请阅读《轮轴和斜面》并回答问题。
轮轴和斜面轻轻转动门把手,就可以把门锁打开;司机用不大的力转动方向盘,在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单机械一轮轴。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴,如图1所示。天门山盘山公路(如图2所示)是位于张家界天门山的一条公路,张家界天门山盘山公路有“通天大道”之称。盘山公路全长约11千米,海拔从200米急剧提升到1300米,大道两侧绝壁千仞,空谷幽深,共计99个弯。汽车沿着盘山公路,可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙,而不是从山下直通山顶?找一张直角三角形的纸,按照图2那样,可以模拟一个盘山公路的形状。可以想象若将盘山公路取直,就相当于将这张纸展开,汽车是沿它的斜边(斜面)爬到山峰的。汽车沿这个边爬到山峰,比起直通山顶的路,走的路程要长得多。斜面也是一种简单机械,在生活和生产中随处可见。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)通常人们使用轮轴和斜面的目的是为了______ ;(选填选项前的字母)
A.省力 B.省距离 C.省功
(2)如图所示的三个实例中,属于轮轴的是______ ;(选填选项前的字母)
A.自行车车闸
B.赛艇的桨
C.水龙头开关
(3)一辆重5t的卡车沿天门山盘山公路匀速开到山顶,卡车在此过程中的机械能______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。若汽车受到沿盘山路向上的牵引力为30000N,该斜面的机械效率大约是______ (结果取百分数的整数位)。(取)
轮轴和斜面轻轻转动门把手,就可以把门锁打开;司机用不大的力转动方向盘,在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单机械一轮轴。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴,如图1所示。天门山盘山公路(如图2所示)是位于张家界天门山的一条公路,张家界天门山盘山公路有“通天大道”之称。盘山公路全长约11千米,海拔从200米急剧提升到1300米,大道两侧绝壁千仞,空谷幽深,共计99个弯。汽车沿着盘山公路,可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙,而不是从山下直通山顶?找一张直角三角形的纸,按照图2那样,可以模拟一个盘山公路的形状。可以想象若将盘山公路取直,就相当于将这张纸展开,汽车是沿它的斜边(斜面)爬到山峰的。汽车沿这个边爬到山峰,比起直通山顶的路,走的路程要长得多。斜面也是一种简单机械,在生活和生产中随处可见。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)通常人们使用轮轴和斜面的目的是为了
A.省力 B.省距离 C.省功
(2)如图所示的三个实例中,属于轮轴的是
A.自行车车闸
B.赛艇的桨
C.水龙头开关
(3)一辆重5t的卡车沿天门山盘山公路匀速开到山顶,卡车在此过程中的机械能
19-20八年级下·北京朝阳·期末 查看更多[2]
(已下线)【专题】2022-2023学年八年级物理下册同步精品课堂(上海沪教版) 第四章 机械和功 4.4 功的原理(重难点练)(练习)北京市朝阳区2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
更新时间:2022-12-28 07:55:11
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《墨经》中记录了一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物推到一定高度。(1)图乙是斜面引重车后轮示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以______ (选填“省力”或“省距离”),这部分装置相当于______ (选填“滑轮”、“杠杆”或“斜面”);
(2)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力F沿斜面M匀速拉动同一物体,改变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
①由表格数据可知,第1次实验的额外功为______ J;
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越______ (选填“大”或“小”),机械效率越______ (选填“高”或“低”);
(3)假如要你来设计该车,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向______ (选填“左”或“右”)移动。
《墨经》中记录了一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物推到一定高度。(1)图乙是斜面引重车后轮示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以
(2)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力F沿斜面M匀速拉动同一物体,改变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
实验次序 | 倾斜程度 | 物重 | 斜面高度 | 拉力 | 斜面长度 | 有用功/J | 总功/J | 机械效率 |
1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 2.4 | 1.0 | 1.0 | 2.4 | 41.7% |
2 | 较陡 | 5 | 0.5 | 3.2 | 1.0 | 2.5 | 3.2 | 78.1% |
3 | 最陡 | 5 | 0.8 | 4.3 | 1.0 | 4.0 | 4.3 | 93.0% |
②由数据可知,其他条件一定时,斜面越平缓,所需拉力越
(3)假如要你来设计该车,为了拉动质量更大的重物时比较省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向
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省会太原天龙山防火旅游通道全长30公里,该通道为太原西山旅游公路的重要组成部分,这条公路兼具“森林防火”和“山洪防御”的功能,其矫若惊龙的外形,被网民称为最美“网红路、网红桥”。
天龙山公路,全程长度为30公里,沿途有四座高架桥和一处隧道。天龙山公路从起点到终点的垂直高低落差达350米。以一层居民楼3米的平均高度估算,这相当于116层楼的高度。
(1)同样高的山,建高架桥是为了加大公路的______ ,目的是为了______ ;
(2)一台1.5t的小轿车从起点匀速开到终点,克服重力做功______ J,小轿车的动能______ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”) g=10N/kg
天龙山公路
省会太原天龙山防火旅游通道全长30公里,该通道为太原西山旅游公路的重要组成部分,这条公路兼具“森林防火”和“山洪防御”的功能,其矫若惊龙的外形,被网民称为最美“网红路、网红桥”。
天龙山公路,全程长度为30公里,沿途有四座高架桥和一处隧道。天龙山公路从起点到终点的垂直高低落差达350米。以一层居民楼3米的平均高度估算,这相当于116层楼的高度。
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示)螺旋千斤顶又称机械式千斤顶,是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,但传动效率低,返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用,装有制动器,放松制动器,重物即可自行快速下降,缩短返程时间,但这种千斤顶构造较复杂。
