滬科版八年級物理下冊第十一章機械與人復習試題及答案

最新滬科版八年級物理下冊第十一章機械與人復習試題及答案全套專訓1簡單機械與力學綜合名師點金：簡單機械在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用，在使用過程中必然會涉及壓強、浮力、密度等知識。這也是力學知識中一個重要的結合點，也是中考命題中的熱點和拔高點，在學習中一定要重視該部分知識的融會貫通。簡單機械與壓力、壓強的綜合1．如圖所示，輕繩連接質(zhì)量為m1和m2的兩個物體，處于靜止狀態(tài)。已知m1<m2，k為放在水平地面上的磅秤。(不計滑輪摩擦)求：(1)繩A的拉力為________；(2)磅秤讀出的質(zhì)量為__________。(第1題圖)(第2題圖)2．【中考·遂寧】如圖，甲物體靜止放置于水平地面上時，對地面的壓強為p1；輕質(zhì)杠桿AB的支點為O，OB＝3AO，現(xiàn)在杠桿的A端用輕繩將甲物體吊起，在杠桿的B端懸掛質(zhì)量為4kg的乙物體，杠桿在水平位置平衡，此時甲物體對地面的壓強為p2，且p1＝3p2。(g取10N/kg)求：(1)杠桿A端受到的拉力是多少牛？(2)甲物體的重力是多少牛？簡單機械與摩擦力的綜合3．工人們?yōu)榱税徇\一個笨重的機器進入廠房，他們設計了如圖所示的四種方案(機器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管的橫截面)。其中最省力的方案是()4．如圖所示，物體M在拉力F作用下做勻速直線運動，物體M與地面的摩擦力為24N，則F＝________N(不計繩重、滑輪與繩間的摩擦)。若拉力F增加8N，則物體M與地面間的摩擦力________(填“變大”“不變”或“變小”)。(第4題圖)(第5題圖)簡單機械與浮力的綜合5．【中考·廣東】如圖是某裝置利用浮力進行自動控制的原理圖，AOB為一杠桿(質(zhì)量忽略不計),OA∶OB＝1∶2。A端用細線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2.7kg。當鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力F時，杠桿恰好在水平位置平衡。則鋁球實心部分的體積為________m3，鋁球受到的浮力為________N，鋁球空心部分體積為________m3。(ρ鋁＝2.7×103kg/m3，g取10N/kg)6．【中考·煙臺】某課外科技小組的同學對自動沖水裝置進行了研究(如圖所示)。該裝置主要由水箱、浮球B、蓋板C和一個可以繞O點自由轉動的硬桿OB構成，AC為連接硬桿與蓋板的細繩。隨著水位的上升，蓋板C所受的壓力和浮球B所受的浮力均逐漸增加，當浮球B剛好浸沒到水中時，硬桿OB處于水平狀態(tài)，蓋板C恰好被打開，水箱中的水通過排水管排出。實地測量浮球B的體積為1×10－3m3，蓋板的橫截面積為6×10－3m2，O點到浮球球心的距離為O點到A點距離的3倍。不計硬桿、蓋板以及浮球所受的重力以及蓋板的厚度。求：(g取10N/kg)(1)水箱內(nèi)所能注入水的最大深度；(2)在你以上的計算中忽略了硬桿、蓋板以及浮球的重力，如果考慮它們的重力，你認為設計時應采取哪些措施可保證自動沖水裝置正常工作？(寫出一種措施即可)(第6題圖)

全章高頻考點專訓答案專訓11．(1)m1g(2)m2－m1點撥：(1)由圖可知，滑輪為定滑輪，且m1<m2，則繩A的拉力為FA＝G1＝m1g；(2)物體m2對磅秤的壓力F＝G2－FA＝G2－G1＝m2g－m1g＝(m2－m1)g，則磅秤讀出的質(zhì)量m＝eq\f(F,g)＝eq\f(（m2－m1）g,g)＝m2－m1。2．解：(1)根據(jù)杠桿平衡條件知FA·OA＝FB·OB，則杠桿A端受到的拉力FA＝eq\f(FB·OB,OA)＝eq\f(FB·3OA,OA)＝3FB＝3m乙g＝3×4kg×10N/kg＝120N；(2)由圖可知，兩種情況下甲物體與地面的接觸面積相同，根據(jù)p1＝3p2可得，F(xiàn)1＝3F2，由于F1＝G甲，則F2＝eq\f(1,3)F1＝eq\f(1,3)G甲，分析甲物體的受力情況可得，G甲＝FA′＋F支持，根據(jù)力的相互性，F(xiàn)A′＝FA＝120N，F(xiàn)支持＝F2＝eq\f(1,3)G甲，則G甲＝120N＋eq\f(1,3)G甲，解得G甲＝180N。點撥：由兩種情況下，甲物體對地面的壓強的關系p1＝3p2可得，甲物體對地面的壓力的關系F1＝3F2,即第二種情況的支持力是重力的eq\f(1,3)；甲物體懸掛在杠桿上平衡時受三個力作用，重力、地面對它的支持力、杠桿對它的拉力，根據(jù)力的關系列等式即可求解。3．C點撥：在四種情況中，B、C、D都將機器與地面之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，減小了機器與地面之間的摩擦力，而A沒有，所以首先可以排除A。B中使用的是定滑輪，只能改變力的方向不能省力，其所用力的大小與D是一樣的，都等于機器與地面之間的滾動摩擦力。C中使用的是動滑輪，動滑輪能夠省一半的力，所以，此時的拉力等于機器與地面之間滾動摩擦力的一半，所以此時所用的力最小，即最省力。