杠杆滑轮题目公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、2023-2023学年度初中科学期中考试卷试卷副标题考试范围：XXX；考试时间：100分钟；命题人：XXX注意事项：1 .答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2 .请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明第卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明一、简答题1 .如图所示，甲物体在绳子拉力作用下沿粗糙斜面匀速上升，甲物体重为IOOON,乙物体重为500N。斜面长5m,高2m,不计滑轮摩擦和绳重。求：（I）甲物体上升过程中受到的摩擦力；（2）此过程中斜面的机械效率。乙2 .如图是一款升降灯，重力锤约为3kg,灯的质量约为2kg,通过调节重力锤位置可调节灯的高度，从

2、而满足人们的个性化需求。忽略绳重和所有摩擦，请回答以下问题：（1）动滑轮A的重力是多少？（2）小科在书房安装此灯后，觉得距离书桌太远，想将灯降下50cm,请问重力锤的重力势能将增加多少？（3）在（2）的基础上，灯与重力锤的能量转化效率是多少？OO3重力锤一1灯3 .如图所示，质量均匀分布的直木棒一端支在地面上，O为支点。（1）请画出木棒所受重力G的示意图;（2）请画出使木棒在图示位置静止时作用在端点P的最小作用力F的示意图及其力臂4 .甘蔗秆直立，粗壮多汁，质地坚硬，食用时常需削皮切断。如图是常用来切甘蔗的钏刀，可以看作是杠杆，。是支点，锄刀OA长36cm。（1）恻刀在使用时属于杠杆（选填“省

3、力”、”费力”或“等臂”）。（2）如图，甘蔗对锄刀施加的阻力为5，尸2的大小为300N,阻力臂为15cm,当手在A点竖直向下作用时，动力臂为25cm,则此时K至少为多少牛？（）（3）在第二问的基础上，当手作用在A点的力耳垂直向下时，请列式分析耳与立方体重物A,拉力F随时间，变化的图像如图乙所示，重物A上升的速度V随时间f变化的图像如图丙所示。已知在2s4s内重物上升的竖直高度为2m,不计绳重和摩擦。试求：（1）重物A的密度；（2）动滑轮重；（3） 24s内，拉力尸的平均功率；（4） 02s内A对地面的压强。FN605040302010乙丙6 .一轻质杠杆OAB可绕。点转动，物重G=20N的物体

4、挂在中点A。（1）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡时，求产；（2）用竖直向上的动力B缓慢提起杠杆至图乙所示位置,请画出动力臂/和阻力臂/2；（3）利用几何知识证明：F1=F.78 .某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m,用时10s。电动机的输出功率恒定为600W,不计绳重和摩擦，g取ION/kg。求:（I）IOs内电动机输出的总功；（2）绳子的拉力;（3）滑轮组的机械效率；（4）当提升120千克建筑材料时，建筑材料的上升速度是多少？参考答案：1. (1)100N；(2)80%【详解】解：(1)由图可知，物体乙用细绳跨过定滑轮与物体甲连起来。在乙的作用下，甲由

5、斜面底端被匀速拉上顶端，因此绳对甲的拉力的大小等于物体乙的重力；即F=Gz=500N拉力对甲做的功卬方止500Nx5m=2500J克服甲的重力做的有用功VV行G亚力=IOOoNX2m=2000J拉力做的额外功W行卬夕Wf2500J-2000J=500J由W标A可得，甲物体上升过程中受到的摩擦力W=500J=100N15m(2)此过程中斜面的机械效率W7000Tn=-f1100%=-X100%=80%2500J答：(1)甲物体上升过程中受到的摩擦力是IOoN：(2)此过程中斜面的机械效率是80%。2. (1)10N；(2)7.5J：(3)75%。【详解】解：(1)重力锤的重力Gti=zm般g=3