(1)盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省______ ,但不能省______ 。
(2)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,螺杆将质量为m的重物上举的高度为h,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=______ 。当升起同一重物时,能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是______ 。(选填“加润滑油”或“加长手柄”)
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示)螺旋千斤顶又称机械式千斤顶,是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,但传动效率低,返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用,装有制动器,放松制动器,重物即可自行快速下降,缩短返程时间,但这种千斤顶构造较复杂。
(1)盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省
(2)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,螺杆将质量为m的重物上举的高度为h,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示),是通过人力旋转手柄,使螺杆上升。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用,装有制动器,重物即可自行快速下降,缩短返程时间。
(1)盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省______ ,但不能省______ ;
(2)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=______ 。当升起同一重物时,能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是______ 。(选填“加润滑油”或“加长手柄”)
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示),是通过人力旋转手柄,使螺杆上升。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用,装有制动器,重物即可自行快速下降,缩短返程时间。
(1)盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省
(2)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=
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【推荐2】阅读下面材料,并回答提出的问题:
(1)汽车沿着盘山公路,可以驶上高耸入云的山峰。上山公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙,而不是从山下直通山顶?于是小雨和小明找来一张直角三角形的纸,按照图C那样,模拟一个盘山公路的形状,可以想象若将盘山公路取直,就相当于将这张纸展开,汽车沿它的斜边爬到山峰的。汽车沿着这个边爬到山峰,比起直通山顶的路走的路程要长的多。接下来,他们还搜集了一些图片:
从图中可见,螺丝钉D实质可以看作是我们学过的一种简单机械___________ ,这种机械叫做螺旋。在圆柱体的侧表面上刻出螺旋形沟槽的机械就是螺旋;
(2)下面是小明探究斜面的机械效率的部分数据。
①经过计算,在表中填上所缺数据;
②分析表中数据可得结论:在物体重力相同时,斜面越粗糙,机械效率越___________ ;
(3)螺旋常和杠杆连结在一起使用,达到省力的目的。那么螺旋是如何省力的呢?下面以举重螺旋千斤顶为例进行分析。图中为举重螺旋的结构示意图,设螺距为h,旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L,当螺旋旋转一周时,重物被升高一个螺距。若这个螺旋的机械效率为,用它将重力为G的物体举起,需要作用在手柄上的动力为F为多少?请写出推导动力F的表达式。___________
(1)汽车沿着盘山公路,可以驶上高耸入云的山峰。上山公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙,而不是从山下直通山顶?于是小雨和小明找来一张直角三角形的纸,按照图C那样,模拟一个盘山公路的形状,可以想象若将盘山公路取直,就相当于将这张纸展开,汽车沿它的斜边爬到山峰的。汽车沿着这个边爬到山峰,比起直通山顶的路走的路程要长的多。接下来,他们还搜集了一些图片:
从图中可见,螺丝钉D实质可以看作是我们学过的一种简单机械
(2)下面是小明探究斜面的机械效率的部分数据。
次数 | 斜面材料 | 物体重力 | 斜面高度 | 斜面长度 | 沿斜面拉力 | 机械效率 |
1 | 较光滑木板 | 4 | ||||
2 | 较粗糙木板 | 4 | ||||
3 | 铺有毛巾的木板 | 4 |
②分析表中数据可得结论:在物体重力相同时,斜面越粗糙,机械效率越
(3)螺旋常和杠杆连结在一起使用,达到省力的目的。那么螺旋是如何省力的呢?下面以举重螺旋千斤顶为例进行分析。图中为举重螺旋的结构示意图,设螺距为h,旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L,当螺旋旋转一周时,重物被升高一个螺距。若这个螺旋的机械效率为,用它将重力为G的物体举起,需要作用在手柄上的动力为F为多少?请写出推导动力F的表达式。
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【推荐1】物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)雨滴在高空形成后,由于受到重力作用,从静止开始下落。下落后,速度越来越大是由于重力_______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)阻力;
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力大小不变,但受到的阻力_______ (选填“增大”、“减小”或“不变”),直至雨滴受到的阻力 _______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力时,雨滴开始匀速直线下落;
(3)被雨滴砸到感觉不疼,而被冰雹砸到就有可能会受伤,这是因为虽然雨滴和冰雹下落的高度大致相同,由于冰雹的_______ 较大,它所具有的重力势能也越大。同时下落过程中,冰雹的重力势能转化为 _______ ,造成的破坏力就更强。
(1)雨滴在高空形成后,由于受到重力作用,从静止开始下落。下落后,速度越来越大是由于重力
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力大小不变,但受到的阻力
(3)被雨滴砸到感觉不疼,而被冰雹砸到就有可能会受伤,这是因为虽然雨滴和冰雹下落的高度大致相同,由于冰雹的
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【推荐2】阅读材料,回答问题。
火星探测器“天问一号”2021年我国首个火星探测器“天问一号”将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。