故選C。4．12；不變點撥：由圖可知，滑輪組由2股繩承擔摩擦力，則F＝eq\f(1,2)f＝eq\f(1,2)×24N＝12N；若拉力F增加8N，由于物體M與地面間的粗糙程度、壓力大小都不變，因此物體M與地面間的摩擦力大小不變。5．1×10－3；20；3×10－3點撥：鋁球實心部分的體積為V鋁＝eq\f(m球,ρ鋁)＝eq\f(2.7kg,2.7×103kg/m3)＝1×10－3m3；空心鋁球的重力G球＝m球g＝2.7kg×10N/kg＝27N，杠桿平衡時，F(xiàn)A·OA＝FB·OB，則杠桿A端受到的拉力FA＝eq\f(FB·OB,OA)＝eq\f(FB·2OA,OA)＝2FB＝2×3.5N＝7N，對鋁球進行受力分析可知，鋁球受重力、浮力和杠桿對它的拉力三個力作用保持平衡狀態(tài)，則G球＝FA′＋F浮，根據(jù)力的相互性，F(xiàn)A′＝FA＝7N，因此F?。紾球－FA′＝27N－7N＝20N；根據(jù)公式F?。溅阉甮V排可得，V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(20N,1×103kg/m3×10N/kg)＝2×10－3m3，則鋁球的體積V球＝2V排＝2×2×10－3m3＝4×10－3m3，鋁球空心部分體積為V空＝V球－V鋁＝4×10－3m3－1×10－3m3＝3×10－3m3。6．解：(1)當浮球B剛好浸沒到水中時，排開水的體積和自身的體積相等，則浮球B受到的浮力：F?。溅裧V排＝ρgVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N，此時硬桿OB處于水平狀態(tài)，由杠桿的平衡條件可得：FA·OA＝F浮·OB，則蓋板受到繩子的拉力FA＝eq\f(OB,OA)F?。?×10N＝30N，蓋板C恰好被打開時，處于平衡狀態(tài)，受到的繩子的拉力和液體對蓋板的壓力是一對平衡力，所以，水對蓋板的壓力F壓＝FA＝30N，p＝eq\f(FA,S)＝eq\f(30N,6×10－3m2)＝5000Pa，由p＝ρgh可得，水箱內(nèi)所能注入水的最大深度：h＝eq\f(p,ρg)＝eq\f(5000Pa,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝0.5m；(2)考慮硬桿、蓋板以及浮球的重力時，繩子對蓋板的拉力減小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，要使蓋板被打開，應增大繩子的拉力，可以增大浮球體積，從而增大浮力的大小(或使硬桿的AB段比OA段更長一些)。專訓2功、功率、機械效率的綜合名師點金：功、功率、機械效率是機械在使用過程中經(jīng)常要考慮的幾個問題，它們之間有著緊密的聯(lián)系。在學習的過程中，要注意由此及彼，綜合應用。特別是總功、有用功、額外功的計算，往往是這類問題求解的關鍵。杠桿與功、功率、機械效率的綜合1．【中考·赤峰】如圖所示是一種小型千斤頂?shù)氖疽鈭D，當手往下壓動搖臂時，能把重物抬高一段較小的距離，工人在4s時間內(nèi)用100N的力豎直向下壓動搖臂1m，把1000N的重物勻速抬高8cm。則重物上升的速度為________m/s，人做的功為________J，千斤頂?shù)男适莀_______%。(第1題圖)(第2題圖)2．如圖所示，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，下表是提升物體時采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m400.80.40.20.1(1)若不計杠桿自重和摩擦，求拉力F的大??；(2)若實際拉力為90N，求拉力做的總功及杠桿的機械效率?；喤c功、功率、機械效率的綜合3．【中考·玉林】王師傅裝修房子時，用如圖所示的滑輪組裝置往樓上運送空心磚。已知裝物箱重250N，每個滑輪重50N，每塊空心磚重20N，不計鋼絲繩的重力和摩擦。若王師傅拉鋼絲繩的力是600N，則：(1)一次能勻速提升多少塊磚？(2)若某次提升中，鋼絲繩受到的拉力是500N，拉力的功率是250W，則將空心磚勻速提升10m，需要的時間是多少？(第3題圖)4．【中考·長沙】如圖是一個上肢力量健身器的示意圖。D是動滑輪，配重A的質(zhì)量為140kg，底面積是8.0×10－2m2，杠桿EH可繞O點在豎直平面內(nèi)轉動。假定運動員體重是600N，不計杠桿重、繩重及摩擦，g取10N/kg。問：(1)配重A自由放置時對地面的壓強是多大？(2)當人將配重A勻速提升0.2m時，人做功340J，動滑輪重為多少？(第4題圖)5．【中考·孝感】如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F的作用下，將重為105N的物體勻速提起，在5s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s＝3m。圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩子自由端移動的距離s的關系圖。(1)計算物體上升的速度。