半山书院八年级物理复习(10)-功能杠杆老师版.doc

半山书院八年级物理复习（10）--机械功能杠杆
一：知识点梳理
一、杠杆：
1、定义：在力的作用下，能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。
说明：①杠杆可以是直的也可以是弯曲，形状可以是任意形状的。
O
F1
l1
l2
F2
②有些情况下，可根据杠杆的实际转动情况，来确定支点。如：鱼杆、铁锹等。
2、杠杆的五要素：组成杠杆示意图。
①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
说明：动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点都在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动方向相反。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
3、力臂的方法：
⑴ 找到杠杆的支点O；
⑵ 画出力的作用线（虚线）；
⑶ 画力臂：过支点作出力的作用线的垂线段。（（虚线）
⑷ 标出力臂（用大括号，注明是动力臂还是阻力臂）。
4、研究杠杆的平衡条件：
（1）杠杆平衡：是指杠杆静止或匀速转动状态。
（2）实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
（3）杠杆的平衡条件（或杠杆原理）：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
公式：F1*l1=F2*l2
5、杠杆的分类及应用：
（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。
特点：能省力但是费距离。
应用：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。
（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。
特点：费力但是生距离。
应用：缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。
（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。
特点：不省力不费力
应用：天平，定滑轮等。
二、滑轮：
1、定滑轮：
l1
l2
F2
F1
①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是：相当于等臂杠杆
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④说明：对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G
绳子自由端移动距离S(或速度vF) = 重物移动的距离h(或速度vG)
2、动滑轮：
F1
l1
F2
l2
①定义：轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。

②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
说明：理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 / 2G ； s = 2h
若只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 1/2(G物+G动) ； s = 2h
3、滑轮组
①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/ n G ；s = nh
只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1/n (G物+G动) ；s = nh
说明：组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
二：重点、难点突破
1、杠杆：
例1、如图所示，用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

解析：当杠杆在图示位置精致不动时，杠杆处于平衡状态，此时杠杆所受阻力大小等于物体的重力，因而可知阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆平衡条件，可知动力和动力臂的乘积也保持不变，所以当动力臂最大时所用的拉力最小。当杠杆上力的作用点和支点都固定不变时，当所用力的方向跟支点和力的作用点之间的连线垂直时，力臂最长，故力F2 最小
答案：B
小练习：
1、下列属于费力杠杆的是（ ）

2、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得的质量将比被称物体的实际质量（）
A．偏大 B．偏小 C．相等 D．无法判定
答案：1、D 2、A
2、滑轮和滑轮组：
例2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ）

A.F甲＜F乙＜F丙 B.F甲＞F乙＞F丙 C.F甲＞F乙＝F丙 D.F甲＝F乙＞F丙
解析：当用滑轮或滑轮组拉着同一物体沿相同水平地面做匀速直线运动时，机械所克服的阻力为地面对物体产生的摩擦力，即三种情况下所克服的阻力（f）相同。甲种情况使用的为定滑轮，所用拉力F甲 = f ；乙种情况使用的是动滑轮，所用拉力F甲 = 1/2 f ；丙种情况为滑轮组，该滑轮组有三股绳子向左拉物体，所用拉力F甲 = 1/3 f 。故答案为B.
答案：B
小练习：
1、一位同学双手的最大拉力为500N，现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，若不计滑轮重和摩擦，最多能提起的物重为 （ ）
Ａ. 1500N　　　　Ｂ. 1000N　Ｃ.500N　　　 Ｄ. 250N
2、关于使用滑轮组的论述，较全面的是：
A、既可以省力，又可以省距离
B、有时既能省力，又能改变力的方向
C、一定可以省力，但不能改变力的方向
D、一定可以改变力的方向，省力与否要具体分析
答案：1、A 2、B
三：综合训练
一：填空题：
1、一长直扁担长1.5m，前端挂200N的货，后端挂300N的货，则肩膀应该位于离扁担前端________m处，才能使扁担平衡，平衡后肩受到的压力为________N．（不计扁担的重力）
2、如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，测力计的示数为 N，如果不计滑轮重和摩擦，物体A的重力为 N

