八年级物理简单机械知识点及练习.pdf

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1、第十二章 简单机械 一、杠杆 一、杠杆 一杠杆 1定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆;2杠杆五要素：五要素 物理含义 支点 杠杆绕着转动的点,用“O”表示 动力 使杠杆转动的力,用“F1”表示 阻力 阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示 动力臂 从支点 O 到动力 F1作用线的距离,用“l1”表示 阻力臂 从支点 O 到阻力 F2作用线的距离,用“l2”表示 3要点透析 1 杠杆的支点一定要在杠杆上,可以在杠杆的一端,也可以在杠杆的其他位置；2 动力和阻力是相对而言的,不论动力还是阻力,杠杆都是受力物体,跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体；3 动力作用点：动力在杠杆上的作用点；4 阻力

2、作用点：阻力在杠杆上的作用点；5 力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离,它是点到线的距离而不是点到点的距离；6 力臂有时在杠杆上,有时不在杠杆上,如果力的作用线恰好通过支点,则力臂为零；7 力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线；8 力臂的三种表示：根据个人习惯而定 例 1 下列关于杠杆的一些说法中,正确的是 A杠杆必须是一根直棒 B杠杆一定要有支点 C动力臂就是支点到动力作用点的距离 D当力的作用线通过支点时,力臂最大 二杠杆的平衡条件 1杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡;2实验探究：杠杆的平衡条件 实验 序号 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 动力动力臂

3、 Ncm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 阻力阻力臂 Ncm 1 0.5 20 10 1.0 10 10 2 1.5 20 30 1.0 30 30 3 2.0 20 40 4.0 10 40 探究归纳：只有动力动力臂=阻力阻力臂,杠杆才平衡;3杠杆平衡条件表达式：动力动力臂=阻力阻力臂,即动力阻力=阻力臂动力臂；公式表示为：11=22,即12=21.应用公式时单位要统一;例 2 图2 是研究杠杆平衡条件的实验装置,要使杠杆在图示位置平衡,在 A处钩码应挂 A6 个 B3 个 C2 个 D1 个 例 3 三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,如图所示,甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚

4、一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是 A乙图中水桶 B 向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离 B乙图中水桶 B 向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶 B 往前移动一点距离 C丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离 D丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离 三生活中的杠杆 杠杆类型 力臂关系 平衡时力的关系 优缺点 应用 省力杠杆 l1l2 F1F2 省力,费距离 撬棍、瓶起子等 费力杠杆 l1F2 省距离,费力 镊子、钓鱼竿等 等臂杠杆 l1=l2 F1=F2 不省力,不省距离 天平,定滑轮等

5、例4一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直且作用于OB 中点的力 F,使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置,这个过程中这个直杆 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 四、总结归纳 1.知识要点归纳 A.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;支点杠杆绕着转动的点；动力使杠杆转动的力；阻力阻碍杠杆转动的力；动力臂从支点到动力作用线的距离；阻力臂从支点到阻力作用线的距离;当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了;B.杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂或 F1L1=F2L2 C.杠杆的

6、应用 省力杠杆：L1L2 F1F2 省力费距离；费力杠杆：L1L2 F1F2 费力省距离；等臂杠杆：L1=L2 F1=F2 不省力、不省距离,能改变力的方向;等臂杠杆的具体应用：天平;许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的;2.做题方法技巧 正确理解力臂概念是学好杠杆的基础,要正确理解力臂,需明确力的作用点和作用线,力的作用点一般是指动力或阻力的施力物体与杠杆的接触点,作用在杠杆上；力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的线;力臂是从支点到力的作用线的垂线段,是点到线的距离,不是点到点的距离;练习：1、杠杆定义：一根硬棒,在力的作用下能够绕着 转动的 叫杠杆;2、杠杆五要素：支

