2018-2019学年八年级物理人教版下册课件：小专题四 简单机械的作图与计算 (共23张)
新人教版八年级物理下知识管理及分级题型练习小专题(四)简单机械的作图与计算
小专题(四) 简单机械的作图与计算1．有关简单机械的作图主要是力臂作图和滑轮组的设计．力臂作图的关键是明确力臂的概念画出对应力的力臂．画最小动力的示意图时，应注意使动力臂最长；滑轮组的设计作图关键是明确绳子段数，绳子起始端是系在定滑轮上还是动滑轮上．2．有关简单机械的计算主要是杠杆平衡条件的应用和滑轮组、斜面以及杠杆等简单机械效率的计算．求解机械效率时，注意明确哪个力做的功是有用功，哪个力做的是总功，然后再求机械效率．类型1杠杆力臂作图1．(乌鲁木齐中考)如图所示，杠杆在动力F1和阻力F2作用下保持平衡，请画出动力臂l1和阻力臂l2.解：2．(怀化中考)用一杠杆提一重物，如图所示，请画出图中力F的力臂．解：3．(大连中考)如图所示，用杠杆将物体A吊起，O点是支点，请画出拉力F1的力臂l1和物体A所受的重力G的示意图．解：4．(泰安中考)如图所示，一轻质杠杆AC可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体．为使杠杆在水平位置保持平衡，画出施加在杠杆上最小力F的示意图．解：5．(通辽中考)如图所示是小明使用一杆秤称物体质量的情境．请画出秤砣绳对秤杆拉力F1的力臂l1和秤钩对秤杆的拉力F2的示意图．解：6．(枣庄中考)一重为G的均匀杠杆，可绕O点上下转动，若让杠杆静止在如图所示的位置，请画出作用在A点的最小作用力F和F的力臂l.解：7．(营口中考)如图所示是液压汽车起重机的示意图，液压杆对吊臂的作用力在A点且方向可以调节，画出此时液压杆作用在吊臂上的最小力F1、力臂l1及吊臂所受阻力F2.解：类型2滑轮组的设计作图8．(东营中考)如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．解：9．(天水中考)如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法．解：10．(眉山中考)如图所示，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力，添加滑轮并完成滑轮组绕法．解：11．(铜仁中考)请在图中画出滑轮最省力的绕法．解：类型3简单机械的计算12．(安顺中考)如图所示，杠杆在竖直向下拉力F 的作用下将一物体缓慢匀速提升．如表是提升物体时采集到的信息：物重G (N)OA (m)OB (m)A 端上升的髙度h /mB 端下降的竖直距离s /m40 0.8 0.4 0.2 0.1(1)若不计杠杆自重和摩擦，则拉力F 的大小；(2)若实际拉力F 为90 N ，求拉力做的总功及杠杆的机械效率．(机械效率保留三位有效数字)．解：(1)不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得： F ×OB ＝G ×OA ，即F ×0.4 m ＝40 N ×0.8 m 解得：F ＝80 N(2)由表中数据可知：s ＝0.1 m ，h ＝0.2 m 拉力做的总功：W 总＝F ′s ＝90 N ×0.1 m ＝9 J 有用功：W 有用＝Gh ＝40 N ×0.2 m ＝8 J杠杆的机械效率：η＝W 有W 总×100%＝8 J9 J ×100%≈88.9%13．(泰安中考)如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为720 N 的物体的过程中，他对水平地面的压强为5×103 Pa ，已知滑轮组的机械效率是75%，他双脚与水平地面的接触面积是4×10－2 m 2，求：(1)他对绳子的拉力； (2)此人所受的重力．解：(1)由图知，n ＝2，拉力端移动的距离s ＝2h滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总＝Gh Fs ＝Gh F ×2h ＝G 2F 则拉力F ＝G 2η＝720 N2×72%＝480 N(2)由p ＝FS得人对地面的压力：F 压＝pS ＝5×103 Pa ×4×10－2 m 2＝200 N 而人对地面的压力：F 压＝G 人－F ，所以人的重力G 人＝F 压＋F ＝200 N ＋480 N ＝680 N14．(邵阳中考)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图．为了尽快疏通道路，交警只用了30 s 的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t 的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是6 m/s ，绳子自由端的拉力F 是500 N ，该装置的机械效率是80%.求：(1)故障车在30 s 内通过的路程； (2)拉力F 在30 s 内所做的功；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力． 解：(1)故障车在30 s 内通过的路程 s 车＝v t ＝6 m/s ×30 s ＝180 m (2)由图可知n ＝3则绳子自由端移动的距离 s 绳＝ns 车＝3×180 m ＝540 m拉力做的功W 总＝Fs 绳＝500 N ×540 m ＝2.7×105 J (3)滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总＝fs 车Fs 绳＝f 3F∴故障车受到的阻力f ＝η·3F ＝80%×3×500 N ＝1 200 N15．