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八年级下册物理北京地区 (1)

发布时间:2014-02-06 11:49:33  

功和机械能 第一节 功 第二节 功率 第三节 动能和势能 第四节 机械能及其转化

1.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离。

2.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上 通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离)

3. 功的公式:W=Fs;单位:W→焦;F→N;s→m。(1焦=1牛·m).

4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。

5.斜面:FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。(螺丝、盘山公路也是斜面)

6.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。

计算公式:。单位:P→W;W→J;t→s。(1瓦=1J/s。1KW=1000W)

7.一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。

8.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。

9.运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。

10.势能分为重力势能和弹性势能。

11.重力势能:物体由于被举高而具有的能。

12.物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。

13.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。

14.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。

15.机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:焦耳

16. 动能和势能之间可以互相转化的。

方式有:动能 弹性势能。

17.自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。

第一、《功》

一、填空:

1.物理学里的功包括两个必要的条件:一是作用在物体上的,二是物体在力的方向上通过的。

2.物理学中规定:功等于的乘积。其公式为是 ,符号为 。

3.重力为100N的物体,受到20N的水平拉力,在水平面上匀速前进5m,则重力做功为_________J,拉力做功为_________J.

438?108.2?104.一辆汽车满载时总重N,在N的牵引力作用下上坡,已知汽车沿斜坡前进了500m,在竖直方向升

高了10m,那么牵引力对汽车做了_________J的功,汽车克服重力做了_________J的功.

5.斜面长为5m,高为3m,要把一个600N重的物体沿斜面匀速推至顶端,在不考虑摩擦等阻力的情况下,所加的推力是_________N.

二、选择:

1.下列关于功的各种说法中,正确的是 ( )

A. 只要有力作用在物体上,就一定做了功

B.只要物体移动了距离,就一定做了功

C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功

D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功

2.下列关于做功多少的一些说法,正确的是 ( )

A、物体通过的距离越长,做功越多.

B、作用在物体上的力越大,做功越多.

C、外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功越多.

D、以上说法都不对.

3.从滑梯上匀速滑下,在这个过程中,下列说法正确的是( )

A、受到的力都做了功 B、受到的重力没有做功

1

C、受到的支持力没有做功 D、对滑梯的压力做了功

4.做1J的功就相当于 ( )

A、把质量是1kg的物体移动1m做的功 B、把1N重的物体水平移动1m所做的功

C、把质量是1kg的物体匀速举高1m所做的功 D、把1N重的物体匀速举高1m所做的功

5.小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m,则足球运动员对足球做的功是 ( )

A、0 B、150J C、6000J D、无法计算

6.甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两物体在移动相同的距离的过程中,推力所做的功分别

( )

A. B. C. D.无法确定

和 ,则

7. 一只箱重1000N,放在水平地面上,若用100N的水平推力将箱沿力的方向匀速推动1m,则 ( )

A.箱子受到的摩擦力是1100N. B.推力做功1100J.

C.箱子受到的摩擦力是900N. D.推力做功100J.

8.小强将重100N的物体拎到5m高的楼上,如果采用以下三种方式:直接用手拎、用定滑轮提、用动滑轮提,不计摩擦及滑轮重,则对物体做功( )

A、直接拎重物做的功多 B、用定滑轮提做的功多

C、用动滑轮提做的功多 D、三种方式做的功相同

9.两个光滑斜面,其长度之比是3:4,顶端高度之比是2:3,将同一物体分别从斜面底端匀速拉至顶端,拉力所做的功之比是 ( )

A、1:1 B、2:3 C、9:4 D、4:9

10.汽车拉一拖车沿着平直公路做匀速直线运动走了5m,汽车对拖车所做的功为

改做变速直线运动,且走同样多的路程,汽车对拖车做的功为

A、

C、W1;若汽车 W2,则( ) W1=W2W1<W2 B、 D、W1<W2W1<W2或或W1=W2W1>W2都有可能 都有可能

三、计算:

1.小牛的体重为500N,沿着楼梯登上三楼教室,若每层楼梯有15级台阶,每级台阶高20cm,问小牛从地面登上三楼需做多少J的功?

