八年級物理簡單機械專題練習.doc

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八年級物理簡單機械專題練習 練習1．如圖所示，用豎直向上的力F勻速拉動較長的杠桿，使重為10N的物體緩慢升高0.1m，拉力大小為8N，拉力移動的距離為0.25m。人做的有用功為　 　J，該杠桿的機械效率為　 　，此杠桿屬于　 ?。ㄟx填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。 練習2．如圖所示，杠桿AB在豎直向下的拉力F作用下將一物體緩慢勻速提升，下表是提升物體時采集的信息： OA/m OB/m 物重G/N A端上升的高度h/m B端下降的距離s/m 做的額外功W額外/J 0.4 0.8 40 0.2 0.4 2 求：（1）有用功； （2）拉力F的大?。? （3）杠桿的機械效率。 練習3．如圖所示，甲、乙杠桿的質量和長度均相同，機械摩擦不計。分別使用甲、乙杠桿將物體A提升相同的高度，則在工作過程中甲、乙杠桿的拉力相比F甲　 　F乙（選填“＞”、“=”或“＜”），甲、乙杠桿的機械效率相比η甲　 　η乙（選填“＞”、“=”或“＜”）。 練習4．用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿A點下面的鉤碼緩緩上升，實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數(shù)F為0.5N．則下列說法正確的是（　　） A．拉力對杠桿做的額外功為0.1J B．勻速豎直拉動過程中彈簧測力計示數(shù)先變小后變大 C．若將鉤碼從A點移到B點，用同樣的方式將鉤碼提升0.1m，則機械效率降低 D．若將鉤碼從A點移到B點，用同樣的方式將鉤碼提升0.1m，則機械效率升高 練習5.某實驗小組利用圖示裝置研究杠桿的機械效率，實驗的主要步驟如下：①將杠桿的O點懸掛，能自由轉動，在A點懸掛總重為6牛的鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿保持水平靜止。其中AO=10厘米，AB=20厘米。②豎直向上拉動彈簧測力計緩慢勻速上升（保持O點位置不變），在此過程中彈簧測力計的讀數(shù)為2.5牛。 回答下列問題： （1）杠桿靜止時，若杠桿自重和摩擦不計，彈簧秤示數(shù)應為　 　。 （2）杠桿緩慢轉動時，其機械效率為　 　。 （3）若只將彈簧測力計豎直向上拉的作用點由B移至C點，O和A位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度（不計摩擦阻力），則杠桿的機械效率將　 ?。ㄌ睢白兇蟆?、“變小”或“不變”）。 練習6．如圖所示，一根質量分布均勻的木棒，質量為m，長度為L，豎直懸掛在轉軸O處，在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動到與豎直方向夾角為θ的位置（轉軸處摩擦不計），問： （1）在圖中畫出θ=60°時拉力F的力臂l，并計算力臂的大小。 （2）木棒的重力作用點在其長度二分之一處，隨拉開角度θ的增加，拉力F將如何變化？并推導拉力F與角度θ的關系式。 練習7.斜面是一種常見的簡單機械，在生產(chǎn)和生活中利用斜面提升物體可以省力。圖示為傾角θ=30°的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，將一物體從斜面底端勻速拉上斜面，做了16J的功。 （1）求斜面的高度； （2）若斜面的高度h一定，傾角θ可以改變，試推導：在不考慮摩擦時，用平行于斜面的拉力F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端。θ越小，F(xiàn)越小。 （3）若斜面高度為H，傾角為θ，斜面長為s，物塊所受摩擦力為f．用平行于斜面的拉力F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端，試推導斜面機械效率η的表達式。 【針對練習一】 1．測量一形狀不規(guī)則的塑料泡沫浸沒在水中所受浮力大小時，小濱利用一輕質滑輪，一輕質杠桿，一個5g的鉤碼，一個盛有適量水的水槽和細線，并設計了圖示實驗方案。 （1）圖乙中滑輪的作用是：　 　。 （2）甲圖中杠桿平衡時l1：l2=1：2，則塑料泡沫重為　 　N。 （3）圖乙中杠桿平衡時l3=3l1，則泡沫所受浮力F浮=　 　N。 2．