2018-2019学年八年级物理下册 第十二章 机械和功讲义 （新版）新人教版

机机械械和和功功杠杆基础回顾知识互联网65【例1】查漏补缺之杠杆篇：1．杠杆：在力的作用下，能绕某一转动的硬棒，物理学中叫做杠杆.2．杠杆的五要素：a．杠杆绕着转动的固定点称为（图中的O点）；b．使杠杆转动的力称为（图中的1F）；c．阻碍杠杆转动的力称为（图中的2F）；d．动力臂：从到的距离（图中的1l）；e．阻力臂：从到的距离（图中的2l）.3．杠杆在处于状态或绕支点的两种情况下都叫做杠杆平衡；杠杆的平衡条件是，公式表达.4．杠杆在应用中分为、、三类；5．省力杠杆特点：力，距离；费力杠杆特点：力，距离；【答案】1．固定点2．a支点b动力c阻力d支点动力作用线e支点阻力作用线3．静止匀速转动时动力动力臂=阻力阻力臂1122FlFl4．省力杠杆费力杠杆等臂杠杆5．省费费省【例2】图所示的用具中，属于费力杠杆的是（）【答案】A一般杠杆力臂三步走：（1）找到杠杆的支点（2）画出力的作用线（用一条直的虚线表示）（3）过支点作虚线的垂线，找出力臂（垂线段），并标出字母和符合画力臂和最小力臂判断：【例3】画出下面各图中各个力的力臂【答案】力臂图略【例4】如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中AOB是个杠杆，O是杠杆的支点，请在图中画出刹车时它所受阻力F2和动力臂L1．【例5】画出图中杠杆平衡时，所用最小力F的方向和作用点．【例6】如图所示,要把圆筒B推上台阶.请在图中画出最小推力F.杠杆平衡实验：【例7】小磊同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，他将杠杆挂在支架上，结果发现杠杆左端向下倾斜．（1）若要使杠杆在水平位置平衡，需把杠杆右端的平衡螺母向BOA67端移动（选填“左”或“右”）;（2）杠杆在水平位置平衡后，他在支点右侧10cm处挂3个钩码，如图所示，那么他应将另外2个钩码挂在支点左侧cm处，杠杆才能重新在水平位置平衡．【答案】(1)右（2）15【例8】如图所示,有一可绕中点O转动的轻质细杆,杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的.小刚用这套实验器材探究杠杆平衡条件,他使杆在水平位置平衡后,在杆的A刻线处挂了2个钩码后,在杆的B刻线处也挂了2个钩码,杆在水平位置平衡.当他在B刻线处改挂1个钩码后,杆失去了平衡.小刚由此得出结论:只有施加在杆中点两侧的力大小相等时,杆才能在水平位置平衡.请你利用上述器材通过实验说明小刚的说法是错误的.请你写出主要实验步骤和相应的实验现象.【答案】主要实验步骤和现象:（1）使杆在水平位置平衡后,在杆的中点O左侧距O点1格处挂2个钩码,在杆的中点O右侧距O点1格处挂2个钩码,杆在水平位置平衡;（2）在杆的中点O左侧距O点1格处挂2个钩码,在杆的中点O右侧距O点2格处挂1个钩码,杆在水平位置平衡.分析:杆中点两侧施加的力大小不等,杆在水平位置也平衡了,说明小刚的说法是不正确的.杠杆变化量的平衡条件：【例9】如图所示的杠杆质量不计，每小格的长度相等．物体A是边长为0.1m的正方体．当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时杠杆平衡．此时物体A对水平桌面的压强为300Pa．下列说法正确的是（）A．物体A受到的支持力为2NB．物体A受到的重力为3NC．物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2ND．物体B向右移动1小格，物体A受到桌面的支持力减小1N【答案】D【例10】如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，细绳AC沿竖直方向并系于正方体上表面的中央．若上移玻璃杯使小球没入水中，杠杆AB仍在水平位置平衡．在杠杆所处的前后两个状态中，正方体对水平地面的压强变化了400Pa．已知正方体的边长为10cm，小球的体积是43210m，则:AOOB为________．（10N/kgg）【答案】1:2图21ABO【例11】轻质杠杆每小格的长度相等，O为支点．在杠杆左侧挂一物体甲，右侧挂一物体乙，并在物体乙的下方拴接一个弹簧，如图所示，当杠杆在水平位置时，整个装置处于平衡状态．已知物体乙的重力为500N，弹簧对物体乙的作用力为300N．下列说法正确的是（）A．物体甲的重力可能为400NB．物体甲的重力可能为100NC．