2.马拉着质量是1800Kg的车在水平路面上行驶了300m,做了3?10J的功,求马的水平拉力是多少N?(g取10N/kg)

14.正方体物块的重力为100N,边长为1.2m,人用50N的水平推力使物体匀速移动了一段距离(如图2),推力做

的功是_______J,重力做的功是_______J.

2 5

第二节、功率(做功的快慢)

知识点梳理

1、怎样比较做功的快慢。我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢,用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是: 相同,比较 多少。另一种判断方法是: 相同,比较 多少。

2、功率是描述 的物理量,公式 ,在国际单位制中功率的单位是 ,简称 ,符号为 。

典型例题分析

1、 下列说法正确的是 ( )

A、物体做功越多功率一定越大

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

【学校新购了一项物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小斌同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率。

【实验器材】 、 、 ;

【实验步骤】(1)小斌同学设计的测量步骤如下,其中多余的是( )

A、测出箱子的质量m

B、测出楼梯的总长度L

C、测出一楼到三楼的竖直高度h

D、测出小云上楼所用的时间t

E、算出小云搬运箱子的功率P

基础演练

1、 叫做功率,功率的计算公式是 ,单位是 。

2、正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,那么在一天时间内心脏做功约为 J。这些功可把一个质量为60kg的人匀速提高 m.(g取10N/kg)

3、下列关于“功”和“功率”的说法中,正确的是( )

A、机器的功率越大,做的功越多

B、功率不同的机器,做的功可能相等

C、机器做功的时间越少,功率就越大

D、甲做功比乙做功慢,则甲做功比乙做的功少

4、体重相同的甲、乙两同学,同时开始登山,甲同学先到山顶,乙同学后到山顶,则 ( )

A、甲同学比乙同学做的功多,甲同学比乙同学的功率大

B、甲同学比乙同学做的功少,甲同学比乙同学的功率大

C、甲同学与乙同学做的功相等,他们的功率也相等

D、甲同学与乙同学做的功相等,甲同学比乙同学的功率大

5、举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m,在空中停留3s。那么,它对杠铃做了 J的功;前2s内的功率是 W;后3s的功率是 W;整个过程的平均功率是 W。

6、小明同学用10N的水平推力推着超市购物车,在0.5min内沿水平方向前进了15m。(1)小明所做的功为 J,功率为 W;

(2)上述计算中所用到的物理量公式有: 、 ,进行的单位换算有 ;

(3)若购物车在水平方向上做匀速直线运动,则地面对购物车的阻力是 N,购物车运动的速度是 m/s。 能力提高

7、甲同学体重600N,乙同学体重500N,他们进行登楼比赛。甲跑上五楼用30s,乙跑上五楼用24s。则 同学做功较多, 同学的功率较大。

3

8、一辆汽车以10m/s的速度沿水平方向行驶,他所受的阻力为6000N,则汽车的发动机的功率是 ,其物理意义是 。

9、某机械的功率是150W,表示该机械( )

A、每秒做功为150J/s

B、能做150J的功

C、1s的功率为150W

D、1s内做功150J的功

10、一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( )

A、1200W B、10W C、12W D、120W

能力提高

11、在一次登楼比赛中,体重相等的甲、乙两同学同时从一楼出发,他们登楼的速度大小保持不变。当甲登上8楼时,乙刚好到达7楼。在这个过程中,他们所做的功大小关系为:W甲 W乙;他们做功的功率大小关系为P甲 P乙。(填“>”、“=”或“<”)

12、如右图所示,在水平拉力的作用下使物体m沿水平地面做匀速直线运动,若滑轮与绳子质量及摩擦不计,已知物体m与地面的摩擦力为10N,物体m运动的速度为2m/s,那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法中正确的是 ( )