一塊質量分布均勻的光滑薄平板AB可以繞水平轉軸自由轉動（截面圖中以O點表示），平板與水平地面的夾角為30°，AO長為0.6米，OB長為0.4米，平板質量為2千克。小球離地面高為H=0.5米處由靜止開始釋放，沿光滑軌道到達AB上。（所有運動過程均無機械能轉化為其他能量） （1）要使平板會繞水平軸轉動起來，小球的質量m至少為多少？ （2）如果一個質量為4m的小球從離地高度為0.2米的地方由靜止開始釋放，能否使平板翻轉？請判斷并說明理由。 3．如圖所示是常見的引民地牌，放在室外時，在大風過后有時會被吹倒，小徐很想了解原因。他通過測量了解到牌高120厘米，牌寬為100厘米，支架高60厘米，支架接觸地面的寬度50厘米，整塊牌的質量為18千克；根據(jù)所測數(shù)據(jù)小徐粗略繪制出指示牌的側視圖（見圖）．假設支架質量忽略不計，請回答： （1）要吹倒豎直放置的引導牌，風對引導牌的風壓（每平方米面積受到的壓力）至少為多少？ （2）為避免引導牌在室外經(jīng)常被風吹倒，你提出的改進建議是　 　。 項目 內容 適用水壓 0.2﹣0.7MPa 水箱容積 1.8L 沖洗方式 噴射虹吸式 4．如圖甲是衛(wèi)生間一種智能抽水馬桶水箱的示意圖。其工作原理如圖乙：當出水管閥門打開，水從出水管流出，水箱中的水減少，空心銅球就在重力作用下，隨著水位下降而向下運動，通過金屬桿AB繞O點轉動，向上拉動進水管閥門，使水能通過進水管進入水箱；當出水管閥門關閉，隨著不斷進水，水箱中的水位不斷上升，空心銅球隨著向上運動，當金屬桿處于水平位置時，把進水管閥門堵嚴，不再進水，如下表為這種馬桶的相關參數(shù)： 如果進水管的閥門的受力面積是24mm2，設計能承擔的壓強是5×105Pa（超過該壓強，閥門就可以關嚴，不再進水）．金屬桿AB能繞O點轉動，其質量及形變可忽略不計，且不考慮出水管閥門對杠桿的影響。AB長216mm，AO長24mm，空心銅球體積為220cm3，重力和浮力可以認為作用在其幾何中心，請計算出空心銅球的質量最多是多少g？ 5．如圖所示，密度均勻的細桿AB與輕桿BC用光滑鉸鏈鉸在B端，A、C兩端也用光滑鉸鏈鉸于墻上，AB=BC，BC桿水平，AB桿與豎直方向成30°，此時AB桿與BC桿之間的作用力為F1，如圖甲所示。設AB、BC的長均為d，輕桿BC重力不計，問： （1）請在圖甲中畫出作用力F1以及它的力臂L，并求出力臂L的大?。ㄓ胐表示）。 （2）若將兩桿的位置互換，AB桿與BC桿之間的作用力為F2，則F1：F2的值是多少？請推導證明。 6．圖甲是一種壺口處配有自動開合小壺蓋的電水壺。 （1）如圖乙，電水壺底部的導線連接裝置有銅環(huán)①、銅環(huán)②和銅柱③．經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)：①、②之間是絕緣的，②、③之間常溫下有十幾歐姆的電阻。則與水壺金屬外殼相連的裝置是　 　。 （2）圖丙是自動開合小壺蓋簡化側視圖。OA是小壺蓋，C是其重力作用點。B是小壺蓋的配重。OB是配重柄。AOB能繞固定點O自由轉動。請在答題紙圖丙中作出小壺蓋的重力G及其力臂L。 （3）已知：小壺蓋質量為4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水時，壺身最多傾斜45°，小壺蓋便自動打開；壺身豎直時，小壺蓋在水平位置自動閉合。求配重B的質量取值范圍。（配重柄質量和O點的摩擦均忽略不計，取1.4） 【針對練習二】 1． 選擇題 1．用甲、乙、丙三個木塊將相同彈簧壓縮到圖示位置后由靜止釋放，沿光滑水平軌道滑行，可沖到光滑斜面上。若三個木塊能到達斜面的最大高度分別是h甲、h乙、h丙，且h乙＞h丙，彈簧的壓縮量分別為l1、l2、l3，且l1＜l2=l3，甲、乙的質量m甲=m乙．以下判斷正確的是（　　） A．甲、乙能到達斜面的最大高度h甲＞h乙 B．乙離開彈簧時的動能比丙大 C．甲、乙離開彈簧時的速度v甲＞v乙 D．到達斜面的最大高度時，乙、丙增加的重力勢能相同 2．“雙11”期間兩位快遞員給同單元的客戶送貨，甲提著20千克的貨物從1樓送至3樓，隨后在3樓水平地面上走了10米；乙提著20千克的貨物從1樓送到5樓，隨后在5樓水平地面走了5米。若按對貨物做功多少計算運費，則（　　） A．甲的運費高 B．乙的運費高 C．兩人運費相同 D．無法確定 3．下列單位中，不屬于功率的單位的是（　?。? A．伏?安 B．牛?米/秒 C．千瓦時 D．瓦 4．如圖所示，OAB為輕質杠桿，可繞支點O自由轉動，在B端施加一個動力使杠桿在水平位置平衡，該杠桿（　?。? A．一定是省力杠桿 B．一定是費力杠桿 C．一定是等臂杠桿 D．以上情況都有可能 5．