【能力培優(yōu)】八年級物理下冊機械與功專題訓練教科版

1、第十一章機械與功1, 杠桿1.如圖所示是一個指甲刀的示意圖；它由三個杠桿 ABC OBCF口 OEDfi成，用指甲刀剪指甲時，下列說法正確的是（）A.三個杠桿都是省力杠桿B.三個杠桿都是費力杠桿C. ABB省力杠桿，OBD OED費力杠桿D. ABB費力杠桿，OBD OED省力杠桿2.三個和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳。如圖所示，圖甲和尚們商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶，以下說法中正確的是（）乙,內(nèi)A.圖乙中水桶向后傾，胖和尚可以將他的肩往前移動一點距離B.圖乙中水桶向后傾，胖和尚可以將后面水桶往后移動一點距離C.圖丙中小和尚為減輕瘦和尚的負擔，可以讓瘦

2、和尚往前移動一點距離D.圖丙中小和尚為減輕瘦和尚的負擔，可以將水桶往前移動一點距離3 .乒乓球、保齡球等表面都是光滑的， 為什么高爾夫球的表面上布滿小坑呢？經(jīng)有關科學 家研究發(fā)現(xiàn)：兩個等大的球，一個表面布滿小坑，另一個表面光滑，在空中高速飛行時， 表面布滿小坑的球受到的空氣阻力較小?，F(xiàn)將質(zhì)量與體積均相等的兩個小球A （表面布滿小坑）與 B （表面光滑）分別利用細繩懸掛在等臂杠桿的兩端，使杠桿水平平衡，如 圖所示。當從兩球正下方同時以相同速度（足夠大）的風對準它們豎直向上吹時，則以 下說法中正確的是（）A,杠桿左端下降 B.杠桿右端下降4 .（教材拓展）如圖所示，桿秤 是民間的一種測量工具。使用

3、時，將待測物體掛在秤鉤A上，用手拎住秤鈕 B或C （相當于支點），秤泥 D在秤桿E上移動，當桿秤水平平衡時 就可以在秤桿上讀出讀數(shù)。（1）從科學的角度來看，桿秤應該是一種測量 大小的工具。（2）根據(jù)杠桿平衡的條件分析，使用桿秤時，當從秤紐C換到不紐B時，最大測量值將變。（3）秤旎D的質(zhì)量為0.5 kg ,秤旎D可移到秤桿尾部 F上，秤鉤A離秤鈕B有2 cm, 秤鉤A離秤鈕C有12 cm, F離B點60 cm。求桿秤的最大稱量。1. C 【思維點睛】杠桿可分為：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿，可以從動力臂和阻力臂 的大小關系進行判斷，當動力臂大于阻力臂時，是省力杠桿；當動力臂等于阻力臂時，是等臂杠

4、桿；當動力臂小于阻力臂時，是費力杠桿。2. C3. A 【解析】由題意知：在空中高速飛行時，表面布滿小坑的球受到的空氣阻力較小，同 理，在被向上的氣流吹時，表面布滿小坑的球產(chǎn)生的向上的力也比普通的小球小，而它 們原先處于平衡狀態(tài)，所以，杠桿左端下降。故選 Ao4. （1）質(zhì)量（2）大（3） 15 kg2. 滑輪1 .（拓展創(chuàng)新）如圖所示，滑輪重及滑輪摩擦不計，物體A和B都處于靜止狀態(tài)。下列幾種說法中正確的是（）A.兩物體重力白大小關系是G=2GB. A物體受到的摩擦力的大小fA=2GC. A物體所受的合力的方向是向右的D. A物體受到三個力的作用，B物體受到兩個力的作用2 .（技巧延伸）如圖所

5、示，吊籃的重力為 400 N ,動滑輪總重力為 50 N ,定滑輪總重力為 40 N ,人的重力為600 N,人在吊籃里拉著繩子不動時需用力（）A. 218 NB. 220 NC. 210 ND. 236 N3 .（教材拓展）動滑輪實質(zhì)上，是 杠桿，如圖所示，物體重 400 N,滑輪重10 N （繩重、摩擦不計），若要勻速提升重物，則自由端勻速豎直向上的拉力F為J ,若拉力F的方向向右傾斜一些，如圖所示的虛線所示，則拉力將 （選填“變大” “變 小”或“不變”）。4 .如圖所示的裝置中，不計滑輪摩擦，當水平向右的拉力F=5 N時，物體恰能勻速向右運動,則物體所受地面摩擦力的大小為_N_ 。如果

