八年級(jí)物理全冊 第十章 機(jī)械與人總結(jié)提升 滬科版

物理新課標(biāo)（HK）·物理·八年級(jí)全一冊（下）1.第十章機(jī)械與人本章總結(jié)提升本章知識(shí)梳理本章知識(shí)梳理整合拓展創(chuàng)新整合拓展創(chuàng)新2.第十章機(jī)械與人本章知識(shí)框架知識(shí)框架3.第十章機(jī)械與人重點(diǎn)梳理1．杠桿(1)定義：在物理學(xué)中，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱為杠桿。(2)力臂：從支點(diǎn)到力的作用線的距離。從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫做動(dòng)力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫做阻力臂。畫力臂時(shí)，首先確定杠桿的支點(diǎn)，再確定力的作用線，然后使用直角三角板畫出從支點(diǎn)到力的作用線的垂線，垂足要落在力的作用線上，用大括號(hào)標(biāo)出支點(diǎn)到垂足間的線段即為力臂，寫上字母l1或l2。力臂常用虛線畫出。4.第十章機(jī)械與人(3)杠桿示意圖杠桿具有五要素，即支點(diǎn)、動(dòng)力(使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力)、阻力(阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做阻力)、動(dòng)力臂和阻力臂。杠桿的示意圖中要明確表示出杠桿的五要素。(4)杠桿的平衡條件在幾個(gè)力的作用下，如果杠桿處于靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)則杠桿平衡。杠桿平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，用公式表示為：F1l1＝F2l2。5.第十章機(jī)械與人(5)杠桿的分類種類省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿示意圖力臂情況l1>l2l1<l2l1＝l2省力情況F1<F2(省力)F1>F2(費(fèi)力)F1＝F2(不省力也不費(fèi)力)距離情況費(fèi)距離省距離不省距離也不費(fèi)距離應(yīng)用實(shí)例撬棒、鍘刀、瓶蓋起子、手推車、鋼絲鉗等釣魚竿、鑷子、筷子、理發(fā)剪子、縫紉機(jī)腳踏板等天平等6.第十章機(jī)械與人[說明](1)三種杠桿對(duì)我們都是有用的。人們可以根據(jù)工作的需要選擇使用以上三種杠桿中的任一種，以達(dá)到省力或省距離的目的。(2)省力杠桿，省力費(fèi)距離；費(fèi)力杠桿，費(fèi)力省距離；既省力、又省距離的杠桿是不存在的，可見魚和熊掌不可兼得。7.第十章機(jī)械與人2．滑輪(1)定滑輪與動(dòng)滑輪區(qū)別定滑輪動(dòng)滑輪定義定滑輪工作時(shí)，軸固定不動(dòng)，只有輪繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即重物G被提升時(shí)，滑輪整體不運(yùn)動(dòng)動(dòng)滑輪工作時(shí)，軸與重物一起移動(dòng)，即重物G被提升時(shí)，滑輪與重物一起運(yùn)動(dòng)8.第十章機(jī)械與人9.第十章機(jī)械與人10.第十章機(jī)械與人(2)滑輪組的省力情況滑輪組豎放滑輪組橫放省力情況表述使用滑輪組時(shí)，若忽略滑輪的重力以及繩、輪摩擦，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體用的力就是物重的幾分之一；若忽略摩擦但考慮動(dòng)滑輪的重力時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體用的力就是物重和滑輪重之和的幾分之一使用滑輪組時(shí)，若不計(jì)繩與輪之間的摩擦，滑輪組用幾段繩子拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力大小就是物體所受摩擦力的幾分之一表達(dá)式F動(dòng)＝(G物＋G動(dòng))或F動(dòng)＝G物F動(dòng)＝f摩擦

