章末小結(jié)與提升 類(lèi)型1　杠桿的作圖 1.( 天津中考 )如圖甲是用撬棒撬石頭的情景,選項(xiàng)中關(guān)于該撬棒使用時(shí)的杠桿示意圖,正確的( A ) 類(lèi)型2　杠桿的分析與計(jì)算 2.一均勻木板AB,B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上,木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),木板下墊有長(zhǎng)方體木塊C,恰好使木板水平放置,如圖所示?，F(xiàn)有水平力F由A向B緩慢勻速推動(dòng)木塊,在推動(dòng)過(guò)程中,推力F將( B ) A.大小不變 B.逐漸增大 C.逐漸減小 D.先增加后減小 3.( 湘西中考 )一根原木放在水平地面上,粗略估計(jì)它的質(zhì)量時(shí),我們視其粗細(xì)相同,質(zhì)量分布均勻,現(xiàn)抬起一端使它稍離地面需要500 N的力( g=10 N/kg ),則原木的質(zhì)量大約為( B ) A.50 kg B.100 kg C.250 kg D.500 kg 4.輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)為O,OA=0.2 m,OB=0.4 m,在A端掛一體積為10-3 m3的正方體M,若在B端施加豎直向下、大小為10 N的拉力,杠桿恰好能在水平位置平衡( g=10 N/kg )。求: ( 1 )物體M所受的重力; ( 2 )物體M的密度; ( 3 )當(dāng)物體M浸沒(méi)于水中時(shí),若杠桿仍然平衡,求在B端施加的最小拉力。 解:( 1 )因?yàn)楦軛U平衡,所以FlOB=GlOA 即10 N×0.4 m=G×0.2 m 解得G=20 N ( 2 )物體M的質(zhì)量m==2 kg 物體M的密度ρ==2×103 kg/m3 ( 3 )當(dāng)物體M浸沒(méi)于水中時(shí),A端受到的拉力 FA=G-F浮=G-ρ水V排g=20 N-1.0×103 kg/m3×10-3 m3×10 N/kg=10 N 當(dāng)B端施加的拉力豎直向下時(shí),動(dòng)力臂最大,此時(shí)拉力最小,根據(jù)杠桿平衡條件可得F拉小lOB=FAlOA 則F拉小==5 N 類(lèi)型3　滑輪的分析與計(jì)算 5.同一滑輪用如圖所示甲、乙兩種裝置勻速提升重均為10 N的A、B兩物體,已知滑輪重1 N,繩重和滑輪的摩擦力不計(jì)。則下列說(shuō)法中正確的是( B ) A.手的拉力F乙=10 N B.A物體受到的合力與B物體受到的合力相等 C.若A、B兩物體都被提升0.5 m,則利用乙裝置做的有用功比較多 D.若A、B兩物體都被提升0.5 m,則手的拉力F甲做的功比F乙做的功多 6.如圖所示,每個(gè)滑輪的重力相等,不計(jì)繩重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲、乙兩種情況下在繩子相等拉力F作用下靜止。則每個(gè)動(dòng)滑輪的重力為( B ) A.3 N B.6 N C.11 N D.22 N 7.( 巴中中考 )利用如圖所示的滑輪組,將一邊長(zhǎng)為0.2 m、密度為2.5×103 kg/m3的正方體石塊,勻速?gòu)乃刑崞?已知?jiǎng)踊喼亓?0 N( 不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力,g=10 N/kg )。求: ( 1 )物體浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力大小; ( 2 )物體浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí),動(dòng)滑輪下端掛鉤處繩對(duì)物體的拉力F0的大小; ( 3 )物體完全離開(kāi)水面后,繼續(xù)勻速向上提升,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率大小。 解:( 1 )物體的體積V=0.2 m×0.2 m×0.2 m=8×10-3 m3 物體浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=80 N ( 2 )物體的重力G=mg=ρgV=2.5×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=200 N 物體靜止在水中時(shí),受到豎直向下的重力,豎直向上的拉力和浮力的作用 所以G=F浮+F0 則動(dòng)滑輪下端掛鉤處繩對(duì)物體的拉力F0=G-F浮=200 N-80 N=120 N ( 3 )物體完全離開(kāi)水面后,設(shè)物體升高h(yuǎn),滑輪組的有用功為W有=Gh=200 N×h 由題圖可知,n=3,不計(jì)繩重、摩擦,則繩子自由端的拉力F=( G+G動(dòng) )=×( 200 N+40 N )=80 N 拉力F做的總功W總=Fs=80 N×3h 所以滑輪組的機(jī)械效率η=≈83.3% 實(shí)驗(yàn)一:探究杠桿的平衡條件 1.實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)、杠桿、鉤碼等。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 ( 1 )給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動(dòng)鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡。這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力等于各自鉤碼所受的重力。 ( 2 )設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿的拉力為動(dòng)力F1,左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿的拉力為阻力F2,測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2,把F1、F2、l1、l2的數(shù)值填入表格中。 ( 3 )改變動(dòng)力F1和動(dòng)力臂l1的大小,相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力F2和阻力臂l2,再做幾次實(shí)驗(yàn)。 3.