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浙教版科學(xué)九年級上第三章第4節(jié)《簡單機(jī)械》培優(yōu)訓(xùn)練B第3課時學(xué)習(xí)目標(biāo):1.能表示機(jī)械效率,區(qū)分有用功、額外功和總功。2.會進(jìn)行簡單機(jī)械的機(jī)械效率計算。同步訓(xùn)練:1.如圖所示,三個滑輪拉同一物體在水平面做勻速直線運動,所用拉力分別為F1、F2、F3,那么有(▲)A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F32.如圖所示,動滑輪重3N,用彈簧測力計豎直向上勻速拉動繩子自由端,1s內(nèi)將重為27N的物體提高0.2m,如果不計繩重及摩擦,則下列計算結(jié)果正確的是(▲)A.繩子自由端移動的速度為0.2m/sB.滑輪組的機(jī)械效率為90%C.提升物體所做的有用功為6JD.彈簧測力計的示數(shù)為9N3.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,乙滑輪組的效率為η乙,不計摩擦、繩和木板的重,下列說法錯誤的是(▲)A.兩個滑輪組的機(jī)械效率可能相等B.F1一定大于F2C.每個滑輪重為(1η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4.小明同學(xué)做“測量滑輪組機(jī)械效率”的實驗。如圖所示,用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼,記錄數(shù)據(jù)如表所示。試驗次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374%240.11.60.383%360.1①0.3②(1)觀察圖中測力計的示數(shù),表格中編號①的數(shù)值是▲,②的數(shù)值是▲。(2)小明通過分析表格中的數(shù)據(jù),得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法,汽車作為一種“機(jī)械”,提高效率對節(jié)能減排有重要意義,請你指出以下三種提高效率的方法中,方法▲是與本實驗同理的。方法一:鼓勵人們“拼車”出行,使汽車盡量裝滿人員。方法二:汽車制造用新材料減輕汽車重量。方法三:經(jīng)常給汽車做保養(yǎng),保持良好的潤滑。(3)小明發(fā)現(xiàn)繩端移動的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系,于是他認(rèn)為鉤碼數(shù)量一定時,無論將鉤碼提升多高,都不影響該滑輪組的機(jī)械效率。小芳則認(rèn)為:鉤碼提升的高度不同,有用功就不同,機(jī)械效率就變化了。你認(rèn)為▲的看法是正確的。5.如圖所示,已知斜面長5m,高2m,拉力為50N。利用這個裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速從斜面的底端拉到頂端。則拉力做功的功率為▲W,該裝置的機(jī)械效率為▲。6.如圖所示,傾角為θ的直角斜面上有一重為G的物體,在拉力F作用下從斜面底部被勻速拉到頂端。設(shè)物體受到斜面的摩擦力為f。(1)試?yán)肳總=W有用+W額外推導(dǎo)f=FG·BC/AB。(2)已知BC=1/2AB,F=4N,G=6.4N,求該斜面的機(jī)械效率。7.如圖所示,在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運動。貨物A的速度為υ=2m/s,經(jīng)過t=10s,貨物A豎直升高h(yuǎn)=10m。已知汽車對繩的拉力F的功率P=120kW,不計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦,求:(1)t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功。(2)汽車對繩的拉力大小。(3)斜面的機(jī)械效率。8.如圖1所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī),用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處。已知被提升的建筑材料重為2800N,拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度。拉力做的功W隨時間t的變化圖像如圖2所示。不計動滑輪及鋼絲繩的重、摩擦。問:(1)有用功是多少?(2)提升機(jī)在提升建筑材料時的機(jī)械效率是多少?(3)罐籠A的重力是多少?9.小明在“探究斜面的機(jī)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。(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(jī)械效率為▲。(2)小明利用上述器材進(jìn)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(guān)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(jié)論:W額外與L成▲比,小明查閱資料后證實此結(jié)論是正確的。根據(jù)此結(jié)論,當(dāng)斜面的水平長度L=0.40m時,斜面的機(jī)械效率為▲;當(dāng)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。10.如圖為探究杠桿平衡條件的實驗裝置,杠桿平衡時,鉤碼對杠桿的阻力F2=1.0N,阻力臂L2=20cm,測力計示數(shù)F1=2.5N,則動力臂L1為(▲)A.15cmB.8cmC.50cmD.80cm11.圖甲是生活中常用的一款指甲刀,其中AOB部分可視為杠桿,其簡化示意圖如圖乙所示,使用時,指甲作用在A點的力視為阻力。請你在乙圖中畫出:(1)作用在A點的阻力F2的示意圖。(2)在B點施加的最小動力F1及動力臂L1。實驗;研究杠桿的平衡學(xué)習(xí)目標(biāo):1.會用簡單的器材研究杠桿的平衡條件。2.會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。同步訓(xùn)練:1.