章末小结与提升类型1杠杆的作图1.( 天津中考 )如图甲是用撬棒撬石头的情景,选项中关于该撬棒使用时的杠杆示意图,正确的( A )类型2杠杆的分析与计算2.一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方体木块C,恰好使木板水平放置,如图所示。现有水平力F由A向B缓慢匀速推动木块,在推动过程中,推力F将( B )A.大小不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增加后减小3.( 湘西中考 )一根原木放在水平地面上,粗略估计它的质量时,我们视其粗细相同,质量分布均匀,现抬起一端使它稍离地面需要500 N的力( g=10 N/kg ),则原木的质量大约为( B )A.50 kgB.100 kgC.250 kgD.500 kg4.轻质杠杆的支点为O,OA=0.2 m,OB=0.4 m,在A端挂一体积为10-3 m3的正方体M,若在B端施加竖直向下、大小为10 N的拉力,杠杆恰好能在水平位置平衡( g=10 N/kg )。求:( 1 )物体M所受的重力;( 2 )物体M的密度;( 3 )当物体M浸没于水中时,若杠杆仍然平衡,求在B端施加的最小拉力。解:( 1 )因为杠杆平衡,所以FlOB=GlOA即10 N0.4 m=G0.2 m解得G=20 N( 2 )物体M的质量m=2 kg物体M的密度=2103 kg/m3( 3 )当物体M浸没于水中时,A端受到的拉力FA=G-F浮=G-水V排g=20 N-1.0103 kg/m310-3 m310 N/kg=10 N当B端施加的拉力竖直向下时,动力臂最大,此时拉力最小,根据杠杆平衡条件可得F拉小lOB=FAlOA则F拉小=5 N类型3滑轮的分析与计算5.同一滑轮用如图所示甲、乙两种装置匀速提升重均为10 N的A、B两物体,已知滑轮重1 N,绳重和滑轮的摩擦力不计。则下列说法中正确的是( B )A.手的拉力F乙=10 NB.A物体受到的合力与B物体受到的合力相等C.若A、B两物体都被提升0.5 m,则利用乙装置做的有用功比较多D.若A、B两物体都被提升0.5 m,则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多6.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲、乙两种情况下在绳子相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为( B )A.3 NB.6 NC.11 ND.22 N7.( 巴中中考 )利用如图所示的滑轮组,将一边长为0.2 m、密度为2.5103 kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40 N( 不计绳重、摩擦和水的阻力,g=10 N/kg )。求:( 1 )物体浸没在水中时所受到的浮力大小;( 2 )物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小;( 3 )物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率大小。解:( 1 )物体的体积V=0.2 m0.2 m0.2 m=810-3 m3物体浸没在水中时所受到的浮力F浮=水gV排=水gV=1.0103 kg/m310 N/kg810-3 m3=80 N( 2 )物体的重力G=mg=gV=2.5103 kg/m310 N/kg810-3 m3=200 N物体静止在水中时,受到竖直向下的重力,竖直向上的拉力和浮力的作用所以G=F浮+F0则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0=G-F浮=200 N-80 N=120 N( 3 )物体完全离开水面后,设物体升高h,滑轮组的有用功为W有=Gh=200 Nh由题图可知,n=3,不计绳重、摩擦,则绳子自由端的拉力F=( G+G动 )=( 200 N+40 N )=80 N拉力F做的总功W总=Fs=80 N3h所以滑轮组的机械效率=83.3%实验一:探究杠杆的平衡条件1.实验器材:铁架台、杠杆、钩码等。2.实验步骤( 1 )给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。( 2 )设右侧钩码对杠杆的拉力为动力F1,左侧钩码对杠杆的拉力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2,把F1、F2、l1、l2的数值填入表格中。( 3 )改变动力F1和动力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2,再做几次实验。3.实验表格次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1234.实验结论:杠杆的平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂( 或F1l1=F2l2 )。【针对训练】1.小明进行“探究杠杆平衡条件”的实验。每个钩码都完全相同。实验前,小明通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,消除杠杆自重对实验的影响。( 1 )要使图甲中杠杆水平平衡,应在a处挂1个钩码; ( 2 )有同学根据自己的实验数据,得到如下结论:动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有C; A.多次进行实验B.改变力的大小C.改变力的方向D.改变力的作用点( 3 )小明改变实验方法,如图乙所示,重心C点不再是支点,并在A点仍挂两个钩码,对杠杆的拉力为FA,用校过零的弹簧测力计正确地测出B点使杠杆水平平衡时的拉力FB,则FBlOB( 选填“”“”或“=” )FAlOA。 实验二:测量滑轮组的机械效率1.实验原理:=。2.实验器材:铁架台、滑轮若干、细线、钩码若干、弹簧测力计、刻度尺。3.实验操作( 1 )安装如图甲所示的滑轮组,测出钩码的重力( 设为G1 )后挂在动滑轮的下端。( 2 )记下钩码和细线自由端对应的刻度线( 初位置 )。( 3 )匀速拉动细线末端,使钩码匀速上升,记下弹簧测力计的示数F,同时测出钩码上升的高度h和细线自由端移动的距离s,算出滑轮组的机械效率1。( 4 )改变钩码重力( 设第二次重为G2 ),重新测滑轮组的机械效率 2。( 5 )更换不同的滑轮组( 如图乙 ),重复上述步骤,分别测出提升G1、G2时对应的机械效率3和4。( 6 )比较1、2、3、4,研究得出滑轮组的机械效率跟什么因素有关。4.实验讨论( 1 )实验需直接测量的物理量有4个,分别是物重G、物体上升的高度h、拉力F和绳子自由端移动的距离s,机械效率=GhFs。( 2 )弹簧测力计的示数是在运动过程中读取的。( 3 )若没有刻度尺,也能测出滑轮组的机械效率;设绳子的股数为n,则=GnF。( 4 )通过分析可知,滑轮组的机械效率与所提物重、动滑轮的重力、摩擦力均有关。【针对训练】2.( 黄石中考 )探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,实验装置如图所示,数据如下表所示。次数钩码重力/N提升高度/cm有用功/J拉力/N总功/J机械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.0300.61.71.0259%42.5401.02.01.6063%( 1 )请把表格中三个未完成的空补充完整;( 2 )甲同学根据表格数据可以得出:钩码重力逐渐增大,滑轮组机械效率增大( 选填“增大”“减小”或“不变” )。请你解释出现这种现象的原因:动滑轮重力不变,随着钩码重力增大,有用功比例增大; ( 3 )乙同学进一步研究,测出动滑轮的质量为100 g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即W总W有+W额,他猜测还有绳重( 或各种摩擦 )因素影响机械效率( 答一种因素即可 ); ( 4 )丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值W=W总-W有-W轮,通过比较第1、2和4组的数据,发现重物的重力越大,差值W越大( 选填“越大”“越小”或“不变” ),请你利用所学知识对此作出解释:所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多。 8