A、拉力F的大小为20N

B、拉力F的大小为5N

C、拉力的功率P的大小为20W

D、拉力的功率P的大小为10W

13、拖拉机深耕时的行驶速度,一般比在公路上慢,这主要是为了 ( )

A、提高机械传动效率

B、增大牵引力

C、节省燃料

D、提高发动机的功率

14、推土机甲的功率比推土机乙的功率大,以下说法正确的是 ( )

A、推土机甲做的功比推土机乙做的功多

B、推土机甲做的功比推土机乙做的功少

C、推土机甲做的功与推土机乙做的功一样多

D、以上说法都不对

15、两个滑轮完全相同,其重力均为20N,分别用右图所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升10m,不计麽擦和绳重,则下列判断正确的是 ( )

A、F1做的功大于F2做的功 B、F1和 F2做的功相等

C、F1做功的功率小于F2做功的功率 D、F1和 F2做功的功率相等

16、小明和爸爸从一楼到三楼进行爬楼比赛,已知小明和爸爸的重力之比为5:6,所用时间之比为9:10,则小明和爸爸爬楼的功率之比是 ( )

A、25:27 B、6:5 C、10:9 D、27:25

17、耕地的拖拉机在1min40s内匀速前进了300m的路程,已知它的功率是24kw,问拖拉机受到的平均阻力是多大?

18、重为100N物体A,放在水平地面上,在20N的水平拉力F作用下,以0.2m/s的速度做匀速直线运动,如右图所示,求:

(1)拉力在5s内对物体A所做的功; (2)拉力F的功率

4

三、动能和势能

实验探究 动能的影响因素

实验1 让钢球从斜面的某一高度h处滚下来,观察物体被撞击后移动的距离(图14-4-1a);让同一钢球从斜面的另一高度h1处滚下来,观察物体被撞击后移动的距离(图14-4-1b);换用质量更大的钢球,让它从斜面上高度为h处滚下来,观察物体被撞击后移动的距离(图14-4-1c).

问题研讨①

问题1 什么是动能?

答:______________________________________________________________________.

问题2 钢球撞击物体后,物体移动的距离不同,说明了什么?

答:______________________________________________________________________.

问题3 由上面的实验,你能得出什么结论?

答:______________________________________________________________________.

知识归纳 动能及其影响因素

1.物体由于运动而具有的能叫动能

具有动能的物体的特征是“运动”,一切运动的物体都具有动能.

2.动能的影响因素:质量和速度

友情提示

物体的动能与质量和速度有关,在分析物体动能的变化,或比较两个物体动能大小时,应同时考虑这两个影响因素对动能的影响.

物体的动能与质量和速度有关.物体质量越大,速度越大,动能就越大.

例1 关于动能,下列说法正确的是( )

A.奔腾的骏马具有动能

B.飞驰的列车具有的能叫动能

C.高速飞行的子弹的动能一定比缓慢行驶的小汽车的动能小

D.质量大的物体动能大

解后反思

“运动的物体具有的能叫动能”,这样给动能下定义是错误的.

2 重力势能及其影响因素

实验探究 重力势能的影响因素

实验1 先将三根相同的铁钉分别固定在橡皮泥上不同的位置,铁钉插入的深度相同.

让质量为m的铁块从某一高度处自由下落,撞击铁钉,观察铁钉陷入橡皮泥的深度(图14-4-2a);再用质量为m1(m1>m)的铁块从同一高度处自由下落,撞击铁钉,观察铁钉陷入橡皮泥的深度(图14-4-2b);最后用质量为m 铁块从另一高度处自由下落,撞击铁钉,观察铁钉陷入橡皮泥的深度(图14-4-2c).

5

问题研讨②

问题1 什么是重力势能?

答:_____________________________________________________________________.

问题2 铁块撞击铁钉后,铁钉陷入的深度不同,说明了什么?

答:_____________________________________________________________________.

问题3 由上面的实验,你能得出什么结论?

答:_____________________________________________________________________.