物体乙受到弹簧的作用力方向可能向下D．物体乙受到绳子的拉力不可能为800N【答案】ABC杠杆旋转问题：【例12】如图所示，直杆OA可O绕点转动，直杆下端挂一重物G．现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在转动过程中这个直杆（）A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆C．先是费力杠杆，后是省力杠杆D．先是省力杠杆，后是费力杠杆【答案】D【例13】如图所示，轻质直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G．现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置，在转动过程中这个直杆（）A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆C．先是省力杠杆，后是费力杠杆D．先是费力杠杆，后是省力杠杆【答案】A【例14】如图所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形槽MN上，D球可以在MN上自由滑动，在D球从N向M滑动过程中杠杆仍能保持平衡，则绳AD对杠杆的拉力变化情况是（）A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大【答案】D【例15】查漏补缺之滑轮篇：1．定滑轮：在工作过程中，固定不动的滑轮叫做定滑轮，定滑轮实质上是一个.2．定滑轮作用：力；距离；可以力的方向3．用定滑轮提升重物时，动力作用点移动的距离物体被提升的高度.竖直滑轮组NMDOBA694．动滑轮：在工作过程中，轴的滑轮为动滑轮.动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂的杠杆.5．动滑轮作用：力；距离；力的方向.6．用动滑轮提升重物时，若不考虑动滑轮重、绳重与摩擦，则动力F与物重G的关系式：动力作用点移动的距离s绳子自由端移动的距离与物体被提升高度h的关系式：7．用动滑轮提升重物时，若考虑动滑轮的重力，且不计绳重和摩擦，则自由端拉力F大小的表达公式为：.8．滑轮组作用可以达到，又能，但要.9．使用滑轮组时，滑轮组用n股绳子吊着物体时：提起物体所用的力F与物重G物的关系是.自由端拉力移动距离s与物体移动距离h的关系式：自由端拉力移动速度v与物体移动速度v的关系式：10．滑轮组组装的“奇动偶定”的原则：若承担重物的绳子股数为奇数，则绳子的起点从开始绕线若承担重物的绳子股数为偶数，则绳子的起点从开始绕线【答案】1．轴等臂杠杆2．不省，不省，改变力的方向3．等于4．随着物体一起运动2倍5．省一半力，费一倍，不能改变6．2GF物7．1(2FGG动物）8．省力，改变力的方向，多费距离.9．1FGn物Snhvnv10．动滑轮定滑轮【例16】下面每幅图中，在拉力F的作用下，物体以速度v匀速上升，其中物体重为G动，每个滑轮都重0G，拉力大小为F，不计摩擦和绳重，试写出相应的表达式图1图2图3图41．图1中，F弹簧称示数F拉拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：2．图2中，F弹簧称示数F拉拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力移动速度v3．图3中，F弹簧称示数F拉拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：4．图4中，F弹簧称示数F拉拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力移动速度v图5图65．图5中，F拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力移动速度v6．图6中，F拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力移动速度v【例17】如图所示,体重为500N的人站在水平地面上拉绳子,使重物以1m/s的速度匀速上升.已知动滑轮重力为50N,被提升重物的重力为300N.(不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则：(1)此时自由端人的拉力大小为N,人对地的压力大小为N.人拉绳子的速度为m/s.