7、点指 ；动力是 杠杆转动的力；阻力是 杠杆转动的力；动力臂是 到 的距离；阻力臂是 到 的距离;3、杠杆平衡的条件：4、杠杆其特点可分为：、5、杠杆的定义：在力的作用下能够绕着 转动的 叫杠杆;6、杠杆的五要素：支点 ：指 ；动力 ：是 ；阻力 ：是 杠杆转动的力；动力臂 ：是 到 的距离；阻力臂 ：是 到 的距离;7、画出下面杠杆的动力臂与阻力臂 简记：一找点、二画线、三作垂线段 温馨提示：不论动力、阻力,都是杠杆受的力 8、杠杆的平衡条件：;9、在探究杠杆平衡条件时,某同学得到一组实验数据“F12N,L13cm,F23N,L22cm”,由此他归纳得出杠杆平衡条件为：F1+L1F2+L2,请

8、问该结论是否正确,为什么 10、A.省力杠杆：动力臂_阻力臂的杠 杆,杠杆平衡时,动力_阻力;B.等臂杠杆：动力臂_阻力臂的杠杆,杠杆平衡时,动力_阻力;C.费力杠杆：动力臂_阻力臂的杠杆,杠杆平衡时,动力_阻力;11、两个小孩坐在跷跷板上,当跷跷板处于平衡时 A、两个小孩的重力一定相等 B、两个小孩到支点的距离相等 C、轻的小孩离支点近一些 D、重的小孩离支点近一些 12、在用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅在扳手柄上套一节铁管,这样就能比较容易地拧下螺母,这样做的物理原理是：A、减小阻力 B、增大动力 C、增大动力臂以增大动力 D、增大动力臂减小动力 13、铡刀铡草时的示意图,请画出动力 F

9、的力臂用 L 表示;14、如图所示,F1是作用在抽水机手柄A 点处的动力,O 为支点;请画出动力 F1的力臂 L1 15、如图所示,O 是杠杆的支点,在图中画出动力F1的力臂 16、如图所示,100N 的均匀木棒 AB 在细绳拉力作用下保持静止;请在图中画出木棒所受拉力的力臂 L 及所受重力的示意图;FA B CD E F 17、如图所示,当支架上刻度相等的杠杆处于静止状态时,弹簧秤的示数为 29.4 牛,则每个钩码的重是_;若把弹簧秤移至 D 处竖直向上拉杠杆,使杠杆重新平衡;此时弹簧秤的示数为_牛;二、滑轮 一定滑轮和动滑轮 1滑轮：周边有槽,能绕轴转动的小轮;滑轮的实质是变形的杠杆 2定

10、滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮;3动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动,这样的滑轮叫做动滑轮;4定滑轮与动滑轮的特点：1 定滑轮可以改变力的方向,但不省力；2 动滑轮可以省一半力,但不能改变用力的方向;5使用定滑轮和动滑轮的几种情况图中物体全部匀速运动 种类 图示 表达式 定滑轮 F=G F=f,f 为物体 A 所受的摩擦力 动滑轮 F=+轮2，绳=2物，绳=2物 F=2，绳=2物，绳=2物 F=2G+轮，轮=物2，轮=物2 F=2f，轮=物2，轮=物2 例 5 如图所示,滑轮上挂一重 10N 的物体 A,当滑轮在力 F 的作用下向上匀速上升时,滑轮的速度为重物 A 上升时速度的 ,力 F 应为

11、 N 滑轮和绳重及摩擦力均不计;二滑轮组 1 滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的,可以达到既省力又改变力的方向的作用效果;第 13 题 第 14 题 第 15 题 第 16 题 2滑轮组省力情况的确定方法：在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下,使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一;如图所示;例 6 如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物 G 均匀提高 h 高度,最省力的是 三轮轴和斜面 1 轮轴：由一个轴和一个大轮组成,能省力和改变力的方向,实质是一个可以连续转动的杠杆;方向盘、水龙头等轮轴的公式：1=2或21=轮轴既省力又改变力的方向,但费了距离;2斜

12、面：斜面是一种可以省力的简单机械,却费距离;理想情况下斜面公式：Fl=Gh 斜面长 l 是斜面高 h 的几倍,所用的拉力F 就是物重G 的几分之一;例 7 斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,工人师傅小波和小新分别用如图甲、乙两种方法,将同样的物体搬上车,下列说法正确的是 A甲方法不可以省力,但能省功 B甲方法可以省力,也能省功 C乙方法可以省力,但不能省功 D乙方法可以省力,也能省功 练习：1、定滑轮是指 固定不动的滑轮,使用定滑轮 省力,但可以 ;2、动滑轮是指 随 一起运动的滑轮,使用动滑轮可省 力,但不能 ;3、滑轮组由 和 组成,使用滑轮组既可以 ,又能 ;4、其他省力的机械还有：