知识归纳 重力势能及其影响因素

例2 下列说法正确的是( )

A.空中飞行的炮弹具有重力势能

B.徐徐降落的跳伞运动员只具有重力势能

C.高山上不动的石头没有重力势能

D.匀速升起的国旗动能和重力势能都不变

解后反思

被举高的物体一定具有重力势能,但被举高的物体不一定只具有重力势能,不能说举高的物体具有的能叫重力势能.

3 弹性势能及其影响因素

实验探究 弹性势能的影响因素

实验1 将钢尺按在水平桌面的某一位置不动,再在钢尺上面放一小球,用力向下弯曲钢尺(图14-4-3).先将钢尺按到图中位置1处,观察小球被弹起的高度;再将钢尺按到图中位置2处,观察小球被弹起的高度.

问题研讨③

问题1 什么是弹性势能?

答:______________________________________________________________________.

问题2 钢尺弯曲程度越大,将小球弹起的高度越大,说明了什么?

答:______________________________________________________________________.

例3 下列物体中,只具有势能的是( )

A.空中飞行的飞机

B.被压缩的弹簧

C.飞流直下的瀑布

D.阳台上的花盆

补充习题

1.暴风雨来临前,狂风把小树吹弯了腰,这是风力使小树______发生了变化;狂风把落叶吹得漫天飞舞,这是风力使落叶的______发生了改变,被吹弯了腰的小树具有______能.

2.2003年5月21日,中国登山队成功登顶世界最高峰珠穆朗玛峰,完成了对世界之巅的“零距离接触”,队员手中的五星红旗在珠峰上迎风招展.在登山过程中,大气压强随高度的增加而______,登山队员的重力势能随高度的增加而______.

3.骑自行车上坡前,加紧蹬几下,这是为了( )

A.增大车的动能 B.增大车的惯性

C.增大车的冲力 D.增大车的势能

6

机械能及其转化

1.如右图所示,滚摆在下降过程中越转越快,它的质量不变,但是它的速

度在增加,所以它的 能在增加,它的高度在下降,所以它的 能

在减小,因此,在这个过程中,存在着能量的转化, 能转为 能。

同样,滚摆在上升过程中越转越慢,它的质量不变,但是它的速度在减小,

所以它的 能在减小,它的高度在上升,所以它的 能在增加。

因此,在这个过程中,存在着能量的转化, 能转化为 能。

2.如下图所示,从斜面上滚下来的小球,速度越来越快,接触弹簧后,将弹簧压缩至最短。在这一过程中

小球下落时_____能增加,______能减少, 能转化_____能。在小球将弹簧压缩至最短的过程中,小球的速度在减小,它的 能在减小,而弹簧由于被压缩发生弹性形变,弹簧的 能在增加,在这个过程中小球的 能转能。

化为弹簧的 能。当弹簧恢复形变时,它又把小球弹开,在这个过程中,弹簧又把 能转化为小球的

4、____和 统称为机械能。如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和 ,也就是机械能是守恒的。

5.在空中飞行的球,它具有的重力势能是5J,具有的动能是4J,这只球具有的总机械能是 _____J。

【拓展训练】

1.下列关于机械能的说法中,正确的是( )

A.动能和重力势能统称为机械能 B.动能和势能统称为机械能

C.飞行的飞机的机械能等于它的动能 D.正在下落的炸弹的机械能等于它的重力势能

2.跳伞运动员在空中匀速下落,则 ( )

A.势能减少,机械能减少 B.势能减少,动能增加

C.势能减少,机械能不变 D.动能不变,机械能不变

3.下列现象中,物体动能转化为势能的是( )

A.秋千由最高处向最低处荡去 B.张开的弓把箭水平射出去

C.骑自行车匀速上坡 D.腾空上升的礼花弹

4.如图所示是跳水运动员从跳板起跳后至入水前过程中的三个瞬间状态,

I是往上起跳的瞬时状态,II是到达最高点的状态,Ⅲ是下落中的一个状

态。在I—II,lI-Ⅲ两个过程中发生的能量转化分别是 ( )

A.势能→动能,势能→动能 B.势能→动能,动能→势能

C.动能→势能,势能→动能 D.动能→势能,动能→势能 远地点 卫星

向近地点运动的卫星 近地点

7

简单机械 第一节 杠杆 第二节 滑轮 第三节 机械效率

1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬 棒就叫杠杆。

2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?