如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài),下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是(▲)A.將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格B.在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼,位置保持不變C.將左右兩邊的鉤碼各去掉一個,位置保持不變D.將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變,同時將右邊鉤碼向左移二格2.羊角錘子是我們生活中常用的工具之一,在使用它拔釘子時如圖所示,給手柄那個方向最省力(▲)A.F1B.F2C.F3D.F43.如圖甲所示,長1m的粗細(xì)均勻的光滑金屬桿可繞O點轉(zhuǎn)動,桿上有一光滑滑環(huán),用豎直向上的測力計拉著滑環(huán)緩慢向右移動,使桿保持水平狀態(tài),測力計示數(shù)F與滑環(huán)離開O點的距離s的關(guān)系如圖乙所示,則桿重(▲)A.100NB.75NC.50ND.以上答案均不正確4.如圖甲所示,小明在探究“杠桿平衡條件”實驗中所用的實驗器材有:杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。(1)實驗前,將杠桿中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時,應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向▲(填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平并靜止,達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是:便于在杠桿上直接測量▲。(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼后,在B點處掛6個鉤碼。杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為▲。他這樣得出的結(jié)論是否合理?▲;為什么?▲。(3)實驗結(jié)束后,小明提出了新的探究問題:若支點不在杠桿的中點時,杠桿的平衡條件是否仍然成立?于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置,用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時,測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符,其原因是▲。5.如圖所示杠桿AOB能繞O點轉(zhuǎn)動(桿重和摩擦均不計),已知OA=L1,OB=L2,F1與OA垂直,F(xiàn)2與OB垂直,且F1L1=F2L2,則此杠桿在F1和F2作用下的狀態(tài)(▲)A.一定靜止B.一定勻速轉(zhuǎn)動C.可能靜止或勻速轉(zhuǎn)動D.一定變速轉(zhuǎn)動6.如圖為小柯制作的“杠桿力臂演示儀”,杠桿AOB可繞O點(螺母)轉(zhuǎn)動,OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N.杠桿自身重力和摩擦不計,固定裝置未畫出。(1)當(dāng)杠桿處于甲圖所示水平位置平衡時,G2的重力為▲N。(2)松開螺母保持OA不動,使OB向下折一個角度后,再擰緊螺母形成一根可繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿AOB′(B′點對應(yīng)B點),保持G1位置不變,要使杠桿在圖乙位置保持平衡,則G2應(yīng)該移動至▲。A.B′點處B.①點處C.②點處D.③點處7.下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實驗(每個鉤碼重0.5N)。(1)實驗前,將杠桿的中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,應(yīng)將平衡螺母向▲(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙所示,杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個相同的鉤碼,則杠桿▲(填“左”或“右”)端將下沉。(3)如果小王又進(jìn)行了如圖丙所示的探究,因為杠桿自重對的對杠桿平衡▲(填“有”或“沒有”)影響,所以用彈簧測力計在C點豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時,則彈簧測力計的示數(shù)▲(填“大于”“小于”或“等于”)3N。8.探究杠桿的平衡條件。(1)若實驗開始發(fā)現(xiàn)杠桿在使用前右端低左端高,要使它在▲位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向▲調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處是▲。此后在整個實驗過程中,是否還要再旋動側(cè)的平衡螺母?▲。(2)如圖所示,在杠桿左邊掛2個相同的鉤碼,要使杠桿重新水平平衡,應(yīng)在杠桿右邊▲格處掛3個鉤碼。(3)在探究杠桿平衡條件的實驗中,多次改變力和力臂的大小主要是為了▲。A.減小摩擦B.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C.多次測量取平均值減小誤差D.獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律(4)一實驗小組得到的三組數(shù)據(jù)如下表所示:序號動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11824228116321238通過此探究實驗應(yīng)該得出的結(jié)論是▲。(5)把圖中右側(cè)的鉤碼取下,在該點施加一個豎直向下的拉力F時,杠桿仍能在水平位置平衡。當(dāng)拉力F向右傾斜時,要保持杠桿仍在水平位置平衡,則拉力F將▲(填“變大”“變小
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