13、、第 3 节 机械效率 1、有用功：定义：对人们有用的功;公式：W有用Gh提升重物W总W额=W总 斜面：W有用Gh 2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功;公式：W额W总W有用G动h忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组 斜面：W额fL 3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总W有用W额FSW有用 4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值;公 式：=WW有用总 定滑轮：=GhGhGFSFhF 动滑轮：=22GhGhGFSF hF 滑轮组：=GhGhGFSFnhnF 5、有用功总小于总功,所以机械效率总小于 1;通常用百分数表示;某滑轮机械效率为 60%表示有用功占总功的 60%;6

14、、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦;7、机械效率的测量：1 原理：=WGhWFS有用总 2 应测物理量：钩码重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳的自由端移动的距离 S;3 器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计;4 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的：保证测力计示数大小不变;5 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多;提升重物越重,做的有用功相对就多;摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多;8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率 简单机器中考题汇编 一、填空题 1.人直接用 F1的力匀速提升重物,所做

15、的功是 W1,若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为 F2,所做的功是 W2 AF1一定大于 F2 BF1一定小于 F2 CW2一定大于 W1 D只有 F2大于F1,W2才大于 W1 2.图 5 的剪刀剪纸机械效率为 80%,这表示 A.若作用在剪刀的动力是 1N,则阻力是 0.8N B.若作用在剪刀的阻力是 1N,则动力是 0.8N C.若作用在剪刀的动力做功 1J,则有 0.2J 的功用于剪纸 D.若作用在剪刀的动力做功 1J,则有 0.8J 的功用于剪纸 3下列工具中,使用时属于费力杠杆的是 A 核桃夹 B 羊角锤 C 筷子 D 起子 4如图所示,O 为杠杆 MN 的支点,O

16、M：ON=3：4,物块 A 和 B 分别挂在 M、N 两端,杠杆恰好平衡,已知物块 A、B 的体积之比为 2：1,则 A、B 两物体物质的密度之比是 A 3：2 B 4：3 C 2：3 D 3：4 5如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体 A 和 B 同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是 A 杠杆仍能平衡 B 杠杆不能平衡,左端下沉 C 杠杆不能平衡,右端下沉 D 无法判断 6.如图所示,小明用一可绕 O 点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高,他用一个始终与杠杆垂直的力 F,使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中此杠杆 A 一直是省力的 B 先是省力的,后是费力的

17、C 一直是费力的 D 先是费力的,后是省力的 7如图所示,工人用滑轮或滑轮组提升重物,每只滑轮质量均相同,若把同一货物匀速提升相同的高度不计绳子与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是 A 使用 C 滑轮组与使用 D 滑轮组一样省力 B 使用 D 滑轮组最省力 C 其中机械效率最高的是使用 C 滑轮组 D 其中机械效率最高的是使用 B 滑轮 8.如图所示的滑轮组,每个滑轮重为 20N,绳重及摩擦不计用它匀速提升重为 100N 的物体,所用的拉力 F 是 图 5 A 50N B 60N C 70N D 120N 9.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住浆柄的末端视为支点,另一手用

18、力划浆下列说法正确的是 A 为省力,可将用力划浆的手靠近支点 B 为省力,可将用力划浆的手远离支点 C 为省距离,可将用力划浆的手远离支点 D 将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离 10.把质量相等的A、B两物体挂在图 6 所示的滑轮组下而,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后 AA上升 BA下降 CA、B均静止 D无法判断 第 8 题图 第 9题图 第 10 题图 二、填空作图题 11.图19是手臂的简化图,手托住重物时,肌肉对前臂的拉力沿图中 ab 线;1 在图中画出重物对手的压力 2 画出肌肉对前臂的拉力方向 3 画出拉力的力臂 4 根据公式_判断肌肉对前臂的拉力_重物对手的拉力选填