3．在图1所示的两种常用工具中，属于省力杠杆的是 (选填“甲”或“乙”)．使用这两种工具都 省功(选填“能”或“不能”)．
图1

4、如图所示，杠杆AC（刻度均匀，不计杠杆重）可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。为使杠杆平衡，应在杠杆上的_________点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是___________。

图7
5、 如图2所示，物体 A 和 B 的质量相等（滑轮重力不计），当分别用力匀速提升物体A和B时，FA︰FB= 。

6、钓鱼时，钓鱼竿可看成一根杠杆，如图3，它是一个________杠杆，其支点位于图中的________点．要使钓起鱼时省力一些，则钓鱼者两只手之间的距离应________一些（填增大或减小）．
7、如图4，利用定滑轮匀速提升重物G，需要拉力F或，F和大小的关系是F 。（填大于、小于、等于）
图3
图4

8、 一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按图5所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出，其中省力的是 图。
图5

图6
9、如图6所示，动滑轮重为50N，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是260N，则物体的重是 N；若重物上升的高度是0.2m，则绳子自由端下降 m。

图7
10．如图7，每个钩码重0.49Ｎ，杠杆上每格长度相等，现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧，使它的示数为0.98Ｎ，且杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计应钩在 点处，拉力的方向应__________；如要求弹簧测力计钩在支点左侧，使它的示数为0.49Ｎ，且杠杆仍保持平衡，则弹簧测力计应钩在________点处，拉力方向应__________。

机械功 功的原理
基础知识与基本技能
图10-5
*1．计算功的公式是 ，功的单位是 。[0.5]
*2．如图10－5所示，用竖直向下的力F压杠杆，F＝30N，使杆端下降15cm。F所做的功是 。[1.0]
*3．一个搬运工，扛着重600N的箱子。他的肩对箱子的作用力大小是 N，方向是向 的。如果他沿水平地面走5m，他对箱子做的功为 ；如果他沿楼梯走到5m高的楼上，他对箱子做的功为 。[2.0]
*4．有一辆重为500N的小车，某人用100N的水平力推着它走了10m。那么，人对小车做的功是 ，重力对小车做的功是 。[1.0]
*5．功的原理可以概括为一句话，这就是 。例如你使用的是省力机械，那就必然要费 。[1.0]
*6．在下列哪一种情况下力对物体是做了功的（ ）。[0.5]
A．用力推讲台，讲台没有动． B．人提水桶沿水平地面行走．
C．沿斜坡方向把物体拉上去． D．天花板上的电线吊着电灯．
**7．某人用力把一个重10N的冰块水平抛出，冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来。则冰块在滑行过程中（ ）[1.5]
A．人对冰块做了400J的功． B．重力对冰块做了400J的功．
C．人和重力都没有对冰块做功． D．以上说法都不对．
**8．马拉着质量是2000kg的马车在水平路面上前进了400m，做了3×105J的功。求：
（1）马车的重；（2）马的拉力。[2.5]

知识的应用
**9．用100N的水平推力，使重500N的物体沿水平面移动20m。重力对物体做的功为 ，水平面对物体的支持力做的功为 ，推力对物体做的功为 。[2.5]
**10．某人将一只重为50N的箱子拎起0．5m高，然后沿水平方向行走10m。则该人对箱子共做 J的功，其中沿水平行走10m所做的功为 。[1.5]
**11．要使一个物体移动一定的距离，就要对物体做一定的功。如果是利用机械（如杠杆、滑轮、滑轮组）来使物体移动的，那么，利用费力的机械就 距离，利用省力的机械就 距离。总之，不论使用什么机械，要想少做些功是不可能的。这个现象可以用一句很简洁的话概括： 这就是功的原理。[2.5]
**12．在相同的水平推力作用下，使较重的A物体沿光滑的平面移动，较轻的B物体沿粗糙的平面移动，若移动相同的距离，则下列说法中正确的是（ ）[1.5]
A．推力对人物体做的功多 B．推力对B物体做的功多
C．推力对A物体和B物体做的功一样多． D．条件不足，无法比较推力对它们做功多少的关系
**13．有两只相同的水缸，需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取水分别倒入两个水缸内。甲力气大，每次均提一桶水；乙力气小，每次均提半桶水。在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中（ ）[1.5]
图10-6
A．甲比乙做的功多 B．乙比甲做的功多
C．两人做的功一样多 D．条件不足，无法比较做功的多少
***14．如图10－6所示，三种情况中物体所受的拉力都是F，甲图中物体上升sm，乙图中物体沿斜面向上移动sm，丙图中物体水平移动sm。比较拉力F做功的多少，结论是（ ）[2.5]
A．甲图做功最多． B．乙图做功最多．
C．丙图做功最多． D．做功一样多．
***15．马拉着重I04N的车在水平公路上匀速前进，30min走了5.4km，车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N。问：
（1）马拉车前进的速度是多大？
（2）马对车的水平拉力是多大？马在这段时间内对车做了多少功？[2.5]