(2)圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是________，并列式計算出該物理量。(3)計算滑輪組提升該物體時的機械效率。(第5題圖)6．【中考·河北，多選】用五個相同質(zhì)量的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在繩子自由端分別用力將重力為G的物體勻速提升，乙滑輪組的機械效率為η乙，不計摩擦、繩和木板的重。下列說法正確的是()(第6題圖)A．兩個滑輪組的機械效率可能相等B．F1一定大于F2C．每個滑輪重為eq\f(（1－η乙）G,2η乙)D．甲、乙將重物提升相同的高度，F(xiàn)1與F2的功率可能相等斜面與功、功率、機械效率的綜合7．【中考·呼和浩特】已知斜面傾角為30°，斜面高為2m。小兵同學用繩子沿斜面將重為400N的木箱由斜面底端勻速拉到頂端。拉力大小為300N，繩重不計。求：(1)小兵對木箱做的有用功；(2)斜面的機械效率；(3)斜面對木箱施加的摩擦力。(第7題圖)8．如圖所示，用平行于斜面的拉力F，將重為20N的物體沿斜面從底端以0.2m/s的速度勻速拉至頂端。若不考慮物體與斜面間的摩擦，則拉力F為________N；若斜面的機械效率為80%，則此時拉力F′為________N，拉力做功的功率是________W。(第8題圖)斜面、滑輪組與機械效率的綜合9．【中考·濰坊】建筑工人要向樓上運送貨物，為了省力，他在斜面上安裝了一個滑輪組，做成如圖所示的裝置，斜面的傾角為30°且固定在水平面上。運送貨物時，工人用400N的力拉繩子，重為500N的貨物在20s內(nèi)沿斜面勻速運動6m，求此過程中：(1)貨物的速度大??；(2)工人提升貨物做的有用功；(3)該裝置的機械效率。(第9題圖)

全章高頻考點專訓答案專訓21．0.02；100；80點撥：v物＝eq\f(h,t)＝eq\f(0.08m,4s)＝0.02m/s；W總＝Fs＝100N×1m＝100J；η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1000N×0.08m,100J)×100%＝80%。2．解：(1)杠桿在水平位置平衡時，根據(jù)杠桿平衡條件可知，G·OA＝F·OB，即40N×0.8m＝F×0.4m，解得F＝80N；(2)拉力所做的總功W總＝F′s＝90N×0.1m＝9J，拉力所做的有用功W有＝Gh＝40N×0.2m＝8J，杠桿的機械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(8J,9J)×100%＝88.9%。3．解：(1)G物＝3F－G動－G箱＝3×600N－50N－250N＝1500N，一次能勻速提升的磚的數(shù)量為n＝eq\f(G物,G1)＝eq\f(1500N,20N)＝75塊。(2)拉力移動的距離s＝3h＝3×10m＝30m，拉力做功W＝F′s＝500N×30m＝15000J，所用的時間t＝W/P＝eq\f(15000J,250W)＝60s。4．解：(1)壓力F＝GA＝mAg＝140kg×10N/kg＝1400N，壓強p＝F/S＝1400N/(8.0×10－2m2)＝17500Pa。(2)由題知W總＝GAh＋G動h，即340J＝1400N×0.2m＋G動×0.2m，則G動＝300N。5．解：(1)滑輪組由三段繩子承擔總重，s＝3h，h＝eq\f(1,3)s＝eq\f(1,3)×3m＝1m，物體上升的速度v＝eq\f(h,t)＝eq\f(1m,5s)＝0.2m/s；(2)功；W＝Fs＝50N×3m＝150J；(3)滑輪組的機械效率η＝eq\f(W有,W)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(105N×h,50N×3h)×100%＝70%。點撥：(2)縱坐標表示力的大小為50N，大小不變，橫坐標表示距離，大小為3m，所以陰影部分的面積表示力所做的功。本題考查了滑輪組的特點和速度、功、機械效率公式的靈活運用，能夠正確識圖和辨別滑輪組承擔總重的繩子的段數(shù)是解題的關鍵。6．B、C、D點撥：由圖可知，甲滑輪組只有1個動滑輪，乙滑輪組有2個動滑輪，且不計摩擦、繩和木板的重，因克服物體重力G做的功為有用功，克服物重和動滑輪重做的功為總功，所以，兩滑輪組的機械效率分別為：η甲＝eq\f(W有,W總)＝eq\f(Gh,（G＋G動）h)＝eq\f(G,G＋G動)，η乙＝eq\f(W有,W總′)＝eq\f(Gh,（G＋2G動）h)＝eq\f(G,G＋2G動)，則η甲＞η乙，故A錯誤；由η乙＝eq\f(G,G＋2G動)可得，動滑輪的重力(即每個滑輪重)：G動＝eq\f(（1－η乙）G,2η乙)，故C正確；由圖可知，n甲＝2，n乙＝4，不計摩擦、繩和木板的重，則兩滑輪組繩子的拉力分別為：F1＝eq\f(1,2)(G＋G動)＝eq\f(1,4)(2G＋2G動)，F(xiàn)2＝eq\f(1,4)(G＋2G動)，因(2G＋2G動)＞(G＋2G動)，所以，F(xiàn)1＞F2，故B正確；甲、乙將物體提升相同的高度，拉力做功為總功，則F1與F2的功率分別為：P甲＝eq\f(W總,t甲)＝eq\f(（G＋G動）h,t甲)，P乙＝eq\f(W總′,t乙)＝eq\f(（G＋2G動）h,t乙)，因t甲和t乙的關系不確定，所以，F(xiàn)1與F2的功率可能相等，故D正確。