19、“大于”、“等于”、“小于”;12以O为支点质量忽略不计的杠杆挂上 10N 重物 A,杠杆同时还受另一个大小与FA不等、竖直向上的力FB作用,处于平衡.在图 9 中画出 1 FA的力臂lA；2 FB的示意图并标示它的大小.13.如图中搬运砖头的独轮车,使用时可视为 选填“省力”或“费力”杠杆：若车厢或砖头所受的总重力G为1000N车架所受重力忽略不计 独轮车的有关尺寸如图,推车时,人手向上的力 F 的大小为 N 14.使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度,提高工作效率 O A FA=10N 图 9 1 如图甲,工人在铺设电缆时,要在转弯处安装一组导向轮,这组导向轮属于 选填“动滑轮”或“定滑轮

20、”2 如图乙,尖嘴钳是常用的电工工具,刀刃部分靠近转动轴,这是为了 ,从而在使用时更加省力 15根据题中所给出的滑轮,请在图 1 中用划线方法画出绕法要求所给的滑轮都利用 16 如图所示的杠杆中,已知动力 F1和阻力臂 L2,请你作出动力臂 L1和阻力 F2 17.如图 2 所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O 为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力,请在图中画出力F1,F2的力臂 L1,L2 第 15 题图 第 16 题图 第17 题图 三、实验探究题 18.如题 18 图所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件;（1）实验前杠杆如图

21、所示,为使杠杆处在 平衡状态,应将杠杆右端的平衡螺母 B 向 选填“左”或“右”调;（2）记录实验数据的表格如下表,请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整;实验次数 动力臂 L1/m 阻力 F2/N 1 2 0.3 3 0.2 2 4 0.4 8 3 5 6 0.25 19.小猴和小白兔同时发现了一个实心胡萝卡,它们都想多分点;小猴提出分配方案：将胡萝卜放在三角形石块的尖端,调节胡萝卜位置,使胡萝卜静止时保持水平,然后沿支点处竖直切开,各拿一份,如图甲所示;小白兔说：“我要长的那一头”,小猴却暗自高兴;1 从质量角度来看,小猴有没有吃亏 答：2 从图乙可看出,造成上述现象的原因是：A 端重力的

22、力臂 选填“大于”、“小于”或“等于”B 端重力的力臂根据杠杆平衡的条件可得出：A 端的质量 选填“大于”、“小于”或“等于”B 端的质量;20.在探究“杠杆平衡条件”实验中 1 实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,目的是 ;2 杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的 A 位置挂上两个钩码,可在 B 位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡;3 她改用弹簧测力计在乙图中的 C 位置斜下拉,若每个钩码重 2N,当杠杆在水平位置平衡时,测力计示数将 填“大于”“等于”或“小于”2N 第20题图 第21题图 21在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干 1 将杠杆

23、装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向 调 2 某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图甲这一组数据得出探究结论 填“能”或“不能”理由是 3 如图甲所示,杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆 填“左”或“右”端将下沉 4 如图乙所示,用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 选填：“变大”、“变小”或“不变”,其原因是：23.小聪估测书包重量,现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶 600mL 的水,空瓶 的质量忽略不计 1 这瓶水的质量 m_ _,重量 G 1mL=lcm

24、3,水的密度是1g/cm3,g=10N/kg 2 手提细绳,如图 21,若硬棒水平静止 在图中标示需要测量的长度 3 书包重量约为_ _用上述求得及所测得的物理量符号表示 4 若测量中硬棒挂书包一端下沉,你有什么办法让硬棒恢复水平平衡 答案：答案：1C,2.D,3.C,4.C,5.C,6.B,7.D,8.B,9.B,10.B 114F1l1=F2l2 大于 12 13.省力,300,14.定滑轮,减小阻力臂 15 18.1 水平；右；2 动力 F1/N 阻力臂 L2/m ；0.2；0.3 19.1 小猴没有吃亏 2 小于 3 大于 20.1 便于在杠杆上直接读取力臂,同时使杠杆的重心在支点上 24 3 大于 21.左,不能,实验次数太少,得出的结论具有偶然性,变大,其力臂变小 A O FA=10N lA FB=5N