图10-7

***16．如图10－7表示一个楼梯，楼梯上面有一个平台。楼梯的斜坡长L＝5m，平台高h＝4m，平台长s＝3m。某人手提质量为25kg的水桶沿楼梯上楼，然后走到平台右端。这一过程中人做了多少功？[3.0]

机械效率 功率
基础知识与基本技能
*1．运动有快有慢，我们用“单位时间里通过的路程”来表示运动的快慢，称为速度，计算公式是 。做功也有快有慢，我们用 来表示做功的快慢，称为 ，计算公式是 ，国际单位是 ，常用单位还有 。[2.5]
*2．机械效率是指 写成公式是 。[1.5]
*3．利用机械做功时，影响机械效率的因素有哪些？答： 和 。[1.5]
图10-10
*4．利用某机械做功，动力做的总功是500J，其中有用功是400J。那么，克服机械自重和摩擦做的额外功是 J，机械效率是 。[1.5]
**5．我们要通过实验测出图10-10中甲和乙两个滑轮组的机械效率。[5.5]
（l）两个滑轮组装置的共同点是什么？ ；不同点有哪些？ 。
(2)实验中需要测量哪几个物理量？ ，需要计算哪几个物理量？ 。
（3）实验中，如果你已经按图组成了一个滑轮组，那么，只用刻度尺量出钩码上升的高度h，而不再用刻度尺量弹簧测力计移动的距离s行不行？ ，理由是什么？ 。
（4）请问：甲、乙两个滑轮组哪个更省力些？ 。理由是什么？ 。两个滑轮组的机械效率会不会一样？ ，理由是什么？ 。
**6．有甲乙两台机器，甲做的功是乙做功的2倍，而乙做功所花的时间是甲的一半，由此可知 ）。[1.0]
A．甲做功快． B．乙做功快． C．甲、乙做功一样快．
**7．一个举重运动员，在2.5s内把一个质量为200kg的杠铃举高2m。取g＝10N／kg。问：（1）运动员对杠铃做了多少功？（2）运动员举杠铃时的功率是多大？[2.0]