故選B、C、D。7．解：(1)有用功W有＝Gh＝400N×2m＝800J；(2)斜面傾角為30°，斜面高為2m，所以斜面長為s＝2h＝2×2m＝4m，斜面的機械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(400N×2m,300N×4m)×100%≈66.7%；(3)W總＝Fs＝300N×4m＝1200J，W額＝W總－W有＝1200J－800J＝400J，f＝eq\f(W額,s)＝eq\f(400J,4m)＝100N。8．10；12.5；2.5點撥：若不考慮物體與斜面間的摩擦，根據(jù)功的原理可知，F(xiàn)s＝Gh，則F＝eq\f(Gh,s)＝eq\f(20N×0.2m,0.4m)＝10N；使用斜面所做的有用功W有＝Gh＝20N×0.2m＝4J，由η＝eq\f(W有,W總)可得，拉力所做的功即總功W總＝eq\f(W有,η)＝eq\f(4J,80%)＝5J，由W總＝F′s可得，F(xiàn)′＝eq\f(W總,s)＝eq\f(5J,0.4m)＝12.5N；拉力做功的功率P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(F′s,t)＝F′v＝12.5N×0.2m/s＝2.5W。9．解：(1)貨物的速度大小v＝eq\f(s,t)＝eq\f(6m,20s)＝0.3m/s。(2)貨物上升的高度h＝s·sin30°＝eq\f(s,2)＝eq\f(6m,2)＝3m，所做的有用功W有＝Gh＝500N×3m＝1500J。(3)繩子自由端移動的距離s繩＝2s＝2×6m＝12m，工人做的總功W總＝Fs繩＝400N×12m＝4800J，該裝置的機械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1500J,4800J)×100%＝31.25%。專訓3實驗專題探究杠桿平衡條件1．【中考·蘇州】在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：(第1題圖)(1)圖甲中，為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向________側調(diào)節(jié)。(2)圖乙中，杠桿恰好處于水平平衡狀態(tài)，若在A處下方再掛一個鉤碼，則B處所掛鉤碼須向右移動________格，可使杠桿在水平位置再次平衡。(3)杠桿處于圖甲所示位置時，小李同學就在杠桿上掛鉤碼進行實驗，小明認為這樣操作會對實驗產(chǎn)生以下影響：①杠桿自身重力可能會對實驗產(chǎn)生影響②可能不便于測量力臂或出現(xiàn)力臂測量錯誤③無法得出杠桿平衡條件你認為正確的是________。A．①②B．①③C．②③探究輪軸的特點2．在生產(chǎn)、生活中，人們常會用到輪軸，輪軸由具有公共轉軸的輪和軸構成。(1)轆轤就是輪軸的一種，它的截面圖如右圖所示，轆轤也可以看成是杠桿的變形，轆轤繞著轉動的軸心就是支點，轆轤的把手轉動一圈就是如圖所示的輪，作用在把手上的力為動力F1，水桶對軸向下的拉力是阻力F2，請在轆轤的截面圖上畫出轆轤的杠桿示意圖。通過示意圖可以發(fā)現(xiàn)轆轤是________(填“省力”或“費力”)杠桿。(第2題圖)(2)動手探究：選用鉛筆(或其他一端粗一端細的筆)探究輪軸的特點。①左手捏緊筆尖，右手旋轉筆身，則左手________(填“能”或“不能”)使筆尖保持不被旋轉。②左手捏緊筆身，右手旋轉筆尖，則左手________(填“能”或“不能”)使筆身保持不被旋轉。③當筆身轉動一圈，筆尖也轉動一圈，由于筆尖的直徑小于筆身的直徑，所以捏在筆身的手比捏在筆尖的手________(填“省”或“費”)距離。④根據(jù)以上實驗，鉛筆相當于輪軸，筆身相當于________(填“輪”或“軸”)，筆尖相當于________(填“輪”或“軸”)，所以使用輪軸時，當輪帶動軸，則________(填“省”或“費”)力，但________(填“省”或“費”)距離。探究滑輪組的機械效率3．如圖所示是小剛同學在“測量滑輪組的機械效率”實驗中使用的實驗裝置和得到的數(shù)據(jù)記錄表格，關于小剛的實驗，下列說法不正確的是()實驗次數(shù)123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.81.42.4繩端移動距離s/m0.30.50.3機械效率η74%57%83%(第3題圖)A．由表中數(shù)據(jù)可知，第一次實驗是使用甲圖裝置做的B．由表中數(shù)據(jù)可知，第二次實驗是使用乙圖裝置做的C．由表中數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與被提升的鉤碼的重力有關D．進行實驗時，由于提升過程中不便于讀數(shù)，所以可以在鉤碼靜止時讀數(shù)4．