專項(xiàng)練習(xí)2 與機(jī)械相關(guān)的計(jì)算-2019-2020學(xué)年八年級(jí)物理期中期末復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練(人教版下冊(cè))_第1頁(yè)
專項(xiàng)練習(xí)2 與機(jī)械相關(guān)的計(jì)算-2019-2020學(xué)年八年級(jí)物理期中期末復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練(人教版下冊(cè))_第2頁(yè)
專項(xiàng)練習(xí)2 與機(jī)械相關(guān)的計(jì)算-2019-2020學(xué)年八年級(jí)物理期中期末復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練(人教版下冊(cè))_第3頁(yè)
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專項(xiàng)練習(xí)2 與機(jī)械相關(guān)的計(jì)算-2019-2020學(xué)年八年級(jí)物理期中期末復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練(人教版下冊(cè))_第5頁(yè)
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1、專項(xiàng)練習(xí)2與機(jī)械相關(guān)的計(jì)算名師點(diǎn)撥:1運(yùn)用杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算時(shí),一定要找準(zhǔn)力臂,不要誤將支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的長(zhǎng)度當(dāng)成力臂。2進(jìn)行與滑輪相關(guān)的計(jì)算時(shí),為避免弄錯(cuò)力與力之間的關(guān)系,應(yīng)對(duì)滑輪進(jìn)行受力分析。 與杠桿相關(guān)的計(jì)算1如圖是某品牌自動(dòng)咖啡機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理為:當(dāng)盛水器內(nèi)的水溫升高至一定溫度時(shí),水沿導(dǎo)管進(jìn)入盛有咖啡粉的玻璃杯中,在平衡球作用下,原來(lái)水平的平衡桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),盛水器抬升。冷卻一段時(shí)間后,玻璃杯中的咖啡液體又倒吸進(jìn)入盛水器,咖啡沖泡完成。(1)當(dāng)密封的盛水器內(nèi)水溫升高到一定溫度時(shí),其內(nèi)部的熱水開(kāi)始自動(dòng)沿導(dǎo)管進(jìn)入玻璃杯,則此時(shí)盛水器內(nèi)的壓強(qiáng)p內(nèi)與外界大氣壓p0的大小關(guān)系為:p

2、內(nèi)_(填“大于”“小于”或“等于”)p0。(2)該咖啡機(jī)的平衡球重2.4 N,盛水器自重5 N,以O(shè)為支點(diǎn),平衡球與盛水器重力的力臂之比為52。當(dāng)盛水器內(nèi)的水為多少牛時(shí),盛水器開(kāi)始抬升?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,平衡桿和導(dǎo)管的質(zhì)量不計(jì))(3)打開(kāi)出水開(kāi)關(guān),使0.2 kg的咖啡流入重為1 N的水杯中,若水杯底部與水平桌面的接觸面積為20 cm2,則水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少帕?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,g取10 N/kg)(第1題圖)2如圖所示,不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),重為6 N的重物P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處,拉力F1與杠桿成30角,杠桿在水平位置保持平衡,則:(1)在圖中畫(huà)出拉力F1的力臂;(2)求出拉力F1的

3、大小。(第2題圖)3“暴走”是一種快速的徒步運(yùn)動(dòng)方式,觀察分析人走路的情形,可以將人的腳視為一根杠桿,如圖所示,行走時(shí)人的腳掌前端是支點(diǎn),人體受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是動(dòng)力。已知某人的質(zhì)量為80 kg,g取10 N/kg。運(yùn)動(dòng)方式散步快走慢跑快跑消耗能量E/J3151 165.51 2601 764(第3題圖)(1)請(qǐng)畫(huà)出小腿肌肉施加的拉力F的力臂L1。(2)根據(jù)圖片,估算小腿肌肉產(chǎn)生的拉力是_N。(3)人向前走一步的過(guò)程中,重心升高約4 cm,人克服自身重力約做了_J的功。(4)通過(guò)查閱資料:人以不同方式徒步運(yùn)動(dòng)半小時(shí),消耗人體內(nèi)的能量如上表所示。請(qǐng)你從能量角度分析“暴走”能健身的

4、原因:_。4如圖所示,輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿左端A處掛了一物塊,右端B處施加一個(gè)F3 N的拉力,此時(shí)杠桿在水平位置平衡,測(cè)得OA30 cm,OB20 cm。(g取10 N/kg)(1)求繩子對(duì)杠桿A端的拉力。(2)若物塊的體積為10 cm3,求物塊在水中所受到的浮力。(第4題圖) 與滑輪組相關(guān)的計(jì)算5如圖甲所示為一種手搖升降晾衣架示意圖,它由4個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成,繩子的尾端繞在一個(gè)固定在墻壁上的旋輪上,旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣架升降。假設(shè)在升降過(guò)程中衣架橫梁保持水平,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)假設(shè)衣服和晾衣架(含動(dòng)滑輪)等的總重是50 N,則靜止時(shí)繩子拉力是多少?(各種摩擦忽略不計(jì))(2)要使衣