**8．用一个动滑轮把重为G＝100N的物体提到h＝9m的高处，人拉绳端的力F＝60N问：（1）人做的总功是多少？（2）人做的有用功是多少？（3）人做的额外功是多少？（4）动滑轮的机械效率是多大？[3.5]

**9．用一个杠杆来提升重物。已知动力臂是阻力臂的3倍，物体重600N手向下压杠杆的动力是210N，物体被提升20cm。求：
（l）手压杠杆下降的高度；（2）人做了多少总功；（3）人做了多少额外功；（4）杠杆的机械效率是多大。[4.5]

机械能
基础知识与基本技能
*1．一个物体 ，我们就说它具有能量。一个物体 越多，表示这个物体的能量越大。[1.0]
*2．物体由于运动而具有的能叫做 ；物体由于被举高而具有的能叫做 ；物体由于发生弹性形变而具有的能叫做 。[1.0]
*3．运动物体的 越大， 越大，具有的动能就越大。[0.5]
*4．物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就 。[0.5]
*5．动能和势能统称为 能。一个从高处落下的物体，在某一位置时具有的动能是8J，重力势能是6J，则物体具有的机械能是 J。[1.5]
*6．下列情况中的物体具有什么形式的机械能？[1.5]
（1）在海面上行驶的船具有 。
（2）被拉伸的橡皮筋具有 。
（3）被拦河坝挡住的上游河水具有 。
（4）站在下行电梯里的乘客具有 。
*7．关于动能的概念，下列说法中正确的是（ ）。[1.0]
A．速度大的物体具有的动能一定大 B．质量大的物体具有的动能一定大
C．运动物体只具有动能 D．一切运动的物体都具有动能
*8．关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）。[1.0]
A．高山上静止的石头不具有能 B．物体已做的功越多，说明物体具有的能越多
C．只要物体能够做功，就说明物体具有能 D．只有正在做功的物体才具有能
**9．甲、乙两物体处于同一水平地面上，甲的动能比乙的动能大。下列说法正确的是（ ）。[1.0]
A．甲的质量一定比乙大 B．甲能够做的功一定比乙多
C．甲的速度一定比乙大 D．甲已经做的功一定比

机械功和机械能训练（检测题）
基础知识与基本技能
*1．雨滴在空中匀速下落的过程中，雨滴的动能 ，重力势能 ，机械能 。（填“变大”或“变小”“不变”）
图10-1
*2．力学中所说的功包括两个必要因素：一是 ；二是 。
*3．如图10-1所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道的C处，物体从A点由静止下滑，沿BC运动并撞击弹簧，在弹簧被压缩的过程中， 能转化成 能。
*4．在平直公路上用50N的水平力拉着重为500N的车前进10m，则拉力做的功为 ，重力做的功为 。

知识的应用
**5．判断下列说法的正确与错误：
（1）物体受到力的作用并且运动，力不一定就对物体做功。 （ ）
（2）功的单位是牛·米，专门名称是焦，功的单位还可以是瓦·秒。（ ）
（3）功率是单位时间里做的功，它表示做功的快慢。 （ ）
（4）由功的原理可知，省力的机械费功，费力的机械省功。 （ ）
（5）甲、乙两台机器都在工作，谁做的有用功多谁的机械效率就高。（ ）
（6）使用机械做功时，如果摩擦不计，它的机械效率就是100％。 （ ）

***6．某物体在一对平衡力作用下运动，则该物体（ ）
A．机械能一定不变，动能一定不变 B．机械能可能改变，动能一定不变
图10-2
C．机械能可能改变，动能可能改变 D．机械能一定不变，动能可能改变
***7．如图10-2所示，滑轮组自重及摩擦不计。物体A重300N，在F＝4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动。则物体在运动过程中受的阻力是 N；5s内滑轮组对物体A做的功是 J；拉力F的功率为 W。

知识的拓展
***8．用一个动滑轮把重为l00N的货物吊到2m的高处，人施加在动滑轮绳端的力是55N。则人所做的有用功是 J，总功是 J，滑轮的机械效率是 。
****9．一只水捅掉在了井里，在打捞水桶时里面带了些水，则下列各项属于有用功的是（ ）
图10-4
A． 把桶中的水提高做的功 B.把桶提高做的功
C. 把桶和水提高做的功 D.手拉打捞绳所做的功
****10．用如图10-4所示的滑轮组提升重900N的物体，使物体匀速上升3m，所用拉力为400N，摩擦不计。求：
（1）动滑轮有多重。
（2）滑轮组机械效率是多大。
（3）若用它匀速提升重1800N的物体，绳端的拉力是多大？这种情况下滑轮组的机械效率是多大？