【中考·揭陽】在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測力計示數(shù)/N彈簧測力計移動距離/cm12100.8402551.520(1)第一次實驗測得滑輪組的機械效率為________，兩次實驗相比較，第二次實驗測得滑輪組的機械效率________(填“大于”“小于”或“等于”)第一次實驗測得滑輪組的機械效率。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“滑輪組的機械效率與所掛鉤碼的重量有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？答：________；請簡要說出其中一條理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．【中考·自貢】某小組同學在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證。(第5題圖)(1)如果影響機械效率的因素有A、B、C多個，要研究其與B因素的關系，需要先控制其他幾個因素不變，而改變________因素，從而進行研究。(2)下面是同學提出的兩個猜想：猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關；猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關。(3)為了驗證上述猜想是否正確，同學們準備分別按圖甲、乙、丙、丁的滑輪組進行實驗。驗證猜想一的小組應按圖______所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小______(填“相等”或“不相等”)，則可初步判斷猜想一是錯誤的；驗證猜想二的小組應按圖________所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是________(填“正確”或“錯誤”)的。(4)請你為該班同學提出一種提高滑輪組機械效率的方法：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。探究斜面的機械效率6．某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊(如圖所示)，收集到了表中的實驗數(shù)據(jù)。(第6題圖)(1)分析表中的數(shù)據(jù)可得出：斜面越緩越________力(填“省”或“費”)；當粗糙程度相同時，斜面越緩，機械效率越________(填“高”或“低”)。實驗次數(shù)123斜面的傾斜程度較緩較陡最陡物塊重力G/N555斜面高度h/m0.20.50.7拉力F/N2.43.24.3斜面長度s/m111機械效率η41.7%78.1%81.4%(2)為了探究斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關系，該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高度和長度分別是0.5m和1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為________，通過與表中第________次實驗的數(shù)據(jù)對比可以初步得到結論：在其他條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低。(3)通過對斜面機械效率的探究，你覺得用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，拉力F與摩擦力f的大小關系為F__________f(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________。7．小明在探究“斜面的機械效率”的實驗中，用長度s＝0.50m的木板搭成一個斜面，用彈簧測力計將重力G＝5.0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端。(第7題圖)(1)小明在實驗中，調(diào)整斜面的高度為h＝0.22m，將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過程中，彈簧測力計的示數(shù)F＝4.0N，則有用功為________J，機械效率為________。(2)小明利用上述器材進一步研究發(fā)現(xiàn)，木板搭成傾角不同的斜面時，將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過程中，額外功W額外與斜面的水平長度l(木板在水平面上的正投影長度)有如下關系：l/m0.450.400.350.30W額外/J0.900.800.700.60通過數(shù)據(jù)分析，小明得出初步結論：W額外與l成________比，小明查閱資料后證實此結論是正確的。根據(jù)此結論，當斜面的水平長度l＝0.40m時，斜面的機械效率為________；當木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動木板上的物塊時，彈簧測力計的示數(shù)為________N。

