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江蘇省靖江市新港城初級中學九年級物理上冊 第十一章 簡單機械和功學案(無答案) 蘇科版.doc

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?簡單機械和功1.如圖1所示,唐師傅想用最省力的方法把一個油桶推上臺階.請你在圖中畫出這個力的示意圖.圖1 圖2 圖32.如圖2是一種常見的活塞式抽水機示意圖,在圖中畫出手柄所受動力F1的力臂及阻力.3.如圖3所示,曲桿AOBC自重不計,B為支點,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲桿在圖示位置平衡,請作出最小的力F的示意圖及其力臂L。知識點2:知道杠桿在生活中的實際應用。知道杠桿的種類以及各種杠桿的特點。1. 生活和生產中有許多不同類型的杠桿,如圖所示的托盤天平屬于 杠桿,縫紉機踏腳板屬于 杠桿,鍘刀屬于 杠桿.2.下列屬于費力杠桿的是( )A.起子 B.道釘撬 C.筷子 D.鋼絲鉗知識點3:通過實驗探究,學會使用簡單機械改變力的大小和方向。1.工程車上的起重臂就是一個費力杠桿(如圖所示),使用它的好處是能夠省_________;如圖所示,A裝置是__________滑輪(選填“定”或“動”),它的實質是_______________,使用它的作用是_________ __________.2.如圖甲所示,工人正試圖用扳手擰松工件上一個緊固的螺栓,盡管他使出了渾身力氣,卻沒能成功。于是他想出了一個新點子:在其它不變的情況下,取來一根繩子,將繩的一頭栓在扳手柄的上端,自己使勁拉繩的另一頭(如圖乙所示).可他還是沒能扳動螺栓,這是為什么呢?請分析其中的原因。(假定工人施力的大小不變)知識點4:經歷探究杠桿平衡條件的過程,理解杠桿平衡的條件,并能用它分析解決簡單的有關杠桿平衡的問題。1.如圖所示的輕質杠桿,AO小于BO.在A、B兩端懸掛重物G1和G2后杠桿平衡.若將G1和G2同時向支點O移動相同的距離,則( ) A. 杠桿仍保持平衡 B. 杠桿的A端向下傾斜C. 杠桿的B端向下傾斜 D. 無法判斷2.在“探究杠桿的平衡條件”實驗中,應先調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在 位置平衡,這樣做是為了便于測量 ;如發現杠桿左端偏高,則可將右端的平衡螺母向 調節,或將左端的平衡螺母向 調節.實驗次數動力F1 / N動力臂L1 / cm阻力F2 / N阻力臂L2 / cm11.510121201031201.510上圖是小明同學三次實驗的情景,實驗時所用的每個鉤碼重0.5N,杠桿上每一格長5cm,部分實驗數據已記錄在下表中.(1) 將表格中的實驗數據補充完整.(2) 小明的第3次實驗存在錯誤,其錯誤是 _______________________.知識點5:經歷實驗探究過程,了解使用定滑輪和動滑輪的特點:定滑輪不省力,但能改變力的方向,動滑輪省力但不能改變力的方向1.小昕學習了滑輪知識后,用一根繩和一個滑輪,借助木樁設計出如圖所示的方案,將船拉上沙灘.請你指明這這種方案的優缺點:________________________________________________________________.知識點6:能識別生活和生產中常見的滑輪;了解滑輪組的特點:既可以省力又可以改變力的方向。學會組裝簡單的滑輪組。1.程躍要提起重800N的物體,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找來了一些滑輪,想利用滑輪組提起這個重物。已知每個滑輪重20N,程躍想站在地上向下拉繩,他最好選擇圖中_______滑輪組來提起重物(選填“a”、“b” 或“c”)。請在所選的圖中畫出正確的繞繩方法。知識點7:結合功的實例認識功的概念。理解做功的兩個必要條件,并能正確判斷某個力是否做功。會對有關功的問題進行簡單的計算。1.如圖所示為運動員投擲鉛球的過程示意圖,下列有關說法錯誤的是( )A. 在a到b的過程中,運動員對鉛球做了功B. 在b到c的過程中,運動員對鉛球沒有做功C. 在c到d的過程中,沒有力對鉛球做功D. 在a到d的過程中,鉛球的運動狀態在不斷的變化2.如圖(甲)所示,小華用水平力F拉著木箱在水平方向上運動了距離L,則小華對木箱所做的功為W1=_______.小昕沿如圖(乙)所示的斜面用同樣大小的力F拉著同樣的木箱在力的方向上也運動了距離L,小昕對木箱所做的功為W2.則W2 W1(填“>”、“<”或“=”).知識點8:理解功率的概念。了解功率的物理意義。1.學校組織爬山比賽.同學們在山腳的某一地點同時出發,結果小樂和小強同時到達山頂.若想判斷兩人誰的爬山功率大,還需要測定的物理量是( )A. 爬山的時間 B. 爬山的路程 C. 兩人的體重 D. 山的高度2.兩名運動員,甲比乙高,如果他們舉起相同質量的杠鈴所用時間相等,如圖所示,則( ) A. 甲做功較多,功率較大 B. 甲做功較多,功率較小C. 甲做功較多,甲、乙功率相等D. 甲、乙做功相等,乙的功率較大知識點9:知道功率的公式,會對有關功率的問題進行簡單的計算。一質量為3000kg的汽車沿著長為5.4km的盤山公路勻速行駛,當它從山腳行駛到高為0.5km的山頂時,耗時15min,汽車發動機的牽引力為4000N。求:(1)汽車行駛的速度。(2)汽車發動機牽引力做的功。(3)汽車發動機牽引力的功率。知識點10:了解什么是有用功、額外功和總功。理解什么是機械效率。學會用機械效率的公式進行有關問題的簡單計算。1.