[参考答案]
检测题
1．不变 减小 减小 2．有力作用在物体上 物体在力的方向上移动距离 3．动 弹性势4．500J 0 5．（√）（√）（√）（×）（×）（×） 6．B 7．12 300 60 8．200 220 91% 9．B 10。（1）由得；（2）；（3），。
机械功 功的原理
基础知识与基本技能 1．W=FS 焦 2．4.5J 3．600 上 0 3000J 4．1000J 0 5．使用任何机械都不省功 距离 6．C 7．C 8．（1）2×104N （2）750N
知识的应用 9．0 0 2000J 10．25J 0J 11．省 费 使用任何机械都不省功 12．C 13．C 14．A 15．（110.8Km/h 1000N 5.4×106J 16．1000J。
知识的拓展 17．（1）不计磨擦和机械自重 （2）存在磨擦和机械自重 18．（1）Gh （2）1/2 2 FS Gh （3） FS 19．（1）9×104N （2）1.08×108J 20．6×103N 21．（1）100J （2）50N 22．使用更长一些的木板，使斜面坡度更小些 。

机械效率 功率
基础知识与基本技能 1．V=s/t 单位时间里完成的功 功率 p=w/t 瓦 千瓦 2．有用功与总功的比值 3．磨擦 机械自重 4．100J 80% 5．（1）提起的物体相同 滑轮个数不同，承担物重的绳子段数不同 （2）钩码重 绳端的拉力 钩码上升高度 绳端拉力移动的距离 （3）行 可根据承担物重的绳子段数推算 （4）乙 承担物重的绳子段数多 不一样 动滑轮重不同 6．C 7．（1）4000J （2）1.6×103W 8．（1）1080J （2）900J （3）180J （4）83.3% 9．（1）0.6m （2）126J （3）6J （4）95.2%。
知识的应用 10．做功快慢 2×107 11．较轻的 较轻的 少做额外功 12．自重 磨擦 额外 小于1 13．（1）竖直向上 匀速 （2）5 （3）0.025J 80.% （4）变大 14．天平 钟表 ，测力计 刻度尺 15．（×）（√）（√） 16．（×）（√）（×）（×）17．C 18．D 19．B 20．C 21．4×103N 22．（1）滑轮与轴之间有摩擦 475J 500J 95% 23．（1）200J 250J 80% （2）450J 500J 90%
知识的拓展 24．（1）1.26×108J （2）3150N （3）3150N 25．（1）100N （2）12500J （3）50W 26．（1）24000J （2）60% 27．（1）70N （2）600m 28．3.92×105W 29．（1）24000J 200W 30．（1）略 （2）2.2N （3）80% 31．1.5m （2）80% 32．（1）动滑轮重20N 机械效率83.3% （2）1.5m 33．（1）4×104N （2）48s 34．（1）8W （2）25N 35．（1）75% （2）先利用问题1的条件求动滑轮重30N 再求机械效率80% 36．功率与牵引力、速度的关系是p=Fv 功率为最大时，速度最小时牵引力最大 37．（1）图略（提示：“方便”—应使绳子向下拉） （2）720N 150W 38．（1）图略（提示：使绳子向上拉） （2）56N 89% （3）最大能提起的物重为270N，最大机械效率为90%。

机械能
基础知识与基本技能 1．能够做功 能做的功 2．动能 重力势能 弹性势能 3．质量 速度 4．越大 5．机械 14 6．（1）动能 （2）弹性势能 （3）重力势能 （4）动能 7．D 8．C 9．B
知识的应用 10．不变 变大 变大 11．（1）增大 不变 增大 （2）不变 减小 减小12．弹性势能 势 势 动 13．动 势 动 14．势 动 势 动 15．B 16．D 17．C 18．B 19．C 20．D 21．C 22．动能和势能都变小，因为动能和势能都与质量有关，质量变小，所以动能和势能都变小
知识的拓展 23．动 势 动 势 24．卡车 铁球 25．重力势 弹性势 26．变大 变小 不变变小 27．重力势 动 动 弹性势能 28．动 动 势 29．A 30．A 31．B 32．B 33．A 34．C 35．B 36．D 37．共4次，（1）重力势能转化为动能 （2）动能转化为弹性势能 （3）弹性势能转化为动能 （4）动能转化为重力势能 38．小球运动受摩擦。
参考答案：（机械与人）
一：填空题：
1、0.9 500 2、5.4 12.6 3、乙 不能 4、A 1/4
5、1.2 6、费力 A 增大 7、等于 8、乙
9、730 0.6 10、F 竖直向下 A 竖直向上

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