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第十二章簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿第一課時杠桿及杠桿的平衡條件人教版八年級物理下冊期末復(fù)習(xí)第十二章課件知識點(diǎn)1杠桿的五要素1.在生活中常用到杠桿,如起瓶蓋的起子,如圖所示。在使用時,應(yīng)以

點(diǎn)為支點(diǎn),以

點(diǎn)為動力作用點(diǎn),動力的方向向

,以

點(diǎn)為阻力作用點(diǎn),阻力的方向向

。

A基礎(chǔ)通關(guān)4321C上B下2.【2022·湖南常德改編】如圖所示的是一種活塞式抽水機(jī)的示意圖,其中手柄AOB是一個杠桿,在使用過程中以

(選填“O”“A”或“B”)點(diǎn)為動力的作用點(diǎn),在向下?lián)u動手柄時,阻力是向

作用的,水從管口連續(xù)不斷地流出。

A下43213.【核心素養(yǎng)·物理觀念】【教材第80頁第2題改編】如圖甲所示的鋼絲鉗,其中A為剪鋼絲處,B為手的用力點(diǎn),O為轉(zhuǎn)動軸,圖乙為單側(cè)鉗柄及相連部分的示意圖,請在圖乙中畫出剪鋼絲時的動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2。F1F2l2l14321知識點(diǎn)2探究杠桿的平衡條件4.【核心素養(yǎng)·科學(xué)探究】小明在做“探究杠桿的平衡條件”實驗。(1)實驗前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時杠桿處于

(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調(diào)。

平衡左4321(2)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后,小明得到了如下表所示的實驗數(shù)據(jù),由此可總結(jié)出杠桿的平衡條件:____(用F1、F2、l1、l2表示)。

F1l1=F2l24321(3)在完成實驗后,小明在A處掛了3個鉤碼(每個鉤碼重1N,杠桿上每格的長度為10cm),如圖乙所示,他將彈簧測力計斜向下拉,杠桿水平平衡(OA=30cm,OB=40cm),此時拉力與水平方向的夾角為30°,則彈簧測力計的示數(shù)為

N。

4.543215.有關(guān)杠桿的說法正確的是(

)A.作為杠桿一定要有支點(diǎn),杠桿的形狀可以是直的,也可以是彎的B.杠桿的長度一定等于動力臂與阻力臂之和C.使用杠桿時動力與阻力方向一定相反D.從杠桿的支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離叫做動力臂A能力突破121110987656.【易錯題】如圖所示,A點(diǎn)的彈簧測力計無論是豎直向下還是傾斜向下都可以使杠桿水平,由杠桿的平衡條件可知(

)A.豎直拉動,彈簧測力計的示數(shù)較大B.傾斜拉動,彈簧測力計的示數(shù)較大C.兩種方法彈簧測力計的示數(shù)相等D.無論怎樣拉動,彈簧測力計的示數(shù)都小于物重B121110987657.如圖所示的杠桿中,動力的力臂用l表示,圖中所畫力臂正確的是(

)D121110987658.【易錯題】【2023邢臺模擬改編】如圖所示,杠桿每小格的長度相等,質(zhì)量不計,支點(diǎn)O在杠桿的中點(diǎn)。杠桿的左端掛有物體M,支點(diǎn)右邊的A處掛鉤碼,杠桿平衡。若將支點(diǎn)移到B點(diǎn),要使杠桿重新平衡,在A點(diǎn)應(yīng)掛

個相同的鉤碼。若考慮杠桿的質(zhì)量,則杠桿的平衡是否受杠桿重力的影響,并分析原因:_____________________________

5不受影響,因為杠桿的支點(diǎn)在重心上時,12111098765重力的力臂為0,不影響杠桿平衡9.【2022·四川成都】如圖所示的是小蘭在練習(xí)“斜身引體”項目時的情景。把人體視為杠桿,O為支點(diǎn),動力等效為F1,請畫出F1的力臂l1。l11211109876510.【核心素養(yǎng)·科學(xué)思維】【2023·山東濟(jì)寧】中國古代人民為了抵御入侵,常在城池周圍建造護(hù)城河,通過吊橋升降控制人員進(jìn)出。如圖所示的是吊橋被拉起時的模型圖,請在圖中畫出拉力F的力臂。l1211109876511.在“探究杠桿的平衡條件”實驗中。(1)杠桿靜止在圖甲所示的位置,為了使杠桿在

位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),并解釋理由:

。

(2)調(diào)節(jié)平衡后,如圖乙所示,在A點(diǎn)掛3個鉤碼,則應(yīng)在B點(diǎn)掛

個鉤碼,才能使杠桿平衡(所用鉤碼的規(guī)格都相同);若在A位置再增加一個鉤碼,則為了使杠桿平衡,應(yīng)如何操作?

。

(3)改變鉤碼的位置和個數(shù),使杠桿平衡,收集多組數(shù)據(jù),其目的是

。

(4)看圖丙的漫畫,根據(jù)杠桿的平衡條件分析,小兔分得的蘿卜的質(zhì)量

(選填“大于”“等于”或“小于”)小猴的。

水平便于測力臂左2將右側(cè)(或左側(cè))鉤碼向右移動適當(dāng)距離小于1211109876512.【2022·河南改編】在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)將裝置放在水平桌面上,靜止時如圖甲所示。為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。

右12111098765(2)實驗中,在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,第1、2次杠桿平衡時的數(shù)據(jù)已填入下表。圖乙是第3次杠桿平衡時的情景,此次杠桿右側(cè)的阻力和阻力臂的數(shù)據(jù)為①

,②

。

10.15次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.220.25220.151.50.231.50.1①②12111098765(3)分析實驗數(shù)據(jù),可歸納出杠桿的平衡條件:

(4)某小組對實驗過程交流、討論后,按圖丙又進(jìn)行了實驗。老師肯定了他們的做法,并指出,用彈簧測力計斜拉可使結(jié)論更具普遍性,因為這樣做改變了

。在測量拉力F的力臂時,小組內(nèi)有不同的意見,你認(rèn)為拉力的力臂應(yīng)為

(選填“OA”或“OB”);當(dāng)傾角為30°時,彈簧測力計的讀數(shù)為

N;為實現(xiàn)彈簧測力計讀數(shù)最小,彈簧測力計的拉力方向應(yīng)

。

拉力的方向動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)OB3.75豎直向上1211109876513.【跨學(xué)科實踐】【2022·湖南邵陽】某天,“生物”和“物理”兩位大師在一起進(jìn)行體育鍛煉。“生物”大師伸出健碩的手臂對“物理”大師說:“看,我能提起很重的物體哦(如圖所示)!”“物理”大師豎起大拇指說:“真厲害!其實,你的前臂就是物理學(xué)中的一根杠桿。”以下對于這根杠桿提起重物的過程,分析合理的是(

)A.前臂杠桿的支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處B.肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力C.重物給前臂的力F2是動力D.前臂在繞肘關(guān)節(jié)上下轉(zhuǎn)動時,阻力的力臂總等于前臂的長度A素養(yǎng)達(dá)標(biāo)141314.探究杠桿的平衡條件。(1)杠桿兩端的平衡螺母的作用是

調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡1413(2)小明用如圖甲所示的裝置,進(jìn)行實驗并收集了下表中的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件是

。

動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m10.50.21.00.121.00.151.50.133.00.12.00.151413(3)小明按如圖乙所示的裝置進(jìn)行實驗。請在圖乙中畫出拉力F的力臂,彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)是

N。(一個鉤碼重0.5N)

(4)如圖丙所示,小紅實驗時在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣,杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測出l1和l2,則2l1

(選填“>”“<”或“=”)3l2。

【拓展】探究了杠桿的平衡條件后,小紅對天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計算。她用刻度尺測出L1和L2(如圖丁所示),則游碼的質(zhì)量為

g。

2>

1413第十二章簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿第二課時杠桿平衡條件的應(yīng)用(1)第十二章簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿知識點(diǎn)1杠桿平衡條件的基本應(yīng)用1.【核心素養(yǎng)·科學(xué)思維】如圖所示,輕質(zhì)杠桿OB的重力忽略不計,OB=3OA,物體M的重力為150N。在B端施加40N豎直向上的拉力時,杠桿A點(diǎn)處對物體M向上的提力為

N;若要使物體M對水平地面的壓力為零,則需要在B端施加的拉力F=

N。

120基礎(chǔ)通關(guān)508765432112111092.如圖所示的是生活中常見的桿秤。稱量時桿秤在水平位置平衡,被測物體和秤砣到提紐的距離分別為0.05m、0.2m,秤砣的質(zhì)量為0.1kg,秤桿的質(zhì)量忽略不計,則被測物體的質(zhì)量為

kg。若秤砣有缺損,則桿秤所測物體的質(zhì)量會

(選填“偏大”或“偏小”)。若在物體和秤砣上分別增加質(zhì)量相同的物體,則桿秤會

(選填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”)。

0.4偏大右端下降876543211211109知識點(diǎn)2杠桿的分類3.【易錯題】關(guān)于使用杠桿時的用力情況,下列說法中正確的是(

)A.用動力臂長的杠桿省力B.用動力臂大于阻力臂的杠桿費(fèi)力C.用阻力臂長的杠桿費(fèi)力D.用阻力臂大于動力臂的杠桿費(fèi)力D8765432112111094.【教材第80頁第3題改編】如圖所示的是一個指甲刀的示意圖,它由三個杠桿ABC、OBD和OED組成,用指甲刀剪指甲時,下列說法正確的是(

)A.三個杠桿都是省力杠桿B.三個杠桿都是費(fèi)力杠桿C.ABC是省力杠桿,OBD、OED是費(fèi)力杠桿D.ABC是費(fèi)力杠桿,OBD、OED是省力杠桿C8765432112111095.【易錯題】如圖所示的工具中,屬于費(fèi)力杠桿的是(

)D8765432112111096.【教材第80頁第1題改編】如圖所示的是三種類型的剪刀,請為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀,你會選擇

(選填“甲”“乙”或“丙”)剪刀,這樣選擇的理由是

;剪布料需要用

(選填“省力”或“省距離”)的剪刀。

甲省力省距離876543211211109知識點(diǎn)3動態(tài)杠桿7.如圖所示,一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動。在木桿的右端施加一個始終垂直于木桿的作用力F,使木桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到OB位置的過程中,力F的大小將 (

)A.先變大,后變小B.先變小,后變大C.一直是變大的D.一直是變小的A8765432112111098.【教材第80頁第4題改編】工人使用獨(dú)輪車搬運(yùn)石頭,相關(guān)信息如圖所示,車和石頭所受的總重力G=1200N,推車時,雙手向上的力F=

N。如果將這些石頭偏向車前部裝載,推車時,雙手向上的力

(選填“變大”“變小”或“不變”)。

300小8765432112111099.【核心素養(yǎng)·物理觀念】如圖所示,用撬棒撬起大石頭時,向上、向下用力都可以,哪一種方式更省力?并說明原因:

向上用力最省力,因為以B為支點(diǎn)時,AB是這條杠桿最長的動力臂,所以其所用的力也最小。87654321121110910.如圖所示的是活塞式抽水機(jī)的活塞壓桿裝置示意圖,為使活塞提起,在壓桿的右端先后作用不同方向的力F1、F2、F3、F4,其中所需的最小力是(