6、物體在 2 s的時間內(nèi)運動了 4 m,則力F端的速度是m/s 。5 .質(zhì)量為60 kg的小明利用如圖所示滑輪組來提升重物。試思考并解答下列問題（ g取10 N/kg）。已知物重是 800 N,不考慮摩擦及繩重時：（1）若實際拉力是500 N,動滑輪的重力多大？（2）小明利用此滑輪組至少需提起多重重物才能省力？（3）小明利用此滑輪組至多能提起多重重物？1 .【思維點睛】物體 A和B都處于靜止狀態(tài)，說明整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，A B所受合力都為0,物體A所受拉力等于物體 A所受的摩擦力，是物體 B重力的2倍。B【解析】物體A所受拉力等于A所受的摩擦力，是物體B重力的2倍，故A錯誤，B正確， 物體靜止

7、，所受合力為0,不存在合力方向，故C錯誤。物體A靜止受4個力，重力、支持力、 拉力、摩擦力。物體B靜止受兩個力，重力和拉力，故 D錯誤。2 .【思維點睛】此題可用整體法來進行分析，把動滑輪、人和吊籃作為一個整體，當?shù)趸@ 不動時，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，那么5段繩子所承受的拉力正好是人、動滑輪和吊籃的重力和?？蓳?jù)此求解。C【解析】將人、吊籃、動滑輪看作一個整體，由于他們處于靜止狀態(tài)，受力平衡。則人的，、一 1 ,一拉力 F= (400 N+50 N+600 N) =210 N。故選 C53 .【思維點睛】動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省 1力多費1倍距離。已知用2一個動滑輪使物體向上運動，

8、所以動滑輪上有2段繩子，繩端的拉力是物體重力和動滑輪重力的一半，根據(jù)此關系求出動滑輪的重力。省力205 變大【解析】動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，所以是省力杠桿。由題意可得：F ="良=400 N+10 N =205 N ,因為若拉力F的方向稍向右傾斜一些，動 22力臂減小，所以根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力將變大。4 .【思維點睛】由動滑輪的省力情.況可知：f* If輪，在此題中，動力作用在輪上，2阻力作用在繩子的自由端。知道物體移動的距離，從而可以判斷出拉力 F移動的距離， s 又知道運動的時間，可利用公式v= -計算出拉力F端的速度。t2.5 1【解析】作用在自由端的力為物體

9、與地面之間的摩擦力，即f=F自，動滑輪可以省一半的力，rr11即：£=尸自=一尸輪=-X5 N=2.5 N ,得f=2.5 N。物體在水平萬向上勻速移動 4 m,則F在22水平方向上移動的距離為2 m,因為t=2 s ,所以拉力F端的速度為：v =二=2m=1 m/s。t 2 s5. ( 1) 200 N (2) 200 N (3) 1000 N3.功功率1 .如圖所示，甲、乙兩物體沿豎直向上方向做勻速直線運動，不計空氣阻力。則（）A.甲的速度一定大于乙的速度B.甲的重力一定大于乙的重力C.拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功D.拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率2 .分別用如圖所

10、示的甲、乙兩個滑輪組，在 100 s內(nèi)將重為400 N的物體G勻速提升10 m 每個滑輪的重均為 20 No不計繩重及摩擦，此過程中（）甲 乙A. F甲做的功大于F乙做的功B. F甲做的功小于F乙做的功C. F甲做功的功率小于F乙做功的功率D. F甲做功的功率等于F乙做功的功率3 .（教材拓展）如圖所示，餐廳服務員手托茶盤， 沿水平方向走向顧客， 以地面為參照物， 茶盤是 （選填“運動”或“靜止”）的，在水平方向上，豎直向上的托力 F對茶 盤 （選填“做了”或“沒有做”）功。4 .如圖所示，質(zhì)量分布均勻的長方體醇，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力Fi只作用于ab的中點，第二次用豎直向上的

11、力F2作用于bc的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h （hvabvbc）,則在上述過程中 Fi （選填“大于” “小于”或“等于"）F2； Fi所做白功 W（選填“大于” “小于”或“等于"）F 2所做的功W。5 .（技巧延伸）如圖甲所示，一塊質(zhì)量為 0.2 kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力 F=3 N的作用下向上運動，鐵塊運動速度 v與時間t的關系 圖像如圖乙所示。則鐵塊受到的摩擦力為 J , 06 s內(nèi)拉力F所做的功是 J 。（取 g=10 N/kg ）1. B【解析】兩個物體分別在 10 N和8 N的力的作用下，做勻速運動，不能確