(荆州中考)在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1 200 N 的物体沿着长L ＝5 m 、高h ＝1 m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300 N(不计空气阻力)．求：(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？ (2)工人使用斜面做功的机械效率是多少？ (3)物体和斜面之间的摩擦力是多大？ 解：(1)W 总＝FL ＝300 N ×5 m ＝1 500 J (2)W 有＝Gh ＝1 200 N ×1 m ＝1 200 J η＝W 有W 总×100%＝1 200 J 1 500 J ×100%＝80%(3)W 额＝W 总－W 有＝1 500 J －1 200 J ＝300 J 根据W 额＝fL ，得到f ＝W 额L ＝300 J5 m＝60 N16．(咸宁中考)用如图甲所示的滑轮组提升物体M ，已知被提升的物体M 重为760 N ，电动机加在绳子自由端的拉力F 将物体M 以0.5 m/s 的速度匀速提升到10 m 的高度，拉力做的功W 随时间t 的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重力、摩擦力大小，求：(1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少？ (2)滑轮组提升重物的机械效率是多少？ (3)动滑轮的重力是多少？解：(1)有用功：W 有＝Gh ＝760 N ×10 m ＝7 600 J (2)货物以0.5 m/s 的速度匀速提升到10 m 的高度 故其运动的时间是t ＝s v ＝10 m0.5 m/s＝20 s故据图乙可知，此时拉力做的总功W 总＝8 000 J 所以机械效率η＝W 有W 总×100%＝7 600 J8 000 J ×100%＝95%(3)由图甲可知n ＝2所以绳子自由端移动的距离s ＝2×10 m ＝20 m 由(2)可知W 总＝Fs ＝8 000 J 所以F ＝W s ＝8 000 J20 m ＝400 N又因为F ＝12(G 动＋G )所以动滑轮的重力G 动＝2F －G ＝2×400 N －760 N ＝40 N17．(南宁中考)如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1 m ．当物体质量为2 kg 时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力．求：(1)物体质量为2 kg 时，在水平面上受到的滑动摩擦力；(2)动滑轮的重力；(3)物体质量为10 kg ，以0.1 m/s 的速度匀速运动时，拉力的功率．解：(1)物体受到的摩擦力：f ＝0.1G ＝0.1×2 kg ×10 N/kg ＝2 N (2)因为η＝W 有用W 总＝Gh Fs ＝Gh Fnh ＝G nF，故F ＝G 3η＝ 2 N 3×50%＝43 N由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，由F ＝13(G 动＋f )得动滑轮重力：G 动＝3F －f ＝3×43 N －2 N ＝2N(3)当物体质量为10 kg 时，物体在水平面上受到的滑动摩擦力f ′＝0.1G ′＝0.1×10 kg ×10 N/kg ＝10 N 自由端的拉力F ′＝13(G 动＋f ′)＝13×(2 N ＋10 N)＝4 N拉力的功率P ＝W t ＝Fst＝F v ＝4 N ×3×0.1 m/s ＝1.2 W。
人教版部编版 八年级物理下册第12章简单机械【全章】PPT教学课件
等臂杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
生活中的剪刀
思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？ 使用费力杠杆有什么好处？ 当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。 使用费力杠杆会省距离，很方便。
例题：
l1=9 m
F1=200 N
l2=7 cm O
F2
54
自己 动手 做实验
思考：在研究杠杆的平衡时，我们为什么要使杠杆在水 平位置平衡呢？ 为了简单地得到力臂的值。
55
探究杠杆的平衡条件
实验次 数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1×l1
（N·cm）
F2×l2
（N·cm）
1
2
3
56
结 论： 杠杆平衡的条件是:_动__力__×__动__力__臂__＝__阻__力__×_阻__力__臂_____; 它的公式是__F_1_l1_=__F_2_l2__;或是__FF_12___ll12__; 也称作__________.
人教部编版八年级物理下册 第12章简单机械【全章】
PPT教学课件
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
它们工作时有什么共同特征？
认识杠杆 思考：杠杆有什么共同特征
有力的作用 绕固定点转动 硬棒
杠杆:在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒.