圖例11.第十章機(jī)械與人(3)如何繞滑輪組①“奇動(dòng)偶定法”a．當(dāng)承重的繩子段數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端在定滑輪上(即“偶定”)，如不改變作用力的方向，需要的定滑輪比動(dòng)滑輪少一個(gè)，如要改變作用力的方向，則需要再加一個(gè)定滑輪，即定滑輪數(shù)等于動(dòng)滑輪數(shù)。b．當(dāng)承重的繩子段數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端在動(dòng)滑輪上(即“奇動(dòng)”),如不改變作用力的方向，需要的定滑輪數(shù)等于動(dòng)滑輪數(shù)。如果要改變作用力的方向，則需要再加一個(gè)定滑輪。12.第十章機(jī)械與人圖10－T－1設(shè)計(jì)滑輪組可遵循原則：奇動(dòng)偶定；一動(dòng)配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定。如圖10－T－1所示，要求：不考慮滑輪的重，拉力為重力的三分之一，完成繞線。13.第十章機(jī)械與人②“倒繞法”在組裝滑輪組的過程中，如果知道了拉力的方向，可采用“倒繞法”。即根據(jù)拉力的方向，首先確定繩子自由端的位置，若用力向下拉繩子，則繩子自由端在定滑輪上；若用力向上拉繩子，則繩子自由端在動(dòng)滑輪上，然后按從外到內(nèi)的順序沿滑輪纏繞，最后確定繩子的固定端，如圖10－T－2甲、乙所示。

圖10－T－214.第十章機(jī)械與人3．機(jī)械功(1)做功的兩個(gè)必要因素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過一段距離。這兩個(gè)因素缺一不可。(2)不做功的三種情況①物體受到力的作用，但沒有通過距離，這個(gè)力對(duì)物體不做功。例如，用力推物體而沒有推動(dòng)；舉著物體不動(dòng)，推力和舉力都沒有對(duì)物體做功。15.第十章機(jī)械與人②物體不受外力，由于慣性而運(yùn)動(dòng)。例如踢出去的足球，足球雖然通過了一段距離，但在這段距離的方向上沒有受力，沒有力對(duì)足球做功。③物體通過的距離跟它受到的力的方向垂直。這種情況，雖然有力的作用，物體也通過了一段距離，但這個(gè)距離不是在力的方向上通過的距離，這個(gè)力也沒有做功。例如，人在水平面上推車前進(jìn)，車的重力對(duì)車不做功。16.第十章機(jī)械與人17.第十章機(jī)械與人18.第十章機(jī)械與人19.第十章機(jī)械與人20.第十章機(jī)械與人6．機(jī)械能機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒：動(dòng)能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，而在它們相互轉(zhuǎn)化的過程中，如果沒有機(jī)械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化，即沒有如空氣阻力、摩擦力等原因造成的機(jī)械能損失(只有重力和彈力做功的體系內(nèi))，機(jī)械能的總量保持不變(即機(jī)械能守恒定律)。21.第十章機(jī)械與人整合拓展創(chuàng)新類型一簡單機(jī)械本類型試題主要涉及杠桿的分類、杠桿最小力問題和設(shè)計(jì)滑輪組。對(duì)于生活中常見的杠桿，要牢記并理解其是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿，并且能夠通過畫力臂來判斷。怎樣使用杠桿最省力是中考命題的一個(gè)熱點(diǎn)，動(dòng)力臂越長，阻力臂越短，越省力。另外，要會(huì)設(shè)計(jì)并組裝滑輪組。22.第十章機(jī)械與人例1小星學(xué)習(xí)了杠桿后，他把了解到的杠桿進(jìn)行了分類，如圖10－T－3所示，其中作用特點(diǎn)相同的一組是()圖10－T－3D23.第十章機(jī)械與人[解析]動(dòng)力臂大于阻力臂的是省力杠桿，反之是費(fèi)力杠桿；省力杠桿費(fèi)距離，費(fèi)力杠桿省距離。鉗子、獨(dú)輪車、起子、羊角錘、核桃夾是省力杠桿，理發(fā)剪刀、鐵鍬、鑷子是費(fèi)力杠桿。24.第十章機(jī)械與人例2如圖10－T－5所示，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F＝60N，則物體受到的摩擦力是()A．60NB．120NC．20ND．180N圖10－T－5D25.第十章機(jī)械與人例3如圖10－T－5所示，張師傅想用最省力的方法把一個(gè)油桶推上臺(tái)階，請你在圖中畫出這個(gè)力的示意圖。圖10－T－5圖10－T－6[答案]如圖10－T－6所示26.第十章機(jī)械與人[解析]把油桶看成是一個(gè)杠桿，支點(diǎn)是油桶與臺(tái)階上端的接觸點(diǎn)，本題就轉(zhuǎn)換為一個(gè)杠桿平衡問題。利用杠桿平衡條件，動(dòng)力臂最長最省力，過支點(diǎn)的直徑是最長的力臂，所以沿該直徑垂直斜向上畫出的動(dòng)力即為最小的力。27.第十章機(jī)械與人例4在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時(shí)，若杠桿右端下傾，則應(yīng)將左端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。(2)在如圖10－T－5所示的裝置中，每個(gè)鉤碼重1N(杠桿上每格等距，杠桿自重不計(jì))，要使杠桿在水平位置平衡，小張?jiān)贏處應(yīng)掛________個(gè)1N重的鉤碼，而鄰組的小強(qiáng)在B處施加一個(gè)豎直方向的力，也使杠桿在水平位置平衡，則這個(gè)力的方向應(yīng)____________，大小為________N。