(1)支点:杠杆绕着转动的点(o)

(2)动力:使杠杆转动的力(F1)

(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)

(4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离(L1)。

(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)

3.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作:F1L1=F2L2 或写成 。这个平衡条件也就是阿基m德发现的杠杆原理。

4.三种杠杆:

(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1<F2。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)

(2)费力杠杆:L1<L2,平衡时F1>F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)

(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)

5.定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。(实 质是个等臂杠杆)

6.动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)

7.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

8.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。

计算公式:W有/W总=η

第一节、杠杆

一、填空题

1.一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆.支点是?动力是?阻力是?阻力臂是 .在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有跷跷板、剪刀、扳子等.

2.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.

3.如果作用在杠杆上的动力是80 N,动力臂是40 cm,阻力臂是10 cm,杠杆平衡时,阻力是

4.在下列日常生活使用的工具中:省力的杠杆有;费力的杠杆有_________________;

既不省力也不费力的杠杆有_________________.①撬棒②天平③筷子④铡刀⑤脚踏 刹车⑥镊子⑦ 起子⑧钓鱼杆

5.一条扁担长1.5 m,前端挂200 N重的货物,后端挂300 N重的货物,肩膀应离扁担的前端_____ m才能使其刚好平衡.

6.如图12—6所示,用一个小小的弹簧秤,竟然称出了大象的重,他用了一根10 m长的槽钢,当槽钢呈水平平衡时,弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m和0.06 m,若弹簧秤指示着20 kg的重量,则大象和铁笼共重约

_____t.

二、选择题

7.在图12-7中,杠杆有可能平衡的是 图12—6

8

图12—

7

A.甲图的杠杆

B.乙图的杠杆

C.丙图的杠杆

D.丁图的杠杆

8.两个小孩坐在跷跷板上,恰好处于平衡,此时

A.两个小孩重力一定相等 B.两个小孩到支点的距离一定相等

C.两个小孩质量一定相等 D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等

9.一个杠杆已经处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个作用力,则

A.杠杆仍有可能平衡,只要这个力加在动力一边

B.杠杆仍有可能平衡,只要这个力加在阻力一边

C.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线通过支点

D.杠杆不可能平衡,因为多了一个力

10.如图12—8所示要使杠杆平衡,作用在A点上的力分别为F1 、F2 、F3 ,其中最小的力是 图12—8

A.沿竖直方向的力F1最小 B.沿垂直杠杆方向的力F2最小

C.沿水平方向的力F3最小 D.无论什么方向用力一样大

11.如图12—9所示,把一根均匀的米尺,在中点O支起,两端各挂四个钩码和两个钩码,恰好使米尺平衡,按下列方式增减钩码或移动钩码,下列几种方式仍能保持米尺平衡的是

A.两边各加一个钩码

B.两边钩码各向外移动一格 图12—9 C.左边增加一个钩码,右边向外移动一格

D.左右两边的钩码各减少一个

12.如图12—10所示,一直杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆

A.始终是省力杠杆

B.始终是费力杠杆

C.先是省力的,后是费力的

D.先是费力的,后是省力的

四、计算题

图12—12 15.有一根1.5 m长的杠杆,左端挂300 N的物体,右端挂500 N的物体,若不计

衡,支点应在什么位置?如果两端各加100 N的重物,支点应向哪端移动?移动多少?

基本 作图题

1.请标明图中杠杆的支点: 杠杆重力,要使杠杆平

9

2.用图所示的杠杆提起重物.O是杠杆的支点,在A点用力,在图中画出力F的力臂,并用字母G表示.