)A.F1

B.F2

C.F3

D.F4B87654321121110911.【核心素養(yǎng)·科學(xué)思維】如圖所示,均勻木棒AB長為1.2m,水平放置在O、O'兩個支點(diǎn)上,已知AO、O'B的長均為0.3m,若把B端豎直向上稍微抬起一點(diǎn)距離,至少要用力30N,則木棒的重力是

N;如果在B端用力向下壓木棒,則應(yīng)至少用

N的力將A端壓起來。

909087654321121110912.【2023·江蘇蘇州】如圖所示,用直棒提升重物,畫出圖示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂l2。F1l287654321121110913.如圖所示,質(zhì)地均勻杠桿上標(biāo)有等間隔的刻度,左端掛一重為3N的物體,在杠桿上分別作用F1、F2、F3和F4(除F3外,各力均為豎直方向),能使杠桿在水平位置平衡的最小拉力為(

)A.F1=4N

B.F2=6NC.F3=5N D.F4=3N能力突破A14131817161514.【易錯題】如圖所示,杠桿上有兩個質(zhì)量不等的球,m1>m2,杠桿在水平位置平衡,杠桿自重不計。若兩球以相同的速度向支點(diǎn)運(yùn)動,則杠桿(

)A.仍能平衡B.不能平衡,左側(cè)下沉C.不能平衡,右側(cè)下沉D.條件不夠,無法判斷C14131817161515.【2022·江蘇蘇州】在圖中畫出杠桿的阻力臂l,并在A點(diǎn)畫出使杠桿靜止在圖示位置的最小力F。Fl14131817161516.【易錯題】【2022·貴州黔東南】如圖所示,用杠桿將物體A提起,請畫出使杠桿平衡的最小力F的示意圖和物體A所受重力的示意圖。FG14131817161517.【立德樹人·熱愛勞動】【2023·四川成都】植樹節(jié)當(dāng)天,學(xué)校初二年級開展植樹活動。同學(xué)們分工合作,如圖甲所示,小高正在用鐵鍬鏟土。將鐵鍬視為杠桿,O為支點(diǎn),請在圖乙中畫出:①手在A

處施加的最小動力F的示意圖;②F

的力臂l。Fl14131817161518.【跨學(xué)科實踐·日常生活】【2022·北京】俯臥撐是一項常見的健身項目,采用不同的方式做俯臥撐,健身效果通常不同。如圖甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時的情景,他的身體與地面平行,可抽象成如圖乙所示的杠桿模型,地面對腳的力作用在O點(diǎn),對手的力作用在B點(diǎn),小京的重心在A點(diǎn)。已知小京的重力為750N,OA長為1m,OB長為1.5m。(1)圖乙中,地面對手的力F1與身體垂直,求F1的大小。解:根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2,G×OA=F×OB,750N×1m=F×1.5m,F=500N。141318171615(2)如圖丙所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情景,此時他的身體姿態(tài)與圖甲相同,只是身體與水平地面成一定角度,欄桿對手的力F2與他的身體垂直,且仍作用在B點(diǎn)。分析并說明F2與F1的大小關(guān)系。如圖所示,當(dāng)身體與水平地面成一定角度,欄桿對手的力F2與他的身體垂直時,動力臂不變,而重力的方向總是豎直向下的,其力臂變小,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,故動力變小,故F2<F1。14131817161519.【2023·河北中考】在均勻直尺的中央挖一小凹槽,把一個薄金屬片一端插入橡皮中,另一端支在直尺的凹槽內(nèi)制成一個簡易“天平”。靜止時直尺水平平衡。在直尺的兩側(cè)各放一個相同的小盤,在小盤中倒入質(zhì)量不等的大米和小米,調(diào)整小盤在直尺上的位置,使直尺再次水平平衡,如圖所示。由圖可知,大米的質(zhì)量

(選填“大于”或“小于”)小米的質(zhì)量。F是左盤對直尺施加的力,請在圖中畫出F的力臂?,F(xiàn)向左盤中再加入少量大米,寫出一種能夠使直尺恢復(fù)平衡的方法:

。

素養(yǎng)達(dá)標(biāo)小于向右盤放入少量小米(或向右移動小米盤、向右移動大米盤)l201920.【2022·山西】如圖甲所示,清明假期,亮亮同學(xué)回到老家,看到工程隊正施工埋電線桿,進(jìn)行電網(wǎng)改造。亮亮發(fā)現(xiàn)他們挖的坑形很特別,如圖乙所示。工程師告訴亮亮這種坑不僅省力,還能縮短移動的距離。要把圖乙中的電線桿豎立到坑內(nèi),請你畫出作用在電線桿上A點(diǎn)最小力的示意圖。F2019第十二章簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿第三課時杠桿平衡條件的應(yīng)用(2)第十二章簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿知識點(diǎn)1杠桿的基本計算1.如圖所示,一輕質(zhì)杠桿被細(xì)繩系在O點(diǎn),在A處掛一實心金屬塊甲,B處掛一石塊乙時恰好能使杠桿在水平位置平衡,已知OA=2OB,金屬塊甲的重力為G甲,石塊乙的重力為G乙,則(

)A.G甲∶G乙=1∶2

B.G甲∶G乙=2∶1C.G甲∶G乙=1∶3 D.G甲∶G乙=3∶1

A基礎(chǔ)通關(guān)3212.【2023·安徽】如圖甲所示,爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側(cè),在水平位置保持平衡。將其簡化成如圖乙所示的杠桿,不計杠桿自重的影響,若小紅的質(zhì)量為15kg,則爸爸的質(zhì)量為

kg。

60321知識點(diǎn)2杠桿的綜合計算3.【核心素養(yǎng)·科學(xué)探究】如圖甲所示,AB為輕質(zhì)杠桿,AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連,圖乙是物體M從A點(diǎn)開始向右勻速運(yùn)動過程中力傳感器讀數(shù)大小與時間的關(guān)系圖象,則物體M的質(zhì)量大小為

g。(g取10N/kg)