12、定物體運 動速度的大小。故 A錯誤。甲、乙都處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上受到的重力和拉力是 一對平衡力，兩者大小相等，故甲受到的重力為10 N,乙受到的重力為 8 No故B正確。由于物體在力的作用下通過的距離s大小不知，雖然 F甲大于F"根據(jù) WFs可知，仍然無法比較兩者所做功的大小。故 C錯誤。由于物體運動的速度大小關系未知，雖然 F甲大 于F乙，根據(jù)F=Fv可知，仍然不能確定兩者功率的大小關系。故 D錯誤。2. D【解析】由圖甲可知：n=2,不計繩重及滑輪軸間的摩擦，1, 一 一、 1F甲=-（G物+G輪）=2（400 N +20 N）=210 N ,W=尸甲$甲=尸甲門八甲=21

13、0 NX 2X10 m=4200 J,描=W = 4200 J 42 W。由圖乙可知：n=3, t 100 s11不計繩重及滑輪軸間的摩擦，F(xiàn)乙=-（G物+G輪）=1 （400 N +20 N）=140 N , W=尸乙5乙二尸乙門八33乙=140 NX3X10 m=4200 J,吃=匕£ = 00J =42 W 。由以上可得： W? =WL , P甲=P乙。故 t 100 s選D。3 .運動 沒有做【解析】餐廳服務員手托茶盤，沿水平方向走向顧客，以地面為參照物，茶盤相對于地面 位置發(fā)生了改變，因此茶盤相對于地面是運動的；茶盤受到豎直向上的托力，而茶盤在 豎直方向上的方向沒有發(fā)生位移

14、，因此豎直向上的托力對茶盤沒有做功。4 .【思維點睛】磚不滑動時可認為科是以觸地點為支點形成的一種轉(zhuǎn)動，因微微抬起所以 可以看作為轉(zhuǎn)動的動態(tài)平衡；在逐漸抬起的過程中，動力始終向上；動力臂大小不變； 物體的重力和阻力臂也保持不變，從而可知動力的大小變化。根據(jù)公式W=Fs可以比較出兩個力做功的多少。等于 等于【解析】（1）第一次以與地面接觸的下邊為支點轉(zhuǎn)動，F(xiàn)1克服重力才能將磚抬起，即1111F1 Mcb=mg x-cb ； E = -mg ；第一次同理有： F2 xab=mg x- ab , F2 = -mg ,所以 R=F2； 2222拉力F1做的功 W=F1h,拉力F2做的功怔Fzh;因為F

15、i=F2,所以 W=W。5.1 3.6【解析】由乙圖可見，鐵塊在豎直方向上運動時，速度保持不變，因此鐵塊做勻速直線運 動，鐵塊受到平衡力的作用。在豎直方向上受到豎直向下的重力G豎直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力 F,根據(jù)平衡力的特點，故鐵塊受到的摩擦力大小 f=F-G=3 N-0.2 kgX10 N/kg=1 N。鐵塊在06 s內(nèi)升高的距離 s=vt =0.2 m/s X6 s=1.2 m ,因此拉力 F做的功 W=Fs=3 NX 1.2 m=3.6 J 。4 .機械效率1 .在雜技表演中，有一項跳板節(jié)目，若支點在跳板的中央，當質(zhì)量為60 kg的兩名男演員同時從距離地面 3 m高處由靜止下落到

16、跳板的一端時，靜立于另一端的質(zhì)量為40 kg的一名女演員被向上彈起4 m高。若不考慮空氣阻力和人的內(nèi)力做的功。則跳板的機械效率為（）A. 88.9%B 85.3%C 44.4%D 40.4%2 .小強利用如圖所示的滑輪組去拉物體，使重為 2000 N的物體A在3 s內(nèi)沿水平方向勻速 移動了 6 m,若A所受地面的摩擦力f=600 N,小強所用拉力 F=250 N,則拉力F的功率 為 W該裝置的機械效率是 。3 .（技巧延伸）如圖甲所示的滑輪組，每個滑輪等重。不計繩重和摩擦，物體重G從200 N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷。每次均勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度。圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機械