左2豎直向上1.228.第十章機(jī)械與人圖10－T－5(3)本實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件是_____________________________________________。F1l1＝F2l2(或動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂)29.第十章機(jī)械與人【針對(duì)訓(xùn)練】圖10－T－8B[解析]只有當(dāng)動(dòng)力臂l1＝OA時(shí)，動(dòng)力臂最大，動(dòng)力最小，由圖可知，F(xiàn)2的力臂恰好是OA，故選B。30.第十章機(jī)械與人2．把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在如圖10－T－9所示滑輪組下面，不計(jì)繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后()A．A上升B．A下降C．A、B均靜止D．無法判斷圖10－T－9B31.第十章機(jī)械與人[解析]B所在的滑輪為動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪省一半的力，A所在的滑輪為定滑輪，定滑輪不省力。A與B質(zhì)量相等，重力相等，將B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。故選B。32.第十章機(jī)械與人3．如圖10－T－10所示，一位母親推著嬰兒車行走，當(dāng)前輪遇到障礙物時(shí)，母親向下按扶把，若把嬰兒車視為杠桿，這時(shí)杠桿的支點(diǎn)是________；當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí)，母親向上抬起扶把，這時(shí)嬰兒車可視為________(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。圖10－T－10后輪省力33.第十章機(jī)械與人[解析]當(dāng)前輪遇到障礙物向下按扶把時(shí)，嬰兒車?yán)@后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以后輪是支點(diǎn)；當(dāng)后輪遇到障礙物向上抬起扶把時(shí)，嬰兒車?yán)@前輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以前輪是支點(diǎn)，這時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，嬰兒車可視為省力杠桿。34.第十章機(jī)械與人圖10－T－118035.第十章機(jī)械與人36.第十章機(jī)械與人5．如圖10－T－10所示，為了讓杠桿靜止在圖中位置，請畫出在A點(diǎn)所施加的最小動(dòng)力F及其力臂l。圖10－T－10圖10－T－10[答案]如圖所示37.第十章機(jī)械與人[解析]動(dòng)力F最小時(shí)，其力臂最長，即從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離為最長力臂l；在A點(diǎn)作力臂l的垂線，方向向上，即為最小動(dòng)力F。38.第十章機(jī)械與人6．在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)鉤碼重為0.5N，彈簧測力計(jì)以如圖10－T－13所示的方式拉著杠桿并使之在水平位置平衡。讀數(shù)并計(jì)算后發(fā)現(xiàn)結(jié)果與杠桿平衡條件不符。該實(shí)驗(yàn)操作的不規(guī)范之處是______________________________。圖10－T－13彈簧測力計(jì)沒有沿豎直方向拉杠桿39.第十章機(jī)械與人7．在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)前，先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿在________位置平衡。(圖10－T－14中杠桿上每格距離相等)圖10－T－14水平40.第十章機(jī)械與人(2)實(shí)驗(yàn)中，改變支點(diǎn)兩側(cè)鉤碼的位置和個(gè)數(shù)，一般要做三次實(shí)驗(yàn)，得到三組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，這樣做的目的是____________________________________。(3)如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。