如圖所示,建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶,動滑輪重為20N,不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重. 若工人在5s內將繩子勻速向上拉6m,則泥桶上升_______m,手拉繩子的力為______N,拉力的功率為_______W,滑輪組的機械效率為________.2.如圖,用1.2N的拉力沿豎直方向勻速拉起重為2N的物體,物體上升0.1m所用時間為4s。(1)此過程中拉力的功率為 W,動滑輪的機械效率為 。(2)將物重由2N不斷逐次增大,假設動滑輪始終能正常工作,此過程中,它的機械效率范圍是 。知識點11:經歷實驗探究過程,了解影響機械效率的因素。1.圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置,鉤碼總重6N。 (1)實驗時要豎直向上 拉動彈簧測力計,由圖可知拉力大小為 N,若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計向上移動 cm,該滑輪組的機械效率為 。(2)若僅增加鉤碼的個數,該滑輪組有機械效率將 。(選填:“增大”、“減小”或“不變”)知識點12:學會設計制作組合的簡單機械。1. 如圖所示,OA是起重機的吊臂,可繞O點轉動.在距O點6m遠的B處吊有重3000 N的物體.為保證吊臂在水平位置平衡,則繞過定滑輪斜向下的拉力F為_____N.(繩重、吊臂重、摩擦均不計)2.利用定滑輪提起重物,沿著如圖所示方向的F1、F2、F3來施力拉繩子時拉力大小的關系是F1______ F2______ F3(以上兩空選填“=”或“≠”),這是因為F1、F2、F3的力臂________(選填“相等”或“不等”)【能力提升】1.如圖所示,杠桿AC(刻度均勻,不計杠桿重)可繞支點O自由轉動,在B點掛一重為G的物體。使杠桿平衡,應在杠桿上的 點施加一個作用力,才能使作用力最小,該最小作用力與物重G的比值是_______.2.如圖所示,AOB為一杠桿(自重不計),O為支點(OA<OB,OD=OA),在A端懸掛一重物G,那么( )A. 在B點用力使杠桿在圖示位置平衡,一定是省力的B. 在C點用力不可能使杠桿在圖示位置平衡C. 在B點用力使杠桿在圖示位置平衡,沿豎直方向最省力D. 在D點懸掛一個與G完全相同的物體能使杠桿在圖示位置平衡3.要把重100N的沙子運上三樓,小昕采用了圖中的第一種方法,1min完成了任務。若不計摩擦,試求:(1)運沙子時的機械效率;(2)小昕的功率.解:(1)W有用 = G沙·h= 100N × 6m = 600JW額 = G桶·h=20N×6m = 120JW總 = W有用+W額 = 600J+120J = 720Jη == 83.3%(2)P===720W機械效率是83.3%,小華的功率是720W.你認為上述解答是否有錯誤?________(選填“有”或“沒有”).如有,請你加以訂正.4.引體向上,是同學們經常做的一項健身運動。該運動的規范動作是:兩手正握單杠,由懸垂開始.上提時.下顎須超過杠面;下放時,兩臂放直,不能曲臂。這樣上拉下放,重復動作,達到鍛煉臂力和腹肌的目的。陳強同學能連續勻速做16個規范的引體向上動作。課外活動小組的同學現要估測陳強同學做動作時的功率。①請你說出應測量哪些物理量。②寫出計算陳強同學做動作時功率的表達式。5.甲、乙、丙三位同學分別用動滑輪豎直向上勻速提升不同的鉤碼,并記錄了如下表所示的實驗數據. (不計繩重和滑輪摩擦)動滑輪重/N鉤碼重/N鉤碼升高的距離/cm時間/s甲同學11752乙同學12601丙同學14903根據表中的數據可以知道,有一位同學做功最多,他做的功為________J.做功最快的是______同學.6.在“測定滑輪組的機械效率”的實驗中,所用的裝置如圖所示.(1)安裝好實驗器材后,記下鉤碼和拴住彈簧秤的線端原先的位置,然后 向上____提起彈簧秤,讀出 的大小,測出鉤碼和拴住彈簧秤的線端上移的距離.(2)某同學正確測得鉤碼上升的高度為0.2米,鉤碼重1.5牛,其他被測和計算的數據如下表:拉力F(牛)拉彈簧秤的線端提升的距離s(米)有用功W有用 (焦)總功W總(焦)0.60.40.30.24上表中肯定錯誤的數據是 ____和____________.若表中其它數據是正確的,則該滑輪組的機械效率為___________.7. 交流與評估是科學探究的一個重要環節.光明中學的同學,利用如圖所示的實驗裝置完成了“測滑輪組機械效率”實驗以后,進行了小組交流,下表是各小組的實驗數據記錄:實驗小組鉤碼重G(N)動滑輪G′(N)拉力F(N)滑輪組的機械效率η10.50.40.3547.6%20.50.40.3843.9%310.60.6253.8%410.80.7146.9%520.60.9868.0%620.81.0662.9%請你對表中各小組的實驗數據進行分析比較,回答下列問題:(1)實驗中影響滑輪組效率的主要因素是什么?____________________________________________________(2)1、2兩個小組的動滑輪重相同,提起的鉤碼重也相同,測出的滑輪機械效率卻不同,原因不可能是( )A 滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同B 測拉力時沒有使測力計勻速上升C 測拉力時拉力的方向沒有豎直向上D 鉤碼被提升的高度不同(3)請你就如何提高滑輪組的機械效率提出自己的建議(要求寫兩點):____________________________________________________________
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