動額＝G動h1＋G動h2＋G動h3＝1N×1m＋1N×2m＋1N×4m＝7J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功W摩擦額＝W額－W動額＝10J－7J＝3J。4.[生產(chǎn)生活][2023·六安期中]中國高鐵運營里程突破4萬公里，穩(wěn)居世界第一。高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃得直直的，如圖甲所示，采用墜砣牽引以保障列車電極與輸電線的良好接觸。圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖，其中滑輪B為

動?滑輪。鋼繩通過滑輪組懸掛總重力為40000N的墜砣，若某段時間內(nèi)墜砣下降了20cm，不計滑輪和鋼繩自重、摩擦，輸電線P端受到的拉力大小為

8×104

?N，輸電線P端向左移動了

10

?cm。動8×104

10

考點3

功和功率5.[2022·安順]騎自行車是生活中一種環(huán)保的出行方式。小明騎自行車出行的途中，沿直線勻速經(jīng)過一段長200m的平直路面，用時30s。若小明的質(zhì)量為50kg，自行車受到的重力為200N，騎行時受到的阻力為總重力的0.03，則該過程中動力做功的功率是

140

?W。（g取10N/kg）140

6.[關(guān)鍵能力

數(shù)據(jù)處理能力][2023·成都]如圖甲所示，小歡用力F向下拉繩子，使物體M在水平地面上勻速移動，地面ab、bc的粗糙程度不同。物體M重為400N，動滑輪重為5N，ab＝2m，bc＝3m。物體M從a點到c點過程中，拉力F與M移動距離的關(guān)系如圖乙所示，不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑輪轉(zhuǎn)軸摩擦。對此過程的分析，下列結(jié)論正確的是（）A.繩子自由端移動的距離為15mB.拉力F做的功為420JC.拉力F在ab段做的額外功等于在bc段做的額外功D.物體從ab段到bc段，滑輪組的機械效率變大【點撥】物體M從a點到c點過程中，通過的距離為2m＋3m＝5m，繩子的有效段數(shù)為2，故繩子自由端移動的距離s＝2s物＝2×5m＝10m，故A錯誤；ab＝2m，bc＝3m，繩子自由端移動的距離分別為s1＝2×2m＝4m，s2＝2×3m＝6m，由題圖乙知，繩子的拉力分別為60N和100N，拉力做的功W＝W1＋W2＝F1s1＋F2s2＝60N×4m＋100N×6m＝840J，故B錯誤；本題中，克服物體摩擦力做的功為有用功，忽略繩子重力及滑輪轉(zhuǎn)軸摩擦，故克服動滑輪的重力做的功為額外功，在ab段和bc段動滑輪提升的高度不同，根據(jù)W＝Gh，拉力F在ab段做的額外功不等于在bc段做的額外功，故C錯誤；

【答案】D7.[2023·廣州天河區(qū)一模]世界杯歷史上第一座可完全拆解、可再利用的體育場“974球場”，由974個“中國造”的集裝箱拼裝而成，如圖所示的是運載集裝箱時的簡化圖（忽略空氣阻力，g取10N/kg）。將質(zhì)量為30t的集裝箱勻速水平向右移動經(jīng)過B點，到達C點后用時10s勻速下降到D點，求集裝箱：【解】（1）集裝箱受到的重力G＝mg＝30×103kg×10N/kg＝3×105N，由簡化圖可知，從A到C的過程中，集裝箱沿著水平方向移動，沒有在重力方向上移動距離，因此從A到C的過程中，重力不做功，從C到D的過程中，（1）從A到D的過程中，重力做的功。集裝箱沿著重力方向下降的高度h＝6m，則從C到D的過程中，重力做的功W＝Gh＝3×105N×6m＝1.8×106J，因此從A到D的過程中，重力做的功為1.8×106J。（2）從C到D的過程中，重力做功的功率。

考點4

簡單機械與力學(xué)綜合8.[2023·泰州]如圖所示，供輪椅上下的斜坡長L＝4m，高h＝2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上將重為200N的木箱從底端勻速拉到頂端。他所做的有用功為

400

?J，斜坡的機械效率為

83.3%

?（精確到0.1%），木箱所受摩擦力的大小為

20

?N。400

83.3%

20

9.[2022·黔東南]如圖所示的是某工作隊修建蒼溪百利大橋時用滑輪組從水中打撈正方體物體M的情景。物體M的棱長為1m，用7500N的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升2m。忽略繩重、繩與滑輪的摩擦和滑輪與軸的摩擦。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【解】（1）沒有露出水面前，物體M排開水的體積等于物體自身的體積，即V排＝V＝a3＝（1m）3＝1m3；根據(jù)阿基米德原理，物體M受到的浮力F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3＝1×104N。（1）物體M上升后，求還未露出水面時受到的浮力?！窘狻浚?）物體M上表面在水面下4m時受到水的壓強p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m＝4×104Pa；上表面受到水的壓力F1＝pS＝pa2＝4×104Pa×1m2＝4×104N；假設(shè)下表面受到水的壓力為F2，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因有F?。紽2－F1，物體M下表面受到的壓力為F2＝F?。獸1＝1×104N＋4×104N＝5×104N。（2）物體M上表面在水面下4m時，求它的下表面受到水的壓力。（3）物體M上升后，未露出水面前，此滑輪組的機械效率是80%，求物體M的密度。

10.[2022·臨汾期末]如圖所示的是一種裝有兩條履帶的起重機，質(zhì)量為7000kg。起重機能夠在土質(zhì)松軟的工地上施工。求：（g取10N/kg）

（1）若某次起吊時，將質(zhì)量為600kg的貨物以1m/s的速度勻速拉起，發(fā)動機輸出功率為20kW，則本次起吊的機械效率為多少？（2）如果起重機的重心在履帶的正中，在如圖所示的狀態(tài)下起吊保證不傾倒的情況下可以起吊貨物的最大質(zhì)量為多少？

11.[2022·廣州模擬]有人用斜面和滑輪組合在一起來提升重600N的木箱，如圖所示，動滑輪重20N，用160N的拉力F使木箱沿著斜面移動5m，同時木箱也升高了3m，此過程中由于繩、滑輪間摩擦而需做的額外功為40J。求：【解】（1）拉力做的有用功W有＝Gh＝600N×3m＝1800J。（1）拉力做的有用功。（2）整個裝置的機械效率。

（3）斜面對木箱的摩擦力大小。

考點5

機械能及其轉(zhuǎn)化12.[2023·德陽]第31屆世界大學(xué)生夏季運動會在成都隆重舉行。運動會設(shè)體操比賽，體操比賽中的自由體操運動員空中翻滾動作非常精彩。關(guān)于翻滾過程中體操運動員的動能與重力勢能的變化情況，下列說法正確的是（

C

）CA.體操運動員上升過程中動能增大，重力勢能增大B.體操運動員下降過程中動能增大，重力勢能增大C.體操運動員上升過程中動能減小，重力勢能增大D.體操運動員下降到最低點時重力勢能最大13.[學(xué)科素養(yǎng)

能量觀][2023·深圳一模]2022年11月，第十四屆中國航展在珠海國際航展中心舉行，我國四代機“殲20”在陽光的映襯下，身披七彩祥云，在國產(chǎn)大推力發(fā)動機的帶動下，一會兒大角度上升，一會兒滑降，最后平穩(wěn)地降落在珠海機場。下列說法正確的是（）A.“殲20”飛機滑降的過程中，重力勢能始終不變

B.“殲20”飛機的飛行員與飛機相對靜止，所以飛行員沒有動能C.減