實(shí)驗(yàn)表格 次數(shù) 動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 … 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:杠桿的平衡條件是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂( 或F1l1=F2l2 )。 【針對(duì)訓(xùn)練】 1.小明進(jìn)行“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。每個(gè)鉤碼都完全相同。實(shí)驗(yàn)前,小明通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使杠桿在水平位置平衡,消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。 ( 1 )要使圖甲中杠桿水平平衡,應(yīng)在a處掛　1　個(gè)鉤碼;  ( 2 )有同學(xué)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到如下結(jié)論:動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離。這個(gè)結(jié)論與杠桿的平衡條件不符,原因是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有　C　;  A.多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn) B.改變力的大小 C.改變力的方向 D.改變力的作用點(diǎn) ( 3 )小明改變實(shí)驗(yàn)方法,如圖乙所示,重心C點(diǎn)不再是支點(diǎn),并在A點(diǎn)仍?huà)靸蓚€(gè)鉤碼,對(duì)杠桿的拉力為FA,用校過(guò)零的彈簧測(cè)力計(jì)正確地測(cè)出B點(diǎn)使杠桿水平平衡時(shí)的拉力FB,則FB·lOB　>　( 選填“>”“<”或“=” )FA·lOA。  實(shí)驗(yàn)二:測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率 1.實(shí)驗(yàn)原理:η=。 2.實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)、滑輪若干、細(xì)線(xiàn)、鉤碼若干、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺。 3.實(shí)驗(yàn)操作 ( 1 )安裝如圖甲所示的滑輪組,測(cè)出鉤碼的重力( 設(shè)為G1 )后掛在動(dòng)滑輪的下端。 ( 2 )記下鉤碼和細(xì)線(xiàn)自由端對(duì)應(yīng)的刻度線(xiàn)( 初位置 )。 ( 3 )勻速拉動(dòng)細(xì)線(xiàn)末端,使鉤碼勻速上升,記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,同時(shí)測(cè)出鉤碼上升的高度h和細(xì)線(xiàn)自由端移動(dòng)的距離s,算出滑輪組的機(jī)械效率η1。 ( 4 )改變鉤碼重力( 設(shè)第二次重為G2 ),重新測(cè)滑輪組的機(jī)械效率η 2。 ( 5 )更換不同的滑輪組( 如圖乙 ),重復(fù)上述步驟,分別測(cè)出提升G1、G2時(shí)對(duì)應(yīng)的機(jī)械效率η3和η4。 ( 6 )比較η1、η2、η3、η4,研究得出滑輪組的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)。 4.實(shí)驗(yàn)討論 ( 1 )實(shí)驗(yàn)需直接測(cè)量的物理量有4個(gè),分別是物重G、物體上升的高度h、拉力F和繩子自由端移動(dòng)的距離s,機(jī)械效率η=。 ( 2 )彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中讀取的。 ( 3 )若沒(méi)有刻度尺,也能測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率;設(shè)繩子的股數(shù)為n,則η=。 ( 4 )通過(guò)分析可知,滑輪組的機(jī)械效率與所提物重、動(dòng)滑輪的重力、摩擦力均有關(guān)。 【針對(duì)訓(xùn)練】 2.( 黃石中考 )探究小組為探究影響滑輪組的機(jī)械效率的因素,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,數(shù)據(jù)如下表所示。 次數(shù) 鉤碼重 力/N 提升高 度/cm 有用功/J 拉力/N 總功/J 機(jī)械 效率 1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45% 2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54% 3 2.0 30 0.6 1.7 1.02 59% 4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63% ( 1 )請(qǐng)把表格中三個(gè)未完成的空補(bǔ)充完整; ( 2 )甲同學(xué)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以得出:鉤碼重力逐漸增大,滑輪組機(jī)械效率　增大　( 選填“增大”“減小”或“不變” )。請(qǐng)你解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因:　動(dòng)滑輪重力不變,隨著鉤碼重力增大,有用功比例增大　;  ( 3 )乙同學(xué)進(jìn)一步研究,測(cè)出動(dòng)滑輪的質(zhì)量為100 g,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出:總功總是大于有用功與克服動(dòng)滑輪重力的功之和,即W總>W有+W額,他猜測(cè)還有　繩重( 或各種摩擦 )　因素影響機(jī)械效率( 答一種因素即可 );  ( 4 )丙同學(xué)計(jì)算出每一組總功與有用功和克服動(dòng)滑輪重力的功的差值ΔW=W總-W有-W輪,通過(guò)比較第1、2和　4　組的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)重物的重力越大,差值ΔW　越大　( 選填“越大”“越小”或“不變” ),請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)對(duì)此作出解釋:　所掛鉤碼增多,摩擦力增大,額外功增多　。  8