Chủ đề 3 máy cơ đơn giản

CHƯƠNG 1: CƠ HỌC CHỦ ĐỀ 3: MÁY CƠ ĐƠN GIẢN BÀI 1: MÁY CƠ ĐƠN GIẢN Mục tiêu  Kiến thức Trình bày khái niệm máy đơn giản Nêu tác dụng máy đơn giản Nhận biết máy đơn giản thực tế I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Máy đơn giản thiết bị không dùng để làm biến đổi lượng, mà chủ yếu dùng làm biến đổi lực (điểm đặt, phương, chiều độ lớn) Tác dụng máy đơn giản: Giúp người di chuyển nâng vật nặng dễ dàng Các máy đơn giản thường gặp: Mặt phẳng nghiêng, đòn bẩy, ròng rọc Trang SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Làm biến đổi lực (điểm đặt, hướng, độ lớn) TÁC DỤNG Nâng, di chuyển vật dễ dàng MÁY CƠ ĐƠN GIẢN Mặt phẳng nghiêng PHÂN LOẠI Đòn bẩy Ròng rọc động Ròng rọc Ròng rọc cố định cố định II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Ví dụ: Dụng cụ sau máy đơn giản? A Cái búa nhổ đinh B Cái bấm móng tay C Cái thước dây D Cái kìm - Dựa vào lý thuyết tác dụng ứng dụng Hướng dẫn giải máy đơn giản để lập luận, tìm câu trả Suy luận: lời cho yêu cầu + Búa nhổ đinh, kìm bấm móng tay ứng dụng địn bẩy thực tế + Thước dây: dụng cụ đo độ dài Suy ra: chọn đáp án C Ví dụ mẫu Chọn câu sai Trường hợp sau dùng máy đơn giản: A Đưa xe máy lên xe tải Trang B Dắt xe máy từ đường vào nhà có sàn cao mặt đường C Đưa xơ vữa lên cao D Mọi trường hợp dùng máy giản Hướng dẫn tự giải Suy luận: + Đưa xe máy lên xe tải hay dắt xe máy từ đường vào nhà có sàn cao mặt đường dùng mặt phẳng nghiêng + Đưa xơ vữa lên cao dùng rịng rọc + Khơng phải trường hợp ta dùng máy đơn giản Suy ra: chọn đáp án D Bài tập tự luyện Câu 1: Người ta thường sử dụng ròng rọc để làm việc sau đây? A Đưa thùng hàng lên ô tô tải B Đưa xô vữa lên cao C Kéo thùng nước từ giếng lên D B C Câu 2: Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống Khi kéo vật lên theo phương thẳng đứng cần phải dùng lực trọng lượng vật A Nhỏ B Ít C Luôn lớn D Gần Câu 3: Các đường đèo qua núi thường làm ngoằn ngoèo Đây ví dụ máy đơn giản nào? A B C D Mặt phẳng nghiêng Đòn bẩy Mặt phẳng nghiêng phối hợp với đòn bẩy Ròng rọc Câu 4: Một người thợ xây muốn dùng lực khoảng 250N để kéo bao xi măng 50kg lên tầng thứ tòa nhà xây Một học sinh muốn dùng lực lớn 100N để kéo gàu nước 10kg từ giếng lên Một người nông dân muốn dùng lực khoảng 300N để dịch chuyển đá 100kg Muốn vậy: A Người thợ xây phải dùng ròng rọc, người học sinh phải dùng ròng rọc, người nơng dân phải dùng địn bẩy B Người thợ xây phải dùng rịng rọc, người học sinh khơng phải dùng máy đơn giản, người nông dân phải dùng đòn bẩy C Người thợ xây phải dùng mặt phẳng nghiêng, người học sinh phải dùng mặt phẳng nghiêng, người nơng dân phải dùng địn bẩy D Người thợ xây phải dùng ròng rọc, người học sinh phải dùng rịng rọc, người nơng dân phải dùng mặt phẳng nghiêng Câu 5: Chọn phát biểu sai Khi sử dụng máy đơn giản, người có thể: A Giảm hao phí sức lao động B Tăng suất lao động