如圖為某種吊車的工作示意圖。利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點轉動；伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時對吊臂的支持力始終與吊臂垂直。下列關于這個吊車的有關說法正確的是（　　） A．吊臂是一個省力杠桿 B．使用這種吊車，好處是可以少做功 C．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小保持不變 D．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小 6．如圖所示，可繞O點轉動的輕質杠桿，在D點掛一個重為G的物體M，用一把彈簧測力計依次在A，B，C三點沿圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3，它們的大小關系是（　　） A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G 7．如圖所示，一塊密度均勻的長方形薄木板放在水平地面上，用一豎直向上的力分別作用于木板的長或寬的一側，欲緩慢使其一端抬至離地相同高度。下列對此情景的分析中，正確的是（　?。? A．F甲=F乙，因為兩次動力臂與阻力臂都相等 B．F甲＞F乙，因為乙方法的動力臂比甲方法的長 C．F甲做的功小于F乙做的功 D．F甲做的功等于F乙做的功 8．如圖所示，某人用扁擔擔起兩筐質量為m1、m2的貨物，當他的肩處于O點時，扁擔水平平衡，已知L1＞L2，扁擔和筐的重力不計。若將兩筐的懸掛點向O點移近相同的距離△L，則（　?。? A．扁擔仍能水平平衡 B．扁擔右端向下傾斜 C．要使扁擔恢復水平平衡需再往某側筐中加入貨物，其質量為（m2﹣m1） D．要使扁擔恢復水平平衡需再往某側筐中加入貨物，其質量為（m2﹣m1） 9．如圖所示，斜面光滑，推力分別為F1、F2，把物體從斜面底端推至斜面頂端，所做的功分別為W1、W2，那么（　?。? A．F1大于F2，W1等于W2 B．F1小于F2，W1小于W2 C．F1大于F2，W1大于W2 D．F1小于F2，W1等于W2 10．如圖所示，某同學用重為10N的動滑輪勻速提升重為100N的物體。則該同學實際操作過程中所用拉力F的值可能是（　?。? A．45N B．50N C．55N D．60N 11． 圖示甲乙兩套裝置，滑輪重、繩重和摩擦力均不計。裝置甲中F1和F2表示沿不同方向拉繩子，乙裝置中F3表示豎直向上拉繩子；用F1、F2、F3分別將相同的重物勻速提升相同高度，則下列說法正確的是（　　） A．甲裝置為動滑輪，乙裝置為定滑輪 B．拉力大小關系是：F1=F2=F3 C．F1、F2、F3所做的功相等 D．F1、F2所做的功相等，但比F3做的功少 12．如圖所示是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式（不計機械自重和摩擦），其中所需動力最小的是（　?。? A． B． C． D． 13．如圖所示，用滑輪組拉動重為70N的物體A，用10秒時間使物體A在水平方向勻速移動了5m，所用拉力F為20N，地面對物體A的摩擦力為30N．以下說法不正確的是（　?。? A．繩子自由端移動的距離是10m B．克服摩擦做的有用功是150J C．滑輪組的機械效率為75% D．拉力F做功的功率為10W 二．填空題 14．一般家庭都用固定在墻上的三角支架ABC放置空調室外機，如圖，如果A處螺釘松脫，則支架會繞　 　點傾翻，已知AB長30cm，AC長20cm，室外機的重力為360N，正好處在AB中點處，則A處螺釘?shù)乃嚼椤?　N（支架重力不計）。為了安全，室外機的位置應盡量　 ?。ㄟx填“靠近”或“遠離”）墻壁。 15．小亮利用輕質木條和透明塑料桶等器材制作了如圖所示的測量密度的秤。只要把一定體積的待測液體倒入小桶中，就能通過移動秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值。 （1）若木條上A、B、C中有一點是零刻度，應該是　 　點。 （2）該秤的刻度是　 ?。ㄟx填“均勻”或“不均勻”）的。 （3）若讓秤砣位置不變，仍可用該秤測量液體的密度，則應把刻度標在塑料桶壁上，該刻度　 ?。ㄟx填“上”或“下”）邊的數(shù)值大。 16．如圖所示，彈簧一端與小車相連，另一端固定在左側的墻壁上，小車放在粗糙的水平木板上。小車位于A點時彈簧恰好為自然長度，用力壓縮彈簧使小車到達B點；松手后，小車由位置B運動至位置C，在位置C時速度為零。