全章高頻考點專訓答案專訓31．(1)右(2)1(3)A點撥：(1)如圖甲，杠桿的右端上翹，所以平衡螺母向上翹的右端移動；(2)設一個鉤碼為G，杠桿的一格的長度為L，根據(jù)杠桿的平衡條件：4G×2L＝2G×nL，解得：n＝4，故應該將B處所掛鉤碼須向右移動4－3＝1格；(3)杠桿處于圖甲所示位置時，杠桿不在水平位置平衡，杠桿的重心在支點上，杠桿的自重對杠桿平衡產(chǎn)生影響且力臂不在杠桿上，不便于測量力臂，不便于得出杠桿的平衡條件，但可以得出杠桿的平衡條件。①②正確，故選A。2．解：(1)如圖所示；省力(2)①不能②能③費④輪；軸；?。毁M(第2題圖)3．D4．(1)62.5%；大于(2)不能；只有一次對比實驗，偶然性太大5．(1)B(3)甲、丙(或乙、丁)；相等；甲、乙(或丙、丁)；正確(4)盡量讓滑輪組滿負荷工作、在轉軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等6．(1)??；低(2)55.6%；2(3)＞；拉力做的是總功，克服摩擦力做的是額外功，總功一定大于額外功，即Fs＞fs，所以可推出F＞f7．(1)1.1；55%(2)正；65.2%；2專訓4探究簡單機械相關的使用規(guī)律名師點金：1．在探究杠桿平衡條件的實驗中，應使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是：一、方便直接從杠桿上讀出力臂；二、可以避免杠桿重量對實驗的影響。2．在探究滑輪省力規(guī)律的實驗中，為避免滑輪重量對實驗的影響，應利用輕質(zhì)滑輪進行實驗，或測出滑輪和物體的總重量，再與拉力進行比較，從而得出結論。3．為了得到普遍性的規(guī)律，應進行多次實驗。探究杠桿平衡條件1．【中考·南京】用如圖所示的裝置做“探究杠桿的平衡條件”實驗。(第1題圖)(1)實驗開始時，杠桿的位置如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿的平衡螺母向________(填“左”或“右”)移動。(2)如圖乙所示，在刻度線“2”處掛2個鉤碼，在刻度線“4”處用調(diào)好的彈簧測力計豎直向下拉杠桿，杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為F1。將彈簧力計斜向左拉，杠桿在水平位置平衡時，其示數(shù)F2________F1；再將彈簧測力計斜向右拉，杠桿在水平位置平衡時，其示數(shù)F3______F1。(均填“>”“＝”或“<”)(3)得到實驗結論后，利用圖乙所示的裝置，只借助杠桿上的刻度線，右側只使用彈簧測力計，左側只懸掛重物，若彈簧測力計的量程是0～2.5N，當杠桿在水平位置平衡時，通過計算可知，懸掛的重物最重可達______N。探究滑輪(滑輪組)的省力規(guī)律2．做物理實驗要遵循實事求是的原則。小雯同學在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，完成了如圖所示的實驗，并記錄了如下數(shù)據(jù)：實驗次數(shù)物重G/N使用定滑輪時測力計的示數(shù)F1/N使用動滑輪時測力計的示數(shù)F2/N11.000.600.6521.501.100.9032.001.601.15通過分析數(shù)據(jù)，她覺得與書中的結論偏差較大。你一定也做過這樣的實驗，回想你的實驗經(jīng)歷，回答下列問題：(1)該實驗中，使用定滑輪時“省了力”的原因是：________________________________。使用動滑輪沒有“省一半力”的原因是：________________________________________________________________。(2)請你對小雯的實驗方法提出合理的改進意見：①乙實驗中，_____________________________________________________。②丙實驗中，_____________________________________________________。(第2題圖)3．某小組為了探究“使用動滑輪的省費力情況”，選擇器材如下：動滑輪(重1.0N)、鉤碼若干(每個鉤碼重0.5N)、彈簧測力計、細繩等。實驗過程中，小明多次改變動滑輪所掛鉤碼的個數(shù)，分別記下每次所掛鉤碼的重力及對應的彈簧測力計示數(shù)，并將所測得的數(shù)據(jù)填寫在表格中：實驗次數(shù)12345678動滑輪重G0/N1.01.01.01.01.01.01.01.0所掛物重G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0彈簧測力計示數(shù)F/N0.81.01.31.51.82.02.32.5(1)分析實驗數(shù)據(jù)，在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，可以得出彈簧測力計的示數(shù)F與鉤碼的重力G以及動滑輪的重力G0的關系式為_____________________________________________________________。(2)在分析數(shù)據(jù)時，小聰建議利用圖像來處理數(shù)據(jù)，并在圖中利用描點法畫出了G0、G、F與實驗次數(shù)的圖像，請你根據(jù)圖像總結出小明探究的結論。(第3題圖)