Trang C Thực công việc dễ dàng D Gặp khó khăn cản trở cơng việc Câu 6: Chọn phát biểu A Cân đòn máy đơn giản B Cân đồng hồ máy đơn giản C Cân Robencvan ví dụ cho đòn bẩy D A C Câu 7: Chọn câu sai A Người ta dùng mặt phẳng nghiêng để đưa hàng lên xe tải B Người ta dùng đòn bẩy để đưa vật liệu lên tầng cao C Người ta dùng ròng rọc để đưa vật liệu từ tầng cao xuống đất D Người ta dùng ròng rọc để kéo cờ Câu 8: Chọn câu A Dùng rịng rọc khơng giúp thay đổi hướng lực B Dùng mặt nghiêng giúp thay đổi hướng trọng lực tác dụng lên vật C Dùng máy đơn giản giúp ta thực công nhanh D Máy đơn giản giúp người lợi lực  Bài tập nâng cao Câu 9: Giả sử hai người có sức lực hợp lại để nâng vật có khối lượng 50kg lên cao Lực tối thiểu mà người phải tác dụng vào vật là: A B C D 250N 500N 1000N 50N Câu 10: Hãy điền tên số máy đơn giản cho phù hợp với hình mơ tả đây: Trang 4 THAM KHẢO ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT SỐ TRANG 176 ĐÁP ÁN NỘI DUNG BÀI HỌC BÀI 1: CÁC MÁY CƠ ĐƠN GIẢN 1-D 2-B 3-A 4-B 5-D 6-C 7-B 8-D 9-A Câu 10: 1-Mặt phẳng nghiêng; 2- Ròng rọc; 3- Đòn bẩy; 4- Đòn bẩy; 5- Ròng rọc; 6- Đòn bẩy Trang CHƯƠNG 1: CƠ HỌC CHỦ ĐỀ 3: MÁY CƠ ĐƠN GIẢN BÀI 2: MẶT PHẲNG NGHIÊNG Mục tiêu  Kiến thức Nêu tác dụng mặt phẳng nghiêng Nêu số phương án sử dụng mặt phẳng nghiêng thực tế  Kĩ Sử dụng mặt nghiêng phù hợp trường hợp thực tế cụ thể Giải thích hoạt động nêm, đinh ốc, đinh vít… dựa nguyên lý mặt phẳng nghiêng I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Tác dụng mặt phẳng nghiêng giảm lực kéo đẩy vật đổi hướng lực tác dụng vào vật Dùng mặt phẳng nghiêng giúp ta có lợi lực thiệt đường Mặt phẳng nghiêng thoải lực kéo vật nhỏ so với kéo vật theo phương thẳng đứng Kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng Công thức mặt phẳng nghiêng: F h  P I Trong đó: + P trọng lượng vật (N) + F lực cần thiết để đưa vật lên theo mặt phẳng nghiêng (N) + I chiều dài mặt phẳng nghiêng (m) + h độ cao cần đưa vật lên Trang SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA MẶT PHẲNG NGHIÊNG ĐẶC ĐIỂM TÁC DỤNG Mặt phẳng nghiêng Được lợi lực thoải lực kéo thiệt nhỏ đường Giảm lực kéo Đổi hướng đẩy lực tác dụng II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Ví dụ: Muốn kéo vật nặng 2000N lên cao 1,2m với lực kéo 500N phải dùng mặt phẳng nghiêng có độ dài I bao nhiêu? A I > 4,8m B I < 4,8m C I = 4m D I = 2,4m - Lập luận dựa kiến thức: Hướng dẫn giải + Đặc điểm tác dụng mặt phẳng nghiêng - Vì độ dài mặt phẳng nghiêng lớn độ cao + Công thức mặt phẳng nghiêng lần lực dùng để kéo vật lên cao nhỏ trọng lượng vật nhiêu lần nên ta cần tính tỷ lệ lực dùng để kéo vật trọng lượng vật - Áp dụng cơng thức mặt phẳng nghiêng để tính - Tỷ số tỷ lệ lực dùng để kéo vật trọng toán đại lượng theo yêu cầu đề lượng vật: F 500   P 2000 Suy lực dùng để kéo vật nhỏ trọng lượng vật lần Trang Do đó, tỷ số chiều dài độ cao MPN