1000321

能力突破654

654

654

6546.研究物理問題時,常需要突出研究對象的主要因素,忽略次要因素,將其簡化為物理模型。(1)如圖甲所示,一質(zhì)量分布均勻的杠桿,忽略厚度和寬度,長度不可忽略,用細(xì)線將它從中點(diǎn)懸起,能在水平位置平衡。將它繞懸點(diǎn)在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后(如圖乙所示)釋放,為研究其能否平衡,可將它看成等長的兩部分,請在圖乙中畫出這兩部分各自所受重力的示意圖和動力、阻力的力臂,并用杠桿的平衡條件證明杠桿在該位置仍能平衡。G1G2O1O2Ol1l2解:如圖所示。由于左右兩部分等長,因此杠桿左右兩部分的重力G1=G2,重心分別為O1和O2,可知OO1=OO2,因為左右兩邊的傾角相等,所以左右兩部分重力的力臂相等,即l1=l2,因此滿足杠桿的平衡條件G1l1=G2l2,因此杠桿在該位置仍能平衡。654(2)如圖丙所示,一質(zhì)量分布均勻的長方形木板,忽略厚度,長度和寬度不可忽略,用細(xì)線將它AB邊的中點(diǎn)懸起,能在水平位置平衡。將它繞懸點(diǎn)在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后(如圖丁所示)釋放,木板在該位置能否平衡?寫出你的判斷依據(jù)。解:不能平衡。因為重力和細(xì)線的拉力不在一條直線上,不是一對平衡力,木板受力不平衡,所以不能平衡。6547.如圖所示的是使用手機(jī)和自拍桿自拍時的示意圖,自拍桿可以看作一個

(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿(O為支點(diǎn))。已知自拍桿長1m(質(zhì)量忽略不計),手機(jī)對自拍桿豎直向下的作用力F2=3N,l1=10cm,l2=80cm,則手垂直于自拍桿的動力F1=

N。拍攝需要伸長自拍桿時,若保持F1的作用點(diǎn)、方向及支點(diǎn)位置不變,則F1將

(選填“變大”“變小”或“不變”)。

費(fèi)力素養(yǎng)達(dá)標(biāo)8724變大8.【立德樹人·中國智慧】在數(shù)千年漫長的農(nóng)業(yè)社會中,杠桿和根據(jù)杠桿原理制造的工具,在人類改造自然、發(fā)展生產(chǎn)的過程中發(fā)揮著重要作用。其中,桿秤是我國古代杠桿應(yīng)用的杰作之一,它反映了我國古代人民的聰明才智。某同學(xué)在學(xué)習(xí)了桿秤的知識后,發(fā)現(xiàn)桿秤不僅可以稱量物體的質(zhì)量,還可以改為密度秤,用來測量液體的密度。于是他利用身邊的器材自己動手制作了一個測量液體的密度的密度秤,如圖所示。提紐固定在細(xì)木棒的重心O處,密度未知的金屬塊M固定在A點(diǎn),鉤碼N是密度秤的秤砣,將鉤碼N掛在B點(diǎn)時,密度秤恰好水平平衡?,F(xiàn)將金屬塊M浸沒在某種液體中,調(diào)節(jié)鉤碼N的位置,當(dāng)其移至C點(diǎn)時,密度秤再次水平平衡。已知AO=10cm,OB=20cm,BC=3cm,鉤碼N的質(zhì)量m=100g,金屬塊M的體積V=25cm3,細(xì)繩的質(zhì)量忽略不計,g取10N/kg。求:(1)金屬塊M所受的重力。87

87第十二章簡單機(jī)械第2節(jié)滑輪第一課時定滑輪與動滑輪第十二章簡單機(jī)械第2節(jié)滑輪知識點(diǎn)1定滑輪與動滑輪的概念1.【核心素養(yǎng)·物理觀念】如圖所示,使用的是定滑輪的是圖

,使用的是動滑輪的是圖

。

甲基礎(chǔ)通關(guān)乙876543212.下列關(guān)于定滑輪的說法中錯誤的是(

)A.定滑輪不僅能省力而且能改變力的方向B.定滑輪不能省力但是能改變力的方向C.定滑輪相當(dāng)于一個等臂杠桿D.定滑輪不能省距離A876543213.【核心素養(yǎng)·科學(xué)思維】如圖所示,升國旗時人站在地面拉動繩子,能夠讓國旗升到旗桿的頂端,旗桿頂端的小輪是

滑輪。使用定滑輪不省力,但可以

。

定改變用力的方向876543214.如圖所示,通過定滑輪勻速提升重物G,向三個方向拉動的力分別為F1、F2、F3,不計摩擦與繩重,則三個力的大小關(guān)系是(

)A.F1最大C.F3最大B.F2最大

D.一樣大D876543215.【教材第81頁想想議議改編】如圖甲為用滑輪提升物體的示意圖。圖甲中使用的是

滑輪,它可以改變

,但不能

,人向下拉繩的最大拉力等于

。圖乙中,不計摩擦和繩重,小男孩對繩的拉力

(選填“大于”“小于”或“等于”)布袋對繩的拉力。

定力的方向省力自身重力小于876543216.如圖所示,用一個動滑輪把重500N的物體勻速提起2m時,不計摩擦和動滑輪重,人對繩子的拉力為

N,繩子自由端移動

m,動滑輪的掛鉤受到的拉力為

N;若動滑輪重為10N,人對繩子的拉力是260N,不計繩重和摩擦,則物重是

N。

2504500510876543217.如圖所示,在F=20N的水平力作用下,重為150N的物體沿水平地面勻速前進(jìn)了0.5m,不計滑輪的摩擦和質(zhì)量,那么水平地面對物體的摩擦力為