專訓答案專訓11．(1)右(2)>；>(3)12.5點撥：(2)將彈簧測力計斜向左拉或將彈簧測力計斜向右拉，阻力和阻力臂不變，拉力的力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿在水平位置平衡時，拉力變大，則F2＞F1、F3＞F1。(3)設杠桿上的一個刻度為1cm，重物的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件可得G×1cm＝2.5N×5cm，解得G＝12.5N。2．(1)彈簧測力計外殼有一定的重量；動滑輪有一定的重量(2)①將彈簧測力計倒過來使用②先測出鉤碼和動滑輪的總重，再比較拉力與總重量的關系點撥：(1)定滑輪不能省力，但小雯使用定滑輪時卻省了力，觀察圖片即可發(fā)現(xiàn)，是因為她把彈簧測力計倒著使用，此時彈簧測力計的外殼受到的重力，也對物體施加了拉力。動滑輪能省一半的力，但小雯使用動滑輪卻沒有省一半的力，這是因為此時拉力是克服物體和動滑輪的總重，故拉力會大于物重的一半。3．解：(1)F＝eq\f(1,2)(G＋G0)(2)結合圖像可知：①當G＞G0時，物重越大，使用動滑輪越省力；②當G＜G0時，使用動滑輪費力；③當G＝G0時，使用動滑輪不省力，也不費力。專訓5與機械相關的計算名師點金：1．運用杠桿平衡條件進行計算時，一定要找準力臂，不要誤將支點到力的作用點之間的長度當成力臂。2．進行與滑輪相關的計算時，為避免弄錯力與力之間的關系，應對滑輪進行受力分析。運用杠桿平衡條件1．【中考·杭州】小金將長為0.6米、質(zhì)量可忽略不計的木棒擱在肩上，棒的后端A掛一個40牛的物體，肩上支點O離后端A為0.2米，他用手壓住前端B使木棒保持水平平衡，如圖所示，小金的質(zhì)量為50千克，則此時手壓木棒的壓力大小為________牛，肩對木棒的支持力大小為________牛，人對地面的壓力大小為________牛。(g取10N/kg)(第1題圖)2．【中考·北?！咳鐖D所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉動，杠桿左端A處掛了一物塊，右端B處施加一個F＝3N的拉力，此時杠桿在水平位置平衡，測得OA＝30cm，OB＝20cm。(1)求繩子對杠桿A端的拉力。(2)若物塊的體積為10cm3，求物塊在水中所受到的浮力。(第2題圖)3．【中考·揚州】“低頭族”長時間低頭看手機，會引起頸部肌肉損傷。當頭顱為豎直狀態(tài)時，頸部肌肉的拉力為零，當頭顱低下時，頸部肌肉會產(chǎn)生一定的拉力。為了研究頸部肌肉的拉力與低頭角度大小的關系，我們可以建立一個頭顱模型來模擬實驗。如圖甲所示，把人的頸椎簡化成一個支點O，用1kg的頭顱模型在重力作用下繞著這個支點O轉動，A點為頭顱模型的重心，B點為肌肉拉力的作用點。將細線的一端固定在B點，用彈簧測力計拉著細線模擬測量肌肉的拉力，頭顱模型在轉動過程中，細線拉力的方向始終垂直于OB，如圖乙所示，讓頭顱模型從豎直狀態(tài)開始轉動，通過實驗記錄出低頭角度θ及細線拉力F的數(shù)據(jù)，如下表：(第3題圖)低頭角度θ/°015304560細線拉力F/N07.314.020.225.0(1)設頭顱質(zhì)量為8kg，當?shù)皖^角度為60°時，頸部肌肉實際承受的拉力是多少牛？(2)在圖乙中畫出細線拉力的示意圖。(3)請解釋：為什么低頭角度越大，頸部肌肉的拉力會越大？答_________________________________________________________________。(4)請你就預防和延緩頸椎損傷提出一個合理化的建議：______________________________________________________________。與滑輪組相關的計算4．【中考·廣東】如圖甲所示為一種手搖升降晾衣架示意圖，它由4個定滑輪和兩個動滑輪組成，繩子的尾端繞在一個固定在墻壁上的旋輪上，旋轉搖柄可以使晾衣架升降。假設在升降過程中衣架橫梁保持水平，請回答下列問題：(1)假設衣服和晾衣架(含動滑輪)等的總重是50N，則靜止時繩子拉力是多少？(各種摩擦忽略不計)(2)要使衣架橫梁上升1m，則繞進旋輪的繩子長度是多少？(3)通過增加滑輪，可以使此裝置更省力，請你在圖乙上畫出正確的繞線方法。(第4題圖)