là: I 4 h Chiều dài mặt phẳng nghiêng: I 4h 4,8  m  Đáp án: A Ví dụ mẫu Dùng MPN có chiều dài 2,5m cao 1m để kéo vật có khối lượng 10kg cần lực tối thiểu là: A.100 N B.50N C.40 N D 25 N Hướng dẫn giải Áp dụng công thức MPN: F h P.h   F P I I Từ giả thiết ta xác định được: I 2, 5m h 1m Trọng lượng vật: P 10m 100  N  Thay số ta tìm F 40  N  Chọn C Bài tập tự luyện  Bài tập Câu Chọn câu phát biểu A Mặt phẳng nghiêng (MPN) nghiêng lực kéo vật lên MPN nhỏ B MPN nghiêng nhiều lực kéo vật lên MPN nhỏ C MPN ngắn lực kéo vật lên MPN nhỏ D MPN dài lực kéo vật lên MPN lớn Câu Chọn phát biểu A Dùng MPN kéo vật với lực nhỏ trọng lượng vật B Dùng MPN làm đổi hướng trọng lực tác dụng vào vật C Dùng MPN làm đổi hướng lực tác dụng vào vật giúp đưa vật lên cao dễ dàng D A C Câu Để làm giảm độ nghiêng MPN ta cần: A Tăng chiều dài, giữ nguyên độ cao MPN B Giảm chiều dài, giữ nguyên độ cao MPN C Tăng độ cao, giữ chiều dài MPN Trang D Giảm độ cao giảm chiều dài MPN Câu Khi dùng mặt phẳng nghiêng A trọng lượng vật giảm B hướng trọng lượng thay đổi C hướng độ lớn trọng lực thay đổi D trọng lượng vật khơng thay đổi Câu Có thể làm giảm độ nghiêng mặt phẳng nghiêng cách: A Giảm chiều cao kê mặt phẳng nghiêng B Tăng chiều dài mặt phẳng nghiêng C Vừa giảm chiều cao, vừa tăng chiều dài mặt phẳng nghiêng D Cả phương án Câu Chọn hình ảnh sau, hình ảnh mơ tả ứng dụng MPN thực tế A.3,4,5 B.1,3,6 C.5,6 D.1,2  Bài tập nâng cao Câu Dùng lực có độ lớn 2,5N kéo vật vật có trọng lượng P lên MPN cao 30cm dài 1,2m Giá trị là: A.10N B 2,5N C 0.625N D 6,25 N Trang Câu Thực thí nghiệm kéo vật khối lượng 500g theo MPN lên độ cao 15cm Thay đổi chiều dài MPN thu kết bảng sau: Chiều dài MPN (cm) Lực kéo vật (N) Nhận xét sai: 20 3,75 25 30 2,5 A MPN ngắn lực cần thiết để kéo vật lớn B Độ lớn lực cần để kéo vật nhỏ chiều dài MPN tăng C Khi chiều dài MPN 35cm lực cần để kéo vật 1,875N D Độ cao MPN khơng ảnh hưởng tới kết thí nghiệm ĐÁP ÁN NỘI DUNG BÀI HỌC BÀI 2: MẶT PHẲNG NGHIÊNG 1-A 2-A 3-A 4-D 5-D 6-D 7-A 8-D Trang 10 CHƯƠNG 1: CƠ HỌC CHỦ ĐỀ 3: MÁY CƠ ĐƠN GIẢN BÀI ĐÒN BẨY Mục tiêu  Kiến thức Nêu cấu tạo,tác dụng đòn bẩy Trình bày lợi ích địn bẩy thực tế Lấy ví dụ sử dụng đòn bẩy thực tế  Kĩ Lựa chọn sử dụng đòn bẩy phù hợp trường hợp thực tế cụ thể I LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM Cấu tạo địn bẩy Mỗi địn bẩy có: + Điểm tựa + Điểm tác dụng lực F1 O1 + Điểm tác dụng lực F2 O2 Tác dụng địn bẩy Địn bẩy có tác dụng làm thay đổi hướng lực tác dụng vào vật Khi muốn đưa vật lên cao, ta tác vào địn bẩy lực hướng xuống Cơng thức địn bẩy: Lợi ích địn bẩy Dùng địn bẩy lợi lực F1.OO1 F2 OO2 + Nếu OO1  OO2 F2  F1 + Nếu OO1  OO2 F2  F1 Trang 11 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA ĐỊN BẨY TÁC DỤNG CẤU TẠO Điểm Các điểm tác tựa dụng lực Lợi lực Thay đổi hướng lực tác dụng II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Ví dụ: Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống: “Muốn lực nâng vật……(1) trọng lượng vật phải làm cho khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng lực nâng…….