N,繩子自由端移動的距離為

m。

401876543218.如圖所示,不計滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦,用三種不同的方式分別拉同一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動,所用拉力分別為F1、F2、F3,它們的大小關(guān)系正確的是(

)A.F2<F1<F3 B.F1<F2<F3C.F2<F3<F1 D.F3<F2<F1A876543219.【易錯題】如圖所示,甲、乙兩個裝置,已知A在地面上滑動時所受的摩擦力為40N(不考慮繩與滑輪的摩擦)。要使A向右勻速滑動,拉力F甲與F乙的大小分別為(

)A.40N,20N B.20N,40NC.40N,40N D.20N,20NA能力突破151413121110910.如圖所示,把重20N的物體勻速向上拉起,彈簧測力計的示數(shù)為12N,若不計摩擦,則拉力F和動滑輪的重力分別是(

)A.10N

4N

B.12N

24NC.12N

4N D.24N

12NC151413121110911.如圖所示的是

滑輪。利用這樣的裝置提升物體,用力的方向是

。如果滑輪重2N,要將50N的物體提起2m,至少要用

N的拉力,應(yīng)將繩的自由端拉動

m。

動豎直向上264151413121110912.如圖所示,滑輪A上掛一重10N的物體B,C為固定點(diǎn)(地面),當(dāng)滑輪A在力F的作用下向上勻速上升時,滑輪A重2N,重物B上升時的速度為滑輪A速度的

倍,力F應(yīng)為

N。(不計繩重及摩擦)

222151413121110913.如圖所示,物體A重20N,滑輪重1N,繩重不計,彈簧測力計的示數(shù)為25N,則物體B的重力為

N,地面對物體A的支持力為

N。

128151413121110914.如圖所示,某同學(xué)用重為20N的動滑輪勻速提升重為80N的物體。不計摩擦,該同學(xué)所用拉力F的可能值是(

)A.30N

B.40N

C.50N

D.60ND151413121110915.【易錯題】如圖所示,物體A的質(zhì)量為20kg,在力F的作用下,2s內(nèi)沿水平方向運(yùn)動了1m,彈簧測力計的示數(shù)為80N,則物體A受到地面的滑動摩擦力為

N,繩端速度為

m/s。

400.5151413121110916.如圖所示,用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動,使物體以相等的速度移動相同的距離,所用拉力分別是F1、F2、F3,這三個力的作用點(diǎn)移動的距離分別是s1、s2、s3,移動速度分別為v1、v2、v3,不計滑輪與繩的摩擦,則(

)A.F1∶F2∶F3=2∶1∶4,s1∶s2∶s3=2∶1∶4B.F1∶F2∶F3=2∶1∶4,s1∶s2∶s3=2∶4∶1C.F1∶F2∶F3=2∶4∶1,v1∶v2∶v3=2∶1∶4D.F1∶F2∶F3=2∶4∶1,v1∶v2∶v3=2∶4∶1B素養(yǎng)達(dá)標(biāo)16第十二章簡單機(jī)械第2節(jié)滑輪第二課時滑輪組、輪軸及斜面第十二章簡單機(jī)械第2節(jié)滑輪知識點(diǎn)1滑輪組1.【核心素養(yǎng)·物理觀念】如圖所示,提升相同的重物時,繩子自由端的拉力與物重的關(guān)系是F1=

G,F2=

G,F3=

G;若動滑輪的重力均為G動,則繩子自由端的拉力與物重和動滑輪重的關(guān)系是F1=

,F2=

,F3=

。

1基礎(chǔ)通關(guān)

G

54321知識點(diǎn)2

滑輪組的繞線2.如圖所示,小明站在地面上,利用滑輪組將重物提起,畫出滑輪組上繩的繞法。543213.用如圖所示的滑輪組拉動物體A,請畫出滑輪組的連線(要求最省力)。F54321知識點(diǎn)3輪軸及斜面4.如圖所示的各種裝置不屬于輪軸的是(

)D543215.在山區(qū)常見到如圖所示的盤山公路,修建盤山公路是利用我們學(xué)過的一種簡單機(jī)械——

的原理,這樣做的主要目的是使汽車在上坡時能夠

。

斜面省力543216.使用如圖所示的裝置提升同一個物體(不計滑輪重、繩重和摩擦),最省力的裝置是(

)D能力突破1312111098767.如圖所示,在水平桌面上放一個200N重的物體,物體與桌面的摩擦力為40N,勻速拉動物體時,水平拉力F應(yīng)為(

)A.200N

B.20N

C.140N

D.40NB1312111098768.如圖所示,繩子與滑輪重不計,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),如果m1=5kg,那么m2應(yīng)等于

kg。

101312111098769.小明用如圖所示的滑輪組提起重物,不計繩重和摩擦。若動滑輪自重10N,拉力F為50N,則物重G為

N;若繩子的自由端向上拉0.6m,則重物升高

m。

1400.213121110987610.【跨學(xué)科實踐·工程實踐】如圖所示,在汽車提起礦井中礦石的過程中,若汽車以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,則礦石被提升的速度為

m/s。若汽車與地面之間的摩擦力為1.5×103N,不計繩重及摩擦,滑輪自重為400N,汽車的牽引力為3.5×103N,則礦石的重力為

N。

33.6×10313121110987611.【易錯題】【2023·陜西改編】某重物的質(zhì)量為80kg,動滑輪重20N,一質(zhì)量為60kg的工人用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m,用時50s,此過程中重物上升的速度是

m/s,工人的拉力為

N,對地面的壓力為

N。若考慮摩擦,工人勻速拉動重物時,工人對地面的壓力

(選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10N/kg)