專訓答案專訓21．20；60；540點撥：由題根據(jù)杠桿的平衡條件有：F×OB＝G×OA，即：F×(0.6m－0.2m)＝40N×0.2m，所以：F＝20N；即手壓木棒的壓力大小為20N；肩對木棒的支持力大小為F′＝F＋G＝20N＋40N＝60N；人對地面的壓力大小為F″＝G人＋G＝mg＋G＝50kg×10N/kg＋40N＝540N。2．解：(1)繩子對杠桿A端的拉力FA＝F×OB/OA＝3N×20cm/30cm＝2N。(2)物塊在水中所受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×10×10－6m3＝0.1N。3．解：(1)由表格中數(shù)據(jù)知，當?shù)皖^角度為60°時，若m＝1kg，細線的拉力為25N。若m＝8kg，由于角度不變，則動力臂和阻力臂不變，拉力F＝8×25N＝200N。(2)如圖所示。(第3題圖)(3)人低頭的角度越大，G的力臂越大(4)盡量減小低頭的角度(或不要長時間低頭做事或低頭時間久了要抬頭休息等等)4．解：(1)拉力F＝G總/n＝50N/4＝12.5N。(2)繞進旋輪的繩子長度s＝nh＝4×1m＝4m。(3)如圖所示。(第4題圖)專訓6功和功率的計算名師點金：1．進行功的計算應注意的問題：不可隨意將力和距離相乘的結果作為最終的結果，而應利用功的兩個必要條件判斷力是否做功，再利用公式W＝Fs計算功的大小。2．常見的做功的兩種情景：(1)拉著物體沿水平方向前進，克服阻力做功(W＝Fs＝fs)；(2)提升物體豎直上升，克服重力做功(W＝Gh)。3．功率可用公式P＝W/t或P＝Fv進行計算。當利用公式P＝Fv計算功率時，速度v的單位應為“米/秒”。功的計算——水平做功1．【中考·安徽】如圖所示，一輕繩繞過定滑輪，一端與粗糙水平桌面上的滑塊相連，另一端懸掛一個砂桶。調(diào)整桶內(nèi)砂的質(zhì)量，當砂桶和砂的總質(zhì)量m＝0.2kg時，砂桶和滑塊都做勻速直線運動，速度大小v＝0.5m/s。不計滑輪的摩擦，求砂桶和滑塊勻速運動時：(1)滑塊受到的摩擦力大??；(2)砂桶和砂所受的重力在2s內(nèi)做的功。(第1題圖)功的計算——豎直做功2．【中考·邵陽】在2015年第53屆世界乒乓球錦標賽中，我國選手馬龍獲得男子單打冠軍，他在奪冠后興奮地跳上球桌慶祝勝利。如果馬龍的質(zhì)量是70kg，雙腳與桌面接觸的總面積為0.04m2，他跳上球桌時重心上升的高度為0.8m。求：(g取10N/kg)(1)他受到的重力。(2)他站立在球桌上時對桌面的壓強。(3)他跳上球桌時克服自身重力所做的功。功率的計算——公式P＝eq\f(W,t)的運用3．【中考·菏澤】我國自主研發(fā)的“蛟龍4500”深海潛水器的質(zhì)量是2×104kg，長度有8米，高為3.5米，寬度是3米。潛水器被輪船上的機械牽引出水面時的情景如圖所示。問：潛水器離開水面沿豎直方向勻速上升12米。(g取10N/kg)(1)牽引機械對潛水器的拉力有多大？(2)牽引機械對潛水器所做的功是多少？(3)假如牽引機械提升時間為2分鐘，牽引機械的功率應為多少？(第3題圖)功率的計算——公式P＝Fv的運用4．圖甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖，汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v＝0.2m/s向右運動。圖乙是此過程中汽車拉動重物的功率P隨時間t變化關系的圖像。設t＝0時汽車開始提升重物。忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg。求：(1)圓柱形重物的質(zhì)量；(2)圓柱形重物的密度。(第4題圖)

專訓答案專訓11．解：(1)砂桶和砂的總重力G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，砂桶和滑塊勻速運動，故滑塊受到的摩擦力f＝G＝2N。(2)砂桶和砂在2s內(nèi)移動的距離h＝vt＝0.5m/s×2s＝1m，砂桶和砂所受的重力在2s內(nèi)做功W＝Gh＝2N×1m＝2J。2．解：(1)重力G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N。(2)壓強p＝F/S＝700N/0.04m2＝1.75×104Pa。(3)功W＝Fs＝Gh＝700N×0.8m＝560J。3．解：(1)潛水器離開水面沿豎直方向勻速上升時，處于平衡狀態(tài)，受到的重力和拉力是一對平衡力，大小相等，即F＝G＝mg＝2×104kg×10N/kg＝2×105N；(2)牽引機械對潛水器所做的功W＝Fs＝2×105N×12m＝2.4×106J；(3)牽引機械的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(2.4×106J,2×60s)＝20000W。4．解：(1)汽車在AB段對重物的拉力為F1＝eq\f(P1,v)＝700W/0.2m/s＝3500N，同理，汽車在CD段對重物的拉力為F3＝4000N。整個重物打撈過程應該分為三個階段：第一階段，將重物從水底拉至上表面剛好接觸水面，這一過程，G不變，F(xiàn)浮不變，F(xiàn)1不變，且有G＝F?。獸1①，對應圖乙中的AB段；第二階段，將重物拉出水面的過程，這一過程中G不變、浮力變小直至為0，故拉力F2越來越大，對應圖乙中的BC段；第三階段，重物從剛好全部拉出水面開始繼續(xù)向上拉的過程，這一過程中G不變，拉力F3與重力G相等，G＝F3②，對應圖乙中的CD段。故G＝F3＝4000N，則m＝eq\f(G,g)＝eq\f(4000N,10N/kg)＝400kg。(2)由①、②知F?。紾－F1＝F3－F1＝4000N－3500N＝500N。又V物＝F浮/(ρ水g)＝500N/(1.0×103kg/