如果在支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼下方分別再掛一個(gè)等重的鉤碼后，杠桿________(選填“能”或“不能”)保持平衡。多次實(shí)驗(yàn)尋找杠桿平衡的普遍規(guī)律不能41.第十章機(jī)械與人類型二功和功率42.第十章機(jī)械與人例5在下面的情景中，人對(duì)物體做了功的是()A．小華用力推車，但沒有推動(dòng)B．小強(qiáng)舉著杠鈴靜止不動(dòng)C．小悅背著書包靜立在原地D．小翔把一桶水從井中提起D43.第十章機(jī)械與人[解析]物理學(xué)中的功是指有力作用在物體上，并且物體在力的方向上通過一段距離，這兩個(gè)因素缺一不可。A、B、C選項(xiàng)中，人對(duì)物體施加了力，但物體沒有在力的方向上移動(dòng)距離，所以沒有做功。[點(diǎn)評(píng)]功是物理學(xué)中的重要概念，要注意區(qū)分其與日常生活中所說的“工作”或“做工”。44.第十章機(jī)械與人例6某商場二樓到三樓的自動(dòng)扶梯高度是4m，扶梯長6m。孫琪同學(xué)體重為500N，自動(dòng)扶梯把孫琪同學(xué)從二樓運(yùn)送到三樓的過程中對(duì)她做功為________J。如果要測算自動(dòng)扶梯對(duì)她做功的功率，還應(yīng)該測量的物理量是____________。2000上樓時(shí)間45.第十章機(jī)械與人[解析]本題中扶梯的長度是一個(gè)干擾數(shù)據(jù)，自動(dòng)扶梯對(duì)人做功多少等于人的體重和人升高高度的乘積，與扶梯長度無關(guān)。功率大小與做功多少有關(guān)，還與做功時(shí)間長短有關(guān)，所以還應(yīng)該測量的物理量是上樓時(shí)間。46.第十章機(jī)械與人【針對(duì)訓(xùn)練】8．下列各個(gè)情境中，沒有做功的是()圖10－T－15B47.第十章機(jī)械與人9.如圖10－T－16所示，重為100N的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為5N。不計(jì)滑輪、繩子、彈簧測力計(jì)的重力，忽略繩子與滑輪間的摩擦，則()A.物體A受到水平面的摩擦力為5NB.拉力F的功率為4WC.若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2s，拉力F做功為4JD.物體A受到的支持力和A對(duì)水平面的壓力是一對(duì)平衡力圖10－T－16B48.第十章機(jī)械與人[解析]水平移動(dòng)動(dòng)滑輪時(shí)，拉力克服摩擦力做功，摩擦力f＝2F＝2×5N＝10N，A錯(cuò)誤。動(dòng)力作用在繩上，物體A的速度為0.4m/s，則繩子自由端移動(dòng)的速度為0.8m/s，P＝Fv＝5×0.8m/s＝4W，B正確。拉力F作用在繩子自由端做功，W＝Fs＝5N×2s×0.8

m/s＝8J，C錯(cuò)誤。物體A受到的支持力和A對(duì)水平面的壓力是一對(duì)相互作用力。49.第十章機(jī)械與人10.一個(gè)工人在水平面上用50N的拉力將200N的一袋大米水平勻速拉動(dòng)了4m，然后又扛著大米走了20m，接著扛著大米上了3m高的二樓放下大米，問在整個(gè)過程中，工人對(duì)大米做了多少功？[答案]800J[解析]解決此題的關(guān)鍵是利用做功的概念去正確分析工人搬大米的三個(gè)過程中，力與移動(dòng)的距離是否符合做功的兩個(gè)必要因素。50.第十章機(jī)械與人51.第十章機(jī)械與人52.第十章機(jī)械與人圖10－T－1753.第十章機(jī)械與人54.第十章機(jī)械與人類型三機(jī)械效率主要考查滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算，連帶考查滑輪組的繞線。記住計(jì)算公式，解答難度不大。探究滑輪組或斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)是中考命題的熱點(diǎn)。運(yùn)用控制變量的方法，是解題的關(guān)鍵。55.第十章機(jī)械與人例7小明對(duì)“斜面的機(jī)械效率與什么因素有關(guān)”這一課題，提出了如下一些值得探究的猜想：①斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)；②斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；③斜面的機(jī)械效率與斜面的長度有關(guān)；④斜面的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)。給你如圖10－T－18所示的裝置，請你選擇上述猜想中的一項(xiàng)，并解答下列問題：圖10－T－1856.第十章機(jī)械與人(1)你選擇的猜想是________(填寫序號(hào))。(2)要用圖中的器材完成你選擇的探究，還要補(bǔ)充的器材是：________________(至少寫出兩種)。