0.1410190變小13121110987612.利用圖中的滑輪組,用200N的力將重為800N的物體勻速提升到高處(繩、滑輪的自重及摩擦不計),請畫出滑輪組上繩的繞法。F13121110987613.【2022·甘肅武威】如圖所示,某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物,請畫出最省力的繞繩方法。13121110987614.【2023·邯鄲館陶縣實驗中學(xué)八年級期末】如圖所示,物體A、B的重力分別為20N、10N,滑輪和繩子的重力忽略不計,此時物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動,若用力F向左拉物體A,使物體A向左做勻速直線運(yùn)動,則 (

)A.F=20N B.F=10NC.F=5N D.F=30N161514素養(yǎng)達(dá)標(biāo)B15.【核心素養(yǎng)·科學(xué)思維】某人重600N,他想坐在吊籃里用滑輪組勻速將自己拉上去,如圖所示,已知吊籃重200N,動滑輪重40N,則他所用的拉力應(yīng)為

N,當(dāng)提升3m高的距離時,人在繩端需要拉動

m的距離。

2806161514

161514

161514第十二章簡單機(jī)械第3節(jié)機(jī)械效率第一課時機(jī)械效率第十二章簡單機(jī)械第3節(jié)機(jī)械效率知識點(diǎn)1有用功和額外功1.【核心素養(yǎng)·物理觀念】賣茶杯的人從貨架上拿起茶杯,喝茶水的人從桌面上端起茶杯,就兩人克服茶杯重力做功的說法中正確的是(

)A.都是有用功B.都是額外功C.對喝茶水的人來說是有用功D.對賣茶杯的人來說是有用功基礎(chǔ)通關(guān)D54321知識點(diǎn)2

對機(jī)械效率的認(rèn)識2.關(guān)于功、功率、機(jī)械效率說法正確的是(

)A.功率越大,做功越快,機(jī)械效率越大B.做功越少,功率越小,機(jī)械效率越小C.功率越大,做功越快,與機(jī)械效率無關(guān)D.機(jī)械效率越大,表明它做的功越多C543213.【核心素養(yǎng)·物理觀念】【教材第85頁演示改編】利用如圖所示的裝置分別用10s的時間將重為100N的物體豎直勻速提升1m,已知每個滑輪重20N,不計繩重和摩擦。(1)利用三個裝置做的有用功均為W有=

J,有用功的功率均為P有=

W。

(2)利用三個裝置提升物體時,做的總功分別為W甲=

J,W乙=

J,W丙=

J;拉力的功率分別為P甲=

W,P乙=

W,P丙=

W。

1001010012012010121254321(3)利用甲、乙、丙三個裝置提升物體時,分別做的額外功為W額甲=

J,W額乙=

J,W額丙=

J

(4)利用三個裝置提升物體時的機(jī)械效率分別為η甲=

,η乙=

,η丙=

100%0202083.3%83.3%54321知識點(diǎn)3機(jī)械效率的簡單計算4.【2022·湖北武漢】用一個動滑輪在8s內(nèi)將一重為300N的物體勻速向上提起2m,拉力為200N。這個動滑輪的機(jī)械效率和拉力的功率分別是(

)A.66.7%

50W

B.66.7%

100WC.75%

50W D.75%

100WD543215.如圖所示,斜面長1m、高0.4m,用5N的拉力F,將重8N的鐵塊沿斜面從底端拉到頂端,斜面的機(jī)械效率為

。

64%543216.【核心素養(yǎng)·物理觀念】如圖所示,某同學(xué)分別用甲、乙兩套滑輪把同一桶沙子從一樓地面勻速提升到二樓。用甲滑輪所做的總功為W1,機(jī)械效率為η1;用乙滑輪所做的總功為W2,機(jī)械效率為η2。不計繩重和滑輪的摩擦,下列說法中正確的是(

)A.W1<W2,η1>η2

B.W1<W2,η1<η2C.W1=W2,η1=η2

D.W1=W2,η1<η2能力突破A12111098767.某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組(每個滑輪等重),在相同時間內(nèi)把相同重物提升相同高度,F1和F2大小相等,不計繩重及摩擦,下列說法正確的是(

)A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的總功相同C.乙滑輪組更省力,兩個滑輪組的機(jī)械效率一樣大D.甲滑輪組的機(jī)械效率比乙滑輪組高D12111098768.【2022·新疆】如圖所示,斜面的長為高的4倍,物體恰能在斜面上勻速下滑,下滑一段距離的過程中,該物體重力做的功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F將物體勻速拉上斜面時,則斜面的機(jī)械效率為(

)A.20%

B.25%

C.50%

D.75%C12111098769.(多選)小摩同學(xué)家里正在修建樓房,他通過調(diào)查了解到工人利用如圖所示的裝置,將重力為900N的物體勻速提升了6m,工人對繩子施加的拉力F為475N。忽略繩重和機(jī)械之間的一切摩擦。下列說法中正確的是(

)A.拉力F做的功為2850JB.動滑輪的重力為50NC.拉力F做的額外功為600JD.若用該裝置勻速提升重力為950N的物體,則該滑輪組的機(jī)械效率為95%BD121110987610.【易錯題】如圖所示,有人利用該滑輪將G=100N的物體勻速提升了20cm(不計繩重和摩擦),此過程克服物體重力做的功為

J,若動滑輪重10N,則F=

N,滑輪的機(jī)械效率為

。

2020090.9%121110987611.如圖所示,斜面與水平地面的夾角為30°,某快遞員用500N的力,將重800N的貨物沿斜面勻速推上車廂,不考慮斜面形變,貨物所受摩擦力的方向沿斜面向

;斜面的機(jī)械效率為

。

下80%1211109876

1211109876

1211109876

121110987613.用滑輪組進(jìn)行“一瓶水提升一個人”活動,如圖所示,水瓶勻速直線下降10m,使人勻速升高0.5m,水瓶對繩a的拉力F1=30N,繩b對人的拉力F2=480N。此過程中(