3.画出图中各力的力臂:

4.如图中均匀直棒OA可绕O点转动,请分别画出水平拉力F和重力G的力臂.

5.如图为用起子开汽水瓶盖的时候,杆的支点O位置,及手作用在起子上力的力臂.请在图中表示.

6.试在图上画出F1和F2的力臂

7.在右图中画出力F对支点O的力臂,并用字母G表示.

二、画使杠杆平衡的最小的力

10

1、如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂l1

2、上图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。

3、一块质量分布均匀的长方形木板放在水平地面上,现在要将木板从N端抬起,请你在图16中标出支点O的位置,并画出所用最小动力F的示意图和动力臂L(板的厚度不计)。

4、在图中画出把圆柱体滚上台阶所需最小力F的示意图及对应的力臂L。

5、画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向(O为支点,OA<OB)

6、列车上有出售食品的手推车,如下图所示。若货物均匀摆在车内,当后轮遇到障碍物A时,售货员会向上提扶把,请在图中画出此时售货员提车使用的最小力的示意图和这个力的力臂。

7、一重力可忽略不计的杠杆,如图所示,支点为O,A端挂一重物G,若要杠杆在图示位置平衡,要在C点加最小的力,请在此图中画出此力。

8、如图所示,不计重力的直角木工尺可以绕轴在竖直平面内转动(忽略各处摩擦).已知AB=30cm,BC=40cm,AB⊥BC,AB水平,在B点挂上G=10N的重物,要在木工尺上用最小的力使其保持平衡,确定此力的三要素,并画出示意图.

9、一个均匀的圆柱形木柱,直立在水平地面上,其截面如图所示,现欲使木柱的C点稍离地面(以D点为支点),应在木柱上的哪一个点施加力,才能使施加的力最小,请在图上画出这个最小的力。

11

第二节、滑轮

知识点一:定滑轮和动滑轮做功的特点

例1:如图示为 滑轮,用它提升重为100N的物体,则F1= N,F2= N,F3= N。

F1

F2

F3

例2:标出甲、乙滑轮的支点O,并画出动力臂和阻力臂。

例3:如图所示,物体重180N,绳重和摩擦不计。在拉力F的作用下,物体匀速上升了2m。

(1)不计动滑轮重,求拉力F; (2)若动滑轮重20N,求拉力F; (3)绳自由端(F处)上升的距离。

例4:如图所示,重为

50N的物体在力F的作用下,以2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,若物体与水平地面之间的摩擦力f为20N,不计绳的摩擦。求:

(1)拉力F; (2)绳自由端移动的速度。

例5:工厂为了搬运一个笨重的机器进车间,某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面),其中最省力的方案是 ( )

12

例6:如图所示,用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动,拉力分别为F1、F2、F3,比较它们的大小,其中正确的是 ( )

A. F1=F2=F3 B. F1<F2<F3 C. F1<F3<F2

D. F3<F1<F2

知识点二:滑轮组

例1:按照要求组装下列滑轮组。(动滑轮自重不计)

(1)用G/2的力提起重物; (2)用G/3的力提起重物。

例2:图中给出两组滑轮组(a)、(b),若它们分别提起同一重物,请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法。(不计滑轮重、绳重及摩擦)

例3:在如图所示的各滑轮组中,均不计滑轮质量及转动摩擦,所挂重物均为G,则其中拉力最小的是

13

例4:用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N的物体A,所用拉力F=100N。绳子自由端移动速度为0.2m/s。求物体与地面之间的摩擦力f和2秒内物体A移动的距离。(不计滑轮重及轮和轴之间的摩擦)

例5:如图所示,每个钩码的质量都是50g,滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动,那么滑块A受到的摩擦力是 ( )

A. 2.94 N B. 1.96 N C. 0.98 N D. 0.49 N

二、选择题

2.学校国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。下列对这个滑轮的说法中正确的是( )