(3)在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，需要控制不變的因素有：①________；②________；③________。57.第十章機(jī)械與人[答案]見下表選擇補(bǔ)充器材控制因素①彈簧測力計(jì)、刻度尺斜面長、斜面的粗糙程度、物體重②彈簧測力計(jì)、刻度尺，毛巾斜面長、斜面高、物體重③彈簧測力計(jì)、刻度尺斜面高、斜面的粗糙程度、物體重④彈簧測力計(jì)、刻度尺、不同重物斜面長、斜面高、斜面的粗糙程度58.第十章機(jī)械與人[解析]由于斜面的機(jī)械效率可能與多個(gè)因素有關(guān)，所以進(jìn)行探究時(shí)，要運(yùn)用控制變量的方法，逐一研究。探究斜面的機(jī)械效率涉及功的計(jì)算，功的計(jì)算要進(jìn)行力和距離的測量，所以必需的器材是彈簧測力計(jì)和刻度尺。59.第十章機(jī)械與人例8在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖10－T－19所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：圖10－T－1960.第十章機(jī)械與人次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計(jì)的示數(shù)/N彈簧測力計(jì)上升的距離/cm機(jī)械效率/%12511566.72451.7153651583.361.第十章機(jī)械與人(1)在實(shí)驗(yàn)操作中，應(yīng)該使鉤碼________(選填“快速”或“緩慢”)上升。(2)進(jìn)行第2次測量時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為________(保留三位有效數(shù)字)。(3)進(jìn)行第3次測量時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為________N，滑輪組做的有用功是________J。(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)小組得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：滑輪組的機(jī)械效率與________________有關(guān)。緩慢78.4%2.40.3物重(或鉤碼重)62.第十章機(jī)械與人[解析]滑輪組的機(jī)械效率與物重、動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦等多個(gè)因素有關(guān)，因此在實(shí)驗(yàn)過程中要采用“控制變量法”。實(shí)驗(yàn)過程中，操作的要求是：應(yīng)當(dāng)利用彈簧測力計(jì)豎直勻速向上提升重物，否則測出的拉力不準(zhǔn)確。63.第十章機(jī)械與人【針對(duì)訓(xùn)練】13．在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)按正確方法操作，圖10－T－20是他實(shí)驗(yàn)中的情景，下表是他記錄的一組數(shù)據(jù)。0.150.40.052測力計(jì)移動(dòng)距離s/m測力計(jì)拉力F/N鉤碼上升高度h/m鉤碼總重G/N圖10－T－2064.第十章機(jī)械與人(1)由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出滑輪組對(duì)鉤碼做的有用功為_______J，人做的總功為________J。(2)對(duì)以上兩個(gè)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，其不合理之處是__________________________；結(jié)合測力計(jì)放大圖，可知小強(qiáng)的錯(cuò)誤是__________________________。(3)在該次實(shí)驗(yàn)中，所測滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)該是__________。0.10.06有用功大于總功彈簧測力計(jì)的示數(shù)讀錯(cuò)了83.3%65.第十章機(jī)械與人14．如圖10－T－21所示，已知斜面傾角為30°，斜面高為2m。小李同學(xué)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(jì)。求：(1)小李對(duì)木箱做的有用功。(2)斜面的機(jī)械效率。(3)斜面對(duì)物體施加的摩擦力。圖10－T－21[答案](1)800J(2)66.7%(3)100N66.第十章機(jī)械與人15.2015?德州中考小李用如圖10－T－22所示的滑輪組把90kg的物體提升3m，作用在繩子自由端的拉力是400N，不考慮繩重及摩擦(g取10N/kg)，求：(1)滑輪組的機(jī)械效率。(2)動(dòng)滑輪的重力。圖10－T－2267.第十章機(jī)械與人[答案]