(2) khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng trọng lực tác dụng vào vật A (1) nhỏ hơn; (2) lớn B (1) nhỏ hơn; (2) nhỏ C (1) lớn hơn; (2) lớn D (1) lớn hơn; (2) nhỏ - Suy luận dựa tác dụng địn bẩy Hướng dẫn giải - Áp dụng cơng thức đòn bẩy suy kết theo - Đòn bẩy cho ta lợi lực yêu cầu - Theo cơng thức địn bẩy: F1.OO1 F2 OO2 lực tác dụng cần nhỏ khoảng cách từ điểm Chú ý: Tùy vào yêu cầu để áp dụng tựa tới điểm đặt lực lớn bước áp dụng bước kể Suy ra: chọn A Trang 12 Ví dụ mẫu: Cho địn bẩy hình vẽ Để địn bẩy cân nằm ngang, ta cần treo vật có khối lượng 100g vị trí O2 Biết OO1 = 20cm Độ dài đoạn OO2 là: A.20cm B 25cm C.40cm D.50cm Hướng dẫn giải Đổi đơn vị: 250g = 0,25kg; 100g = 0,1kg + Lực tác dụng vào điểm O1 O2 địn bẩy có độ lớn trọng lượng vật treo + Trọng lượng vật treo: P1 F1 10.0, 25 2,5( N ) P2 F2 10.0,1 1( N ) + Để đòn bẩy cân bằng, ta có: F1.OO1 F2 OO2 Suy ra: OO2  F1.OO1 50  cm  F2 Chọn D Bài tập tự luyện  Bài tập Câu Quan sát người đẩy xe cút kít Phát biểu sau đúng? A Xe cút kít loại địn bẩy B Xe cút kít hoạt động dựa nguyên lý mặt phẳng nghiêng C Xe cút kít tự cân mà khơng cần người tác dụng lực D A C Câu Quan sát hình ảnh sau Trang 13 Các vật dụng khơng phải ứng dụng địn bẩy gồm: A 1,2,6 B 3,4 C.1,6 D 2,5 Câu Nếu đòn bẩy quay quanh điểm tựa O , trọng lượng vật cần nâng tác dụng vào điểm O1 đòn bẩy, lực nâng vật tác dụng vào điểm O2 đòn bẩy dùng địn bẩy lợi lực trường hợp đây? A Khoảng cách OO1  OO2 B Khoảng cách OO1 OO2 C Khoảng cách OO1  OO2 D Khoảng cách OO1 2OO2 Câu Dụng cụ sau ứng dụng đòn bẩy? A 1,3 B 2,3 C 1,3,4 D 1,2,3 Câu Dùng đòn bẩy lợi lực A Khoảng cách OO1 OO2 B Khoảng cách OO1  OO2 C Khoảng cách OO1  OO2 D Tất sai Câu Điều kiện sau giúp người sử dụng đòn bẩy để nâng vật lên với lực nhỏ trọng lượng vật? A.Khi OO2  OO1 F2  F1 B Khi OO2 OO1 F2 F1 C Khi OO2  OO1 F2  F1 D Khi OO2  OO1 F2  F1  Bài tập nâng cao Trang 14 Câu Muốn bẩy vật nặng 100N lực lớn 25N phải dùng địn bẩy có: A O2O O1O B O2O  4O1O C O1O  4O2O D 4O1O  O2O  2O1O Câu Dùng địn bẩy hình vẽ để bẩy vật có trọng lượng P1 đặt O1 Muốn bẩy vật, ta phải tác dụng vào O2 lực nhất: A Lớn gấp lần trọng lượng vật B Nhỏ lần so với trọng lượng vật C Lớn gấp lần trọng lượng vật D Nhỏ lần so với trọng lượng vật Câu Một người gánh gánh nước Thùng thứ nặng 20kg, thùng thứ hai nặng 30kg Gọi điểm tiếp xúc vai với đòn gánh O , điểm treo thùng thứ vào đòn gánh O1 , điểm treo thùng thứ hai vào đòn gánh O2 Hỏi OO1 OO2 có giá trị sau gánh nước cân bằng? A OO1 90cm, OO2 90cm B OO1 90cm, OO2 60cm C OO1 60cm, OO2 90cm D OO1 60cm, OO2 120cm Câu 10 Hai cầu đặc có kích thước nhau, sắt nhôm treo vào hai đầu đòn bẩy hai điểm A B Biết OA OB Phát biểu là: A Đòn bẩy