6、kgx10Nkg=30N灯的重力Gmg=2kgx10Nkg=20N图中滑轮是动滑轮，忽略绳重和所有摩擦，动滑轮A的重力Gj=2GfrGftf=22ON-3ON=ION(2)将灯降下50cm=0.5m重力锤高度增加=5=0.5m=0.25m22重力锤的重力势能将增加AE=G=30N0.25m=7.5J（3）灯与重力锤的能量转化效率嚅=热喘=热E答：（I）动滑轮A的重力是IoN；（2）重力锤的重力势能将增加7.5J；（3）在（2）的基础上，灯与重力锤的能量转化效率是75%。3. （1）如图：（2）如图：【详解】本题旨在考查力的示意图及杠杆的五要素知识，考查学生对重力的示意图、杠杆的力臂及最小力的示

7、意图的画法的掌握。难度:中偏难。方法技巧求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况：（1）在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂；（2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。4. 省力180NFif=3mNx15x1O-m=125N3610-2m通过计算可知，婷6。5. (1)8103kgm(2)20N；(3)HOW；(4)4000Pa【详解】解：(1)重物A的体积为V=0.1m0.1m0.1m=1103m3由G=侬=PgP可得物体的密度=8103kgm3G_80NgV10Nkg110-3m3(2)动滑轮的重力为G动=26一G物=

8、250N-80N=20NS=泌=22m=4m则拉力做的功为W=4=55Nx2x2m=220J功率为vy220JP=2-=f1=H0Wt2s(4)A对地面的压力为Ffi：=G总一24=1OON-60N=40NA的底面积为S=O.ImO.Im=0.01m2压强为P=-=-401j-=4000PaS110-2m2答：重物A的密度为8x1O3kgm3;(2)动滑轮重20N；(3)24s内，拉力F的平均功率为IIoW；(4)02s内A对地面的压强4000Pa0;（3）见解析6.(1)ION；(2)【详解】解：（1）由图甲中可知，杠杆在水平位置平衡时，动力/对应的动力皆为08,阻力为绳子对物体的拉力，等于

9、物体的重力G,对应的阻力臂为04故由杠杆平衡条件可得FOB=GOA解得，动力尸为（2）由力臂的定义可知,F=篝HGa2。N=K)N力皆为支点到力的作用线的垂线段，故动力臂。和阻力臂/2如下（3）因力臂与力的作用线垂直，故由图中可知NOEA=Noe8=90。4E与8C平行，则由相似三角形的知识可得OE：OC=OA：OB因A为08中点，则08:204可得OE:OC=OB：OA=I：2即h：Z2=I:2杠杆平衡时，由杠杆的平衡条件可得Fi11=F2I2解得E=k=17=Ig=-20N=ION,Z12222故可得Fi=A答：（D尸为ION；（3）证明见解析。7.（1）6000J；（2）5OON；（3）

10、70%；（4）0.8ms【详解】解：（1）IoS内电动机输出的总功=Pt=600W10s=6000J（2）由于建筑材料匀速提升了6m,用时10s,由图可知动滑轮上有2股绳子，则绳子自由端移动速度Sia26m,工=12msIOs电动机的输出功率恒定为600W,由可得绳子的拉力=3=5OoNvfft1.2m/s（3）建筑材料所受的重力G物=加物g=70kg1ON/kg=700N对建筑材料做的有用功W仃=G物k=700N6m=4200J则滑轮组的机械效率77=11%=100%=70%Wa6(XX)J（4）对动滑轮做的额外功Wj=-W行=60(X)J-4200J=1800J动滑轮所受的重力%牛嘿=30ON当提升120千克建筑材料时，绳子的拉力，_+G动_120依10N+300N_-/DU1、由P=FU得建筑材料的上升速度答：（1）IOs内电动机输出的总功6000J；（2）绳子的拉力为500N；（3）滑轮组的机械效率为70%；（4）建筑材料上升的速度0.8ms（2）2当手在A点竖直向下作用时，动力臂为25cm,根据杠杆平衡条件4=鸟为可知,动力B的大小FR13OON151Q-23m1onrF.=；=180N1Z12510-2m（3）3钏刀在使用时阻力和阻力臂一定，要使动力最小则动力臂最大，手作用在4点的力耳垂直。4向下，此时动力臂最大为36cm,根据杠杆平衡条件不=可知，动力最小值