A.这是一个动滑轮,可省力

B.这是一个定滑轮,可省力

C.这是一个动滑轮,可改变力的方向

D.这是一个定滑轮,可改变力的方向

3.用滑轮组匀速提升重物,当绳子的自由端被拉下2m时,物体升高了0.5m,被提

升的重物的质量为20kg。若不计动滑轮重和摩擦阻力,则拉绳子的力应为( )

A.40N B.49N

C.98N D.5N

4.如图所示的装置中,物体B和动滑轮总重10N

( )

A.水平向右 5N B.水平向右 10N

C.水平向左 10N D.水平向左 5N

B 三、作图题

5.如图有一动滑轮提升重物,要求在图中标明支点O,画出F1 F2的力臂L1 L2。

6..如图5所示,每个滑轮(不分大小)重为5N,要提升的重物重为120N,用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N。请画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。

14

G

第5题图

第6题图

三、计算、论述题

7.如图所示,物体A以1m/s的速度匀速运动,已知F=100N,不计滑轮与绳子之间的摩擦,求:(1)物体A受到地面的阻力;(2)在5s内,绳子的自由端移动的距离。

第7题图

8.某人利用如图所示的滑轮组,用200N的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速提高h=2m,若不计摩擦和绳重,求:(1)绳子的自由端移动的速度和动滑轮重;(2)若再增加150N的重物,要使物体匀速上升,作用在绳子的自由端的拉力为多大。

15

第8题图

第四节、机械效率

四、计算题

错误!未指定书签。.(泰州)6分)用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,人用125N的拉力

向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m求:

(1)拉力所做的功和拉力的功率;

(2)滑轮组的机械效率.

2.(绍兴)如图所示为一款塔式起重机,工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂水平旋转,带动重物在8秒内移动16米时,工作电流是5安。

(1)如果起重臂加长,那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。

(2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的

功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到

0.1%)。

3.(南京)(6分)如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,

物体在5s内匀速上升lm.求:

(1)有用功;

(2)滑轮组的机械效率;

(3)拉力的功率.

4.(烟台)随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).

(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?

(2)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.

(3)求两种方案的机械效率之比

?

16

(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.

5. (德州)如图22所示装置 ,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。 (1)请在图上画出绳子的绕法; (2)求滑轮组的机械效率;

(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。

22

6.(荆州)(6分)工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将240N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力,求:

(1)工人做功的功率; (2)滑轮组的机械效率; (3)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大?

8. (河池)第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市,让生活更美好” .在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V, 额定功率38kW,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s,把重物吊起20m.求: (1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能. (2)电动机工作过程中,线圈产生的热量.

(3)在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t?

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10.(淮安)(6分)如图所示,小明同学用动滑轮提升900N的木箱,木箱以0.5m/s的速

度匀速上升2m,所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦).

(1)拉力F做功的功率是多少?

(2)动滑轮的机械效率是多少?

11.(龙岩)(8分)滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质

量为90kg的重物提高5m,所用的拉力是600N。求:

(1)该重物受到的重力;

(2)工人通过滑轮组所做的有用功;

(3)工人做的总功;

(4)滑轮组的机械效率。

12.(南通)(8分)如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.

(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.

(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?

(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少?

13.(苏州)(8分)如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面

一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中

做了100J的功.求:

(1)运动过程中克服物体的重力做的功;

(2)斜面的机械效率;

(3)推力F的大小.

18 题24图 图

15 方向的推力F,将物体克服摩擦力

15. (宜宾)(12分)2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水。如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg,水桶容积为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力为F=25N。不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103 Kg/m3,g取10N/Kg.试求:

(1)动滑轮有多重?

(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?

(3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?

16.(茂名)(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2 ×103kg/m3,底面积是0.3m3,重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m。(g取10N/kg)求:

(1)物体A对水平地面的压强是多少?

(2)物体A的体积是多大?

(3)若该装置的机械效率为80%,物体A

在水平方向上受到的阻力是多少

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