則小車從位置B運動至位置C的過程中，速度達到最大值的位置在 　（選填“A點”、“A點的左側”或“A點的右側”），彈簧的彈性勢能的變化情況是　 ?。ㄟx填“減小”、“先減小后增大”、“先增大后減小”或“增大”）；小車從位置B運動到速度達到最大值的過程中，彈簧的彈性勢能轉化成　 　。 17.如圖所示，用平行于斜面的拉力F，將一個重力為G的物體由粗糙斜面底端勻速拉到頂端，斜面長為L，高為h。則拉力所做的有用功是　 　；物體受到的摩擦力是　 　。 18． 如圖，質量為m=1kg的剛性小球沿光滑斜面下滑的過程，機械能是守恒的，而小球的機械能是由動能和重力勢能兩部分組成。在高中物理中同學們將會學習到：動能表達式EK=mv2，（m是小球的質量，v是小球的速度）；重力勢能表達式Ep=mgh，（m是小球的質量，h是小球離水平面MN的高度）。若已知hA為1.8m，小球運動到A點動能EKA=2J，在B點勢能EPB=12J；則小球在A點勢能EPA=　 　J，小球運動到B點的速度 vB=　 m/s。 19．物理學中，浮力的作用點叫浮心。根據(jù)阿基米德原理，浮力的大小等于物體排開這部分液體所受的重力大小，那么浮心的位置就是那部分被排開液體的重心位置。（即：浸在液體里那一部分物體的重心位置。）如圖所示均勻細長棒AB長為L，其質量為m，A端用細線懸掛起來且懸線豎直，B端無阻礙地斜向浸沒在水池中，當它穩(wěn)定靜止時，棒被浸沒部分的長度0.6L．則細棒的浮心距A端的距離等于　 　，（請用題中字母表示）．棒的密度為　 　千克/米3。 20．將普通塑料水管進行改裝，能做多個實驗。將塑料水管①側面開口并標上刻度，再將塑卷水管②在側面不同高度開兩個大小合適的口。 （1） 將兩根塑料管按圖甲連接，選合適的滑塊放入管①，將一鋼球從管②的口放入后，靜止釋放。觀察并記錄　 　。取出鋼球，將滑塊移回原位，將鋼球從另一個口放入，重復實驗。該實驗可驗證動能大小與 　的關系。 （2） 將兩根塑料管按圖乙連接驗證“重力勢能大小與質量的關系”請你寫出實驗步驟?！? 21．如圖所示，武漢長江二橋正橋長度約為1877m，兩側引橋長度均為1400m，正橋距地面高約20m（g取10N/kg）。 （1）一輛汽車重5t、載重9t，在勻速行駛中受到的摩擦力始終為車總重的0.02倍，這輛汽車沿二橋的引橋勻速上行時汽車的牽引力多大？牽引力做的功為多少？ （2）如果這輛汽車的功率為96kW，這輛汽車沿二橋的引橋勻速上行的速度為多大？ 22．如圖所示，體重為550N的人站在水平地面上拉繩子，使重物以1m/s的速度勻速上升，已知滑輪重力為50N，被提升重物的重力為300N．（不計繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）求： （1）人對地的壓力大小？人拉繩子的速度。 （2）若此人竭盡全力拉繩子，利用此裝置最多能拉起多少kg的重物。 23．如圖是某水上打撈船起吊裝置結構示意簡圖。某次打撈作業(yè)中，該船將沉沒于水下深處的一只密封貨箱打撈出水面，已知該貨箱體積為50m3，質量是200t．（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不考慮風浪、水流等的影響） （1）貨箱完全浸沒在水中時受到的浮力是多少？ （2）貨箱完全出水后，又被勻速吊起1m，已知此時鋼纜拉力F為1×106N，則在此過程中拉力F所做的功是多少？起吊裝置的滑輪組機械效率是多少？ （3）若貨箱從剛露出水面到完全出水的過程中是被勻速提升的，在此過程中，貨箱所受浮力將　 　，滑輪組機械效率將　 ?。ㄌ钭兇?、變小或不變）。 　 24．如圖是液壓汽車起重機從水中打撈重物的示意圖。起重機總重G=8×104N，A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機，D是油缸，E是柱塞。通過卷揚機轉動使鋼絲繩帶動A上升，打撈體積V=0.5m3、重為G物的重物。若在打撈前起重機對地面的壓強p1=2×107Pa，當物體在水中勻速上升時起重機對地面的壓強為p2，重物完全出水后勻速上升時起重機對地面的壓強p3=2.5×107Pa．假設起重時E沿豎直方向，重物出水前、后E對吊臂的支撐力分別為N1和N2，重物出水前滑輪組的機械效率為80%，重物出水后卷揚機牽引力的功率為11875W，吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計。（g取10N/kg）求： （1）重物在水中勻速上升時起重機對地面的壓強p2； （2）支撐力N1和N2之比； （3）重物出水后勻速上升的速度。