“绕”,探测器经过7个月的长途飞行,其着陆器(如图)进入火星大气层,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的远、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。
“落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在7分钟内,使探测器的时速降至0m/s,我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆,在找准着陆点后继续下降,其速度先增大后减小,在经过高度20m后,维持恒定速度下降,平稳着陆。
“巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,机械能______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)探测器从悬停到成功降落火星地面前,火星车的动能变化情况是______ ;
A.增大→不变→减小
B.增大→减小→不变
C.不变→增大→减小
D.减小→增大→不变
(3)探测器着陆前的第二阶段降落伞减速阶段,速度减至______ m/s;
(4)巡视车降落到火星表面后,巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力______ (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(5)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为______ 。
火星探测器“天问一号”2021年我国首个火星探测器“天问一号”将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。
“绕”,探测器经过7个月的长途飞行,其着陆器(如图)进入火星大气层,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的远、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。
“落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在7分钟内,使探测器的时速降至0m/s,我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆,在找准着陆点后继续下降,其速度先增大后减小,在经过高度20m后,维持恒定速度下降,平稳着陆。
“巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,机械能
(2)探测器从悬停到成功降落火星地面前,火星车的动能变化情况是
A.增大→不变→减小
B.增大→减小→不变
C.不变→增大→减小
D.减小→增大→不变
(3)探测器着陆前的第二阶段降落伞减速阶段,速度减至
(4)巡视车降落到火星表面后,巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力
(5)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为
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【推荐3】阅读下列短文,回答问题
2021年4月29日,搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭,它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料。火箭总长53.7米,起飞质量837.5吨,近地轨道运载能力大于22吨。运载火箭将天和核心舱送入预定轨道后,末级火箭与核心舱分离,末级火箭再入大气层,与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。
天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼,它的光电转换效率高达50%以上,而传统的晶硅电池只有20%左右。天和号核心舱目前翼展长是13m,未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m,到那时,“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。
2021年6月17日神舟十二号载人飞船发射成功,与天和核心舱完成自主快速交会对接,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱。三个月后的9月17日,三人成功返回地面。
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与空间站完成自主快速交会对接,航天员翟志刚、王亚平、叶光富进驻天和核心舱,中国空间站开启有人长期驻留时代。
(1)火箭在加速上升过程中机械能________ (选填“减小”、“增大”或“不变”),这个能量是由燃料的________ 能先转化为内能,再转化而来的。
(2)天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中,它的动能________ ,重力势能________ (选填“减小”、“增大”或“不变”)。
(3)“点火”发射时,使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为________ N。(取g为10N/kg)
(4)建成后的“天宫”号空间站,太阳能电池接收太阳能的最大功率为________ kW。
2021年4月29日,搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭,它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料。火箭总长53.7米,起飞质量837.5吨,近地轨道运载能力大于22吨。运载火箭将天和核心舱送入预定轨道后,末级火箭与核心舱分离,末级火箭再入大气层,与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。
天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼,它的光电转换效率高达50%以上,而传统的晶硅电池只有20%左右。天和号核心舱目前翼展长是13m,未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m,到那时,“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。
2021年6月17日神舟十二号载人飞船发射成功,与天和核心舱完成自主快速交会对接,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱。三个月后的9月17日,三人成功返回地面。
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与空间站完成自主快速交会对接,航天员翟志刚、王亚平、叶光富进驻天和核心舱,中国空间站开启有人长期驻留时代。
(1)火箭在加速上升过程中机械能
(2)天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中,它的动能
(3)“点火”发射时,使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为
(4)建成后的“天宫”号空间站,太阳能电池接收太阳能的最大功率为
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