(2)若此人竭尽全力拉绳子,利用此装置最多能拉起N的重物.【答案】(1)175;325;2(2)950【例18】如图所示,体重为500N的人站在高台上提升重物,使重物以1m/s的速度匀速上升.已知动滑轮重力为50N,被提升重物的重力为400N.(不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则：人对地的压力大小为N.人拉绳子的速度为m/s.【答案】650;3【例19】图中的每个滑轮重0.5N,物体A重6N,托板重1N.在2s的时间内,拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m,这个过程中,不计滑轮轴摩擦和绳重,则:(1)拉力F的大小为N.(2)物体A上升的速度为m/s.(3)天花板对定滑轮拉力大小为N.【答案】2;0.15;4.571【例20】下面各图中，物体在拉力600NF的作用下都以速度1m/s匀速运动，若不计绳重、滑轮重和绳与滑轮摩擦，分别求出物体受到的摩擦力大小，绳子自由端移动速度.【答案】1．120022．3000.53．18003【例21】如图所示，重600N的人站在重5400N的船上，通过滑轮把船匀速拉向岸边．人拉绳的力为500N，人和船相对静止．不计绳重和滑轮处摩擦，船受到水的阻力为（）A．500NB．1000NC．2500ND．3000N【答案】B【例22】如图所示，重500N的人站在重2500N的船上，用滑轮组把船匀速拉向岸边，人和船相对静止．船受到水的阻力为900N．不计绳重和滑轮轴摩擦，人拉绳的力为（）A．300NB．450NC．1100ND．2700N【答案】A【例23】如图所示滑轮组，不计滑轮、绳、弹簧测力计重及轮与轴间的摩擦，当用力拉动物体A向左匀速运动的过程中，若物体与地面间的摩擦力的大小f=18N，绳端移动速度为0.6m/s，则（）水平滑轮组A．弹簧测力计的示数是18NB．拉力的大小是6NC．物体A移动的速度是0.6m/sD．物体在4内通过的距离是0.8m【答案】BD【例24】如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计．当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（）A．弹簧测力计的示数为20牛B．弹簧测力计的示数为0牛C．木板仍向右做匀速直线运动D．小木块将保持静止【答案】D【例25】查漏补缺之功率篇：1．物理学中把和物体在力的方向上的乘积叫做机械功，简称功.2．做功的两个必要因素：一是；二是.3．常见的三种对物体没有做功的情况是：①无力无功：物体没有受到力的作用(0)F，但由于惯性移动了一段距离(0)s.例如：.②有力无功：物体受到力的作用(0)F，但没有移动距离(0)s.例如：.③垂直无功：物体受到力的作用(0)F，也通过了一段距离(0)s，但物体移动的方向跟物体受到的力的方向垂直.例如：.4．功的计算公式为：功率、机械效率735．功的原理：6．叫做功率，功率是表示的物理量.7．功率的计算公式：或.【答案】1．力移动距离2．作用在物体上的力物体在力的方向上通过距离3．踢出去的皮球在草地上滚动时，人对皮球没有做功用力推车但是车没有被推动，人对物体没有做功用竖直向上的拉力提着水桶沿水平方向移动一段距离，拉力对物体（水桶）没做功4．WFs5．使用任何机械都不能省功6．单位时间内物体所做的功做功快慢7．/PWtPFv【例26】中考体育跳绳测试的项目中,某同学在1min内跳了180次,每次跳的高度大约为5cm.他跳绳时的功率大约为()A.1000WB.100WC.10WD.1W【答案】B【例27】如图所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s．（不计轮与绳之间的摩擦），则（）A．物体与地面间摩擦力是300NB．2S内拉力F对物体做功是300JC．拉力F移动的速度是1.0m/sD．拉力F做功的功率是50W【答案】AB【例28】如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动．如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1m．若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=30WB．物体与地面之间的摩擦力f=10NC．物体向右运动时，拉力F2=10ND．物体向右运动