17、效率隨物體重力的增加而變化的圖像。每個動滑輪重N,繩子能承受的最大拉力是N5 .(教材拓展)某物理實驗小組在做“探究滑輪組機械效率”實驗時，有以下實驗器材: 滑輪組、鉤碼、細線、刻度尺、彈簧測力計。(實驗中不計細線重及摩擦)(1)該小組用如圖所示的裝置進行實驗，在滑輪組下掛一重為G的物體，用大小為 F的力勻速拉動細線的自由端使物體上升了h,那么滑輪組的機械效率 Y 1=,動滑輪重 G動=。(2)實驗中，若缺少 (從所列器材中選一種)，仍能完成該實驗。(3)大家在討論滑輪組的機械效率跟什么因素有關時，甲同學認為跟所提升的物重有關，乙同學則認為跟動滑輪的重有關。為了驗證甲同學的猜想，他們?nèi)杂萌鐖D所

18、示的裝置， 換用重為2G的物體測出了機械效率 22, 2 2=,通過比較 刀1和刀2來驗證甲 同學的猜想是否正確。(4)要驗證乙同學的猜想是否正確，你將怎樣做？請將你的做法寫在橫線上 參考答案1. C 【解析】兩名男演員做的，總功：W總=2Ghi=2mghi=2X60 kgX10 N/kg x 3 m=3600 J;對女演員做的有用功：W=Gh2=mgh=40 kg x 10 N/kg x4 m=1600 J;跳板的機械效率為：n=Wt X100%= 1600 J x 100% % 44.4% 故選 Co W3600 J2. 1500 80%3. 100 500【解析】由圖像知，當滑輪組提起2

19、00 N物體時，滑輪組的機械效率是50% 因為，"="= W =_Gh = _G_,所以，50%= 200 N ,因為 W總Wr 用 +W額 Gh +G 動 h G +G 動200 N+G 動兩個動滑輪的重相同，所以每一個動滑輪的重力是100 No物體和動滑輪由 4段繩子承擔，所以n=4,滑輪組在提起1800 N的物體時，繩子被拉斷，所以，f=(G'+G動)=44(1800 N+200 N)=500 N。不計繩重和摩擦時。4.G 一 2G(4)應控制其他變量不變，只改變(1) nF-G 物(2)刻度尺(3)3F3F動滑輪的重力或動滑輪的個數(shù)，測出滑輪組的機械效率，比

20、較機械效率的大小即可驗證 乙同學的猜想是否正確W Gh【解析】（1）由圖可知n=3,繩端移動的距離：s=nh=3h,滑輪組的機械效率：n= Gh =W FsGh GG 1=,不計細線重及摩擦時，根據(jù)F= （G物+G動）可得：動滑輪的重力：GFnh nF 3Fn動=nF-G物。（2）由n=W-=史=£D =£_ =£ 可知，實驗中缺少刻度尺也可以完成。W總 Fs Fnh nF 3F（3）換用重為2G的物體時，滑輪組的機械效率：=竺=氾=e=至=登，通W總 Fs Fnh nF 3F過比較Y1和Y 2來驗證甲同學的猜想是正確的。（4）要驗證乙同學的猜想是否正確，應控制其

21、他變量不變，只改變動滑輪的重力或動滑輪的個數(shù)，測出滑輪組的機械效率， 比較機械效率的大小即可驗證乙同學的猜想是否正確。5.改變世界的機械1 .下列工具使用中，不屬于輪軸的是（）A.汽車上白方向盤B.擰螺絲的扳手C.螺絲刀D.定滑輪2.如圖所示是我們?nèi)粘９ぷ魃钪兴褂玫臋C械，按如圖所示的情景使用過程中沒有省力 的是（）A,拋有機i.方向盤C.轆護口斜向3.關于輪軸和斜面，下列說法中正確的是（）A它們一定是省力機械B.都可能成為費力機械C.輪軸一定是省力機械，斜面可作為費力機械使用D.斜面一定是省力機械，輪軸可作為費力機械使用4.（技巧延伸）斜面也是一種簡單機械， 利用斜面也能省力。如圖所示是兩個光滑的斜面，Z 3大于/ “，同一個物體分別在 AC和BC斜面受平行斜面的拉力從底端勻速運動到C點，所需拉力分別為Fa、Fbo則（）A. FaV FbB. R>RC. F=FbD.無法確定5.古代起重的一種轆物如圖所示。軸的大半徑為R=30 cm,小半徑為 r=20 cm,搖把離軸中心為L=50 cm。若不計摩擦，滑輪，轆物的重力的影響，要提升一重為G=500 N的重物，則搖把上的力 F至少為。LGJ參考答案1. D【解析】由輪和軸組成，能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)的機械，叫做輪軸