)A.有用功為300JB.F1做的功等于F2做的功C.F1做的功小于F2做的功D.滑輪組的機(jī)械效率為80%素養(yǎng)達(dá)標(biāo)D13第十二章簡單機(jī)械第3節(jié)機(jī)械效率第二課時機(jī)械效率的測量第十二章簡單機(jī)械第3節(jié)機(jī)械效率知識點(diǎn)1滑輪組機(jī)械效率的測量1.【2023·石家莊28中一?!客瑢W(xué)們進(jìn)行了“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實驗探究,用到的裝置如圖甲、乙、丙所示,實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示?;A(chǔ)通關(guān)1次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機(jī)械效率η120.11.20.355.6%240.11.90.370.2%360.11.60.5

420.21.20.655.6%(1)實驗中應(yīng)沿豎直方向

拉動彈簧測力計。

(2)通過比較第1、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出:使用同一滑輪組提升相同重物,滑輪組的機(jī)械效率與重物上升高度

(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

(3)通過比較第

兩次實驗數(shù)據(jù)可得出:同一滑輪組提升的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越高。

(4)分析表中數(shù)據(jù)可知:第3次實驗是用圖

(選填“甲”“乙”或“丙”)所示裝置來完成的,第3次實驗時滑輪組的機(jī)械效率是

。

(5)假如第1次實驗時,不計繩重和摩擦,鉤碼重由2N增加到8.4N,滑輪組的機(jī)械效率可以達(dá)到

。

勻速無關(guān)1、4丙75%84%12.在“探究斜面”的實驗活動中,為了探究“斜面省力與斜面傾角的關(guān)系”和“影響斜面的機(jī)械效率的因素”,某小組做了在斜面上勻速拉動同一材料構(gòu)成的物塊滑動的實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)如下表所示。(已知θ1<θ2<θ3)32能力突破次數(shù)斜面材料斜面的傾角θ物重G/N物體上升的高度h/m沿斜面的拉力F/N物體移動距離s/m機(jī)械效率η1毛巾θ15.00.12.00.550%2木板θ15.00.11.60.563%3木板θ110.00.13.20.563%4木板θ25.00.12.10.3568%5木板θ35.00.13.00.2

(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算,第5次實驗中總功為

J,額外功是

J,物體所受的摩擦力是

N,斜面的機(jī)械效率η=

。

(2)分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論。①根據(jù)第1、2次實驗可知,

______________________________

。

②根據(jù)第

次實驗斜面的機(jī)械效率相同,得出結(jié)論:在同一斜面上,

不影響斜面的機(jī)械效率。

③根據(jù)第

__次實驗,得出結(jié)論:在斜面粗糙程度一定時,拉動同一物體上升,

。

0.60.50.183.3%斜面的傾角一定時,拉動同一物體上升時,接觸面越粗糙,斜面的機(jī)械效率越低2、4、5物體的重力2、3斜面的傾角越大,斜面的機(jī)械效率越高323.【2023·江蘇揚(yáng)州】在學(xué)習(xí)了機(jī)械效率的相關(guān)知識后,外研究小組有同學(xué)猜想:同一個機(jī)械的機(jī)械效率是不變的。為了驗證猜想,他們用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實驗,改變鉤碼個數(shù),用彈簧測力計沿豎直方向拉著細(xì)繩,使鉤碼勻速向上運(yùn)動,測得的數(shù)據(jù)如表1。(1)分析表中的數(shù)據(jù),他的猜想是

(選填“正確”或“錯誤”)的。次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η/%120.11.00.30.20.3066.7230.11.40.30.30.4271.4350.12.20.30.50.6675.8錯誤表132(2)實驗小組又進(jìn)行了如下的探究:改變動滑輪的個數(shù)組成不同的滑輪組,仍用彈簧測力計沿豎直方向向上勻速拉動細(xì)繩,測得的數(shù)據(jù)如表2。次數(shù)動滑輪個數(shù)鉤碼重G/N繩端拉力F/N鉤碼上升的高度h/m繩端移動距離s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η/%4163.60.20.41.21.4483.35262.40.20.81.21.9262.56362.20.21.21.22.6445.5表232分析數(shù)據(jù)可知:物重相同,動滑輪個數(shù)越多越省力,但機(jī)械效率越

。進(jìn)一步分析還發(fā)現(xiàn),當(dāng)滑輪組越來越省力時,它的額外功越來越大,甚至?xí)霈F(xiàn)額外功

有用功的情況,所以設(shè)計一個機(jī)械模型時,既要考慮省力,還要考慮

。

(3)根據(jù)表2中的數(shù)據(jù),如果增加動滑輪個數(shù)繼續(xù)實驗,將會出現(xiàn)的困難是

,你的改進(jìn)方法是

低大于機(jī)械所做的額外功機(jī)械效率變低減輕動滑輪的質(zhì)量324.小明同學(xué)用如圖所示的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系。他首先測出木塊重,然后用彈簧測力計沿斜面拉動木塊,調(diào)節(jié)斜面傾斜角度的大小多次測量,得到如下表所示的數(shù)據(jù)。素養(yǎng)達(dá)標(biāo)4斜面傾斜角θ木塊重G/N斜面高h(yuǎn)/m斜面長s/m拉力F/N機(jī)械效率η15°100.10.43.669.4%30°100.20.4

(1)實驗中,小明測拉力時要用彈簧測力計平行于斜面拉著木塊做

_運(yùn)動,并讀出彈簧測力計的示數(shù)。

(2)當(dāng)斜面傾斜角為30°時,彈簧測力計的示數(shù)如圖所示,則此時拉力F=

N,滑輪組的機(jī)械效率η=

(3)分析表中的數(shù)據(jù),可以得出的探究結(jié)論是斜面傾斜角度越

(選填“大”或“小”),斜面越省力,斜面的機(jī)械效率越

(選填“高”或“低”)。

(4)若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系,則要保持_________

不變,斜面的光滑程度不變,只改變物重。

【拓展】實驗完成后,小明沒有進(jìn)行其他操作,根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算出當(dāng)斜面傾斜角為30°時,木塊與斜面間的滑動摩擦力f為

N。

6勻速直線小低83.3%斜面的傾斜角度(或高度)14第十二章章末知識整理第十二章章末知識整理考點(diǎn)1杠桿的分類1.如圖所示,OAB為輕質(zhì)杠桿,可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動,在B端施加一個動力使杠桿在水平位置平衡,該杠桿(

)A.一定是省力杠桿B.一定是費(fèi)力杠桿C.一定是等臂杠桿D.以上情況都有可能D考點(diǎn)整理87654321109考點(diǎn)2

杠桿的作圖2.【2022·重慶A卷】在圖中畫出力F的力臂l。l87654321109考點(diǎn)3滑輪與滑輪組3.【2022·黑龍江牡丹江】如圖所示的是我國古人利用絞車提升巨石的情景,下列說法正確的是(

)A.使用此裝置可以省功B.使用輪軸可以省距離C.上方的滑輪可以改變力的方向D.絞車由動滑輪、定滑輪及輪軸組成C876543211094.【2022·廣東】分別使用圖中四種裝置勻速提升同一重物,不計滑輪重、繩重和摩擦,最省力的是(

)A876543211095.“由物及理,思維建模”。如圖所示,這是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊提升裝置,該提升裝置相當(dāng)于

(填簡單機(jī)械名稱)模型;人們借助這種裝置的主要目的是

(選填“省力”“省距離”或“省功”);若某同學(xué)所用的拉力為300N,不計摩擦和裝置的自重,則摩托車的質(zhì)量為

kg。(g取10N/kg)

滑輪組省力15087654321109考點(diǎn)4杠桿的應(yīng)用與分析6.【2022·湘潭】(多選)如圖所示,一均勻杠桿可以繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動,杠桿上垂直粘有A、B兩根粗細(xì)相同的蠟燭且剛好在水平位置平衡,兩蠟燭所處位置到O點(diǎn)的水平距離lAO=2lBO,現(xiàn)同時點(diǎn)燃蠟燭,經(jīng)時間t,它們減少了相等的質(zhì)量,下列說法正確的是(

)A.點(diǎn)燃前A、B蠟燭的重力之比為1∶2B.經(jīng)時間t,杠桿右端下沉C.經(jīng)時間t,杠桿左端下沉D.經(jīng)時間t,杠桿繼續(xù)保持水平平衡AB876543211097.如圖所示,用輕質(zhì)材料制成的吊橋搭在河對岸。一個人從橋的左端勻速走到橋的右端,橋面始終是水平的,不計吊橋和繩的重力,人從吊橋左端出發(fā)時開始計時。則人在吊橋上行走過程中,吊橋右端對地面的壓力F與人行走時間t的關(guān)系圖象是(

)BABDC876543211098.如圖所示,小明用一輕質(zhì)杠桿自制簡易密度秤的過程中,在A端的空桶內(nèi)分別注入密度已知的不同液體,改變物體M的懸掛點(diǎn)B的位置,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,在物體M懸掛點(diǎn)處標(biāo)出相應(yīng)液體的密度值。下列關(guān)于密度秤制作的說法中,錯誤的是(

)A.每次倒入空桶的液體體積相同B.秤的刻度值向右越來越大C.懸點(diǎn)O適當(dāng)右移,秤的量程會增大D.增大物體M的質(zhì)量,秤的量程會增大C87654321109考點(diǎn)5探究杠桿的平衡條件9.【2022·四川自貢】如圖所示,小勇利用鐵架臺,帶有均勻刻度的杠桿,細(xì)線,彈簧測力計,鉤碼若干(每個鉤碼的質(zhì)量相同)等實驗器材,探究杠桿的平衡條件。(1)實驗前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,則此時杠桿處于

(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。

(2)為了便于測量

(選填“力”或“力臂”),應(yīng)使杠桿在水平位置平衡。為此,應(yīng)將平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。

平衡力臂左87654321109(3)將杠桿調(diào)成水平位置平衡后,如圖乙所示,在A點(diǎn)掛3個鉤碼,則應(yīng)在B點(diǎn)掛

個鉤碼,才能使杠桿在水平位置保持平衡;隨后兩邊各取下一個鉤碼,杠桿

(選填“左”或“右”)端將下沉。

(4)小勇用彈簧測力計替代鉤碼,首先在B點(diǎn)豎直向下拉,然后將彈簧測力計繞B點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)一小段至如圖丙所示的位置。在旋轉(zhuǎn)過程中,要使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸

_(選填“變大”“變小”或“不變”),原因是____

。

(5)實驗結(jié)果表明,杠桿的平衡條件:動力×

=

×阻力臂。

變大2動力臂左力臂變短阻力87654321109考點(diǎn)6杠桿的相關(guān)計算10.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,物體與地面的接觸面積為100cm2,AB=2OB,在A端施加與桿垂直的拉力F=30N時,物體對水平地面的壓強(qiáng)為1000Pa,則B點(diǎn)的拉力為

N,物體的重力為

N。

901008765432110911.有一杠桿經(jīng)過調(diào)節(jié),處于水平平衡狀態(tài)。如圖所示,在A點(diǎn)懸掛三個鉤碼(每個鉤碼重均為0.5N),要使杠桿水平平衡,需在B點(diǎn)懸掛_

個鉤碼;取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼,改用彈簧測力計在C點(diǎn)豎直向上拉,使杠桿水平平衡,彈簧測力計的拉力為

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