杠杆的五要素
O
L1
L2
F1 F2
支点：杠杆绕着
转动的点。（O）
G1
G2
F1×l1 ＝F2×l2 即G1×l1 ＝G2×l2 又l1＞l2 G1＜G2
人教版八年级物理下册课件《简单机械》简单机械的作图
6．如图所示，质量为 60 kg、底面直径为 90 cm、 质地均匀的圆柱体置于水平地面上，该圆柱体底面圆心 O 到台阶的距离为 30 cm，现要将其推上台阶，请在图中作 出最小推力 F，且 F＝__2_0_0 ____ N．(g 取 10 N/kg)
如图所示
7．如图甲是环保垃圾桶，环卫工人在 B 点用力使其 静止，图乙为其简化示意图．若将垃圾桶看成一个杠杆， A 为支点，O 点为垃圾桶重心．请在图乙中画出：
如图所示
如图所示
3．如图所示，一个小球悬挂在杠杆的 A 端，浸没到 了水中，请你画出在杠杆的 B 端施加的能使 OA 保持水 平平衡的最小的力的方向和该力的力臂．
如图所示
4．如图所示，要在羊角锤 A 点用最小的力 F 撬起钉
子，请作出：
(1)F 的力臂；
(2)F 的示意图．
如图所示
5．如图画出最小的动力 F1. 如图所示
10．如图所示，把图中的定滑轮与动滑轮组成滑轮 组，请画出提起重物时最省力的绕线方法．
如图所示
11．如图所示，在 A 处或 B 处的虚线框内添加一个
滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力．添
加滑轮并完成滑轮组绕法．
如图所示
12．用滑轮组拉出陷入泥中的汽车．在图中画出最 省力的绳子绕法．
(1)作用在 B 点的最小动力 F1 的示意图及 F1 的力臂 L1. 如图所示
(2)垃圾桶所受重力的示意图． 如图所示
类型 2 滑轮组绕线作图 8．用滑轮组提升重 1 000 N 的物体，绳子能够承受 的最大拉力为 400 N，在图中画出滑轮组绳子的绕法．
如图所示
9．用图示的滑轮组提升重物，请画出绳子两种绕法． 如图所示
2．滑轮组的绕线作图 根据“奇动偶定” 确定绳子起点．当拉力是总重的奇数分 之一时，绳子的起点在动滑轮的挂钩上，向定滑轮方向由内向 外绕线；当拉力是总重的偶数分之绕线． 最省力时，绳子段数 n 与滑轮个数 N 的关系是 n＝N＋1. 注意：每个滑轮，绳子只能绕一次．
2018-2019学年人教版八年级物理下册 专题十四 简单机械作图 教学课件(共15张PPT)
8．(2018·洪山区期末)如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地 上，另一端与支点O连接，试作出地面对棒的支持力F、力
臂l和棒所受重力G的示意图。
解：如图所示
类型二 滑轮组的设计作图
• 9．如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省 力的绳子绕法。 解：如图所示
10．如图所示，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用 三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力，添加滑轮并完
成滑轮组绕法。
解：如图所示
11．(2018·东莞市一模)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出 来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
解：如图所示
12．(2018·吴中区月考)在图中虚线框内设计一个用20 N的 力站在地面匀速提升重80 N物体的滑轮组。(不计滑轮质量
及转动摩擦)
2．如图，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力F1的 示意图及阻力F2的力臂l2。
解：如图所示
3．某剧组因拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来 改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图 中画出照明灯的重力G的示意图和杠杆所受拉力的力臂l1。
解：如图所示
4．如图所示，O为支点，l1为动力F1的力臂，请作出此杠 杆的动力F1和阻力F2的示意图。
图。若动力作用在A点上，请在图中画出：
• (1)桶盖重力G的力臂l； • (2)作用在A点的最小动力F示意图。
解：如图所示
7．如图所示是小明为新装的空调室外机设计的支架，支架 可以看作杠杆，以O为支点，在支架P孔处拉一根铁线到墙 上固定，要使铁线受到的拉力最小，请从P孔处画出铁线
到墙的连线，并画出铁线解拉：力如F的图力所臂示l。
解：如图所示
5．(2018·营口)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置 的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆 AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1、阻力
人教版八年级物理下册《杠杆》简单机械PPT课件
L2
一找点， 画出各力和力臂 二画线； 三作垂线段
L1
O
L2 F2
F1
一找点， 力臂的作法 二画线； 三作垂线段
阻力臂l2
∟
支点O 动力臂l1
∟
动力F1
阻力F2
画出图中杠杆各力的力臂
L1 O L2 F2
一找点， 二画线； 三作垂线段
F1 O F2
L1
F1
L2
杠杆示意图的作法
O ● l2
●
一找点， 二画线； 三作垂线段
F2
1、省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆
省力杠杆的特点
B’
F1
A’
O
A h F2 F2 省力，费距离
S=4h F1 B
举例生活中省力杠杆（4种以上）？
省力杠杆
F2 O F1
由 F1L1=F2L2 ∵L1 〈 L2 ∴F1 〉 F2 这是费力杠杆
2、费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆
费力杠杆的特点 F1
3、动力和阻力的作用效果是相反的。
如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知阻 力F2的方向，以及动力 F1的力臂l1 ，在图中 作出阻力F2的力臂l2以及动力F1的示意图。 F1 l2 O●∟l1●
●
F2
如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知动 力F1的方向，以及阻力 F2的力臂l2 ，在图中 作出阻力F2以及动力F1的力臂。
F1
L1
F2
O
L2
如图所示，一个绕O点转动的杠杆，动力臂l1 及阻力臂l2 ，在图中作出阻力F2以及动力F1的 示意图 F1 l1 O l2
∟ ∟
F2
二、探究杠杆的平衡条件
【活动】 体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？