5、架橫梁上升1 m,則繞進(jìn)旋輪的繩子長(zhǎng)度是多少?(3)通過(guò)增加滑輪,可以使此裝置更省力,請(qǐng)你在圖乙上畫(huà)出正確的繞線方法。(第5題圖)6如圖所示是某建筑工地用吊車提升大理石板的示意圖。已知大理石的密度是2.8103 kg/m3,每塊大理石板的規(guī)格為50 cm50 cm2 cm,升降機(jī)吊框的重力是600 N。不計(jì)滑輪和鋼絲繩的重力,不計(jì)摩擦,g取10 N/kg。則:(1)一塊大理石板平放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(2)如果吊車鋼絲繩能承受的最大拉力是10 000 N,則該吊車一次最多能勻速提升多少塊大理石板?(3)在某次提升作業(yè)中,吊車鋼絲繩的拉動(dòng)速度是0.1 m/s,則在2 min內(nèi)吊車將

6、大理石板提升的高度是多少?(第6題圖) 組合機(jī)械的計(jì)算7如圖是一個(gè)上肢力量健身器示意圖。D是動(dòng)滑輪,配重A的質(zhì)量為140 kg,底面積是8.0102 m2,杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。假定運(yùn)動(dòng)員體重是600 N,不計(jì)杠桿重、繩重及摩擦,g取10 N/kg。問(wèn):(1)配重A自由放置時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?(2)當(dāng)人將配重A勻速提升0.2 m時(shí),人做功340 J,動(dòng)滑輪重為多少?(第7題圖)8如圖甲為塔式起重機(jī)的簡(jiǎn)易示意圖,塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝。(動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦均不計(jì),g取10 N/kg)(1)為保持平衡,起重臂的長(zhǎng)度越長(zhǎng)的塔式起重機(jī),配備的平衡重的質(zhì)量

7、應(yīng)越_。(2)圖乙為起重機(jī)鋼絲繩穿繩簡(jiǎn)化示意圖,滑輪a的作用是_。若鋼絲繩能承受的最大拉力為3104 N,則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過(guò)多少千克?(3)若將重為1.2104 N的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30 m,再沿水平方向移動(dòng)20 m,則此過(guò)程中克服貨物重力做功多少焦耳?(第8題圖)參考答案1解:(1)大于(2)由杠桿平衡條件得:G球L1G盛水器總L2則盛水器的總重:G盛水器總6 N,所以,盛水器內(nèi)水的重:G水G盛水器總G盛水器6 N5 N1 N。(3)咖啡的重:G咖啡m咖啡g0.2 kg10 N/kg2 N,整個(gè)水杯對(duì)桌面壓力:FG咖啡G杯2 N1 N3 N,受力面積:S20 cm2210

8、3 m2,水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng):p1.5103 Pa。【解析】(1)當(dāng)密封的盛水器內(nèi)水溫升高到一定溫度時(shí),盛水器內(nèi)水的上方空氣受熱膨脹,且水蒸氣逐漸增多,內(nèi)部氣壓增大,大于外界大氣壓,在內(nèi)部氣壓作用下水沿導(dǎo)管流入玻璃杯中。2解:(1)如圖所示。(第2題圖)(2)由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,L1OA,又F1L1F2L2,即F1OA6 NOA,則F16 N。3解:(1)如圖所示。(第3題圖)(2)400(3)32(4)相同時(shí)間內(nèi)暴走消耗能量比散步大得多(或暴走比散步功率大,相同時(shí)間內(nèi)做功多)4解:(1)繩子對(duì)杠桿A端的拉力FAFOB/OA3 N20 cm/30 cm2 N。(2)物塊在水中所受到的浮力F浮水gV排

9、1103 kg/m310 N/kg10106 m30.1 N。5解:(1)拉力F12.5 N。(2)繞進(jìn)旋輪的繩子長(zhǎng)度snh41 m4 m。(3)如圖所示。(第5題圖)6解:(1)每塊大理石板的體積V50 cm50 cm2 cm5 000 cm35103 m3。每塊大理石板的底面積S50 cm50 cm2 500 cm20.25 m2。每塊大理石板的質(zhì)量mV2.8103 kg/m35103 m314 kg。一塊大理石板對(duì)水平地面的壓力FGmg14 kg10 N/kg140 N。一塊大理石板平放在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)p560 Pa。(2)由題圖可知,滑輪組承重繩股數(shù)為3,則吊車一次能提起的大理石板塊數(shù)n210塊。(3)大理石板提升的速度v大理石 m/s,在2 min內(nèi)吊車將大理石板提升的高度hv大理石t m/s260 s4 m。7解:(1)壓力FGAmAg140 kg10 N/kg1 400 N。壓強(qiáng)pF/S1 400 N/(8.0102 m2)17 500 Pa。(2)由題知W總GAhG動(dòng)h,即340 J1 400 N0.2 mG動(dòng)0.2 m,則G動(dòng)300 N。8解:(1)大【解析】(1)由杠桿的平衡條件F1l1F2l2可得:F2,當(dāng)阻力臂和動(dòng)力不變時(shí),阻力與動(dòng)力臂成正比,即動(dòng)力臂越大,阻力越大。所以為了保持平衡,起重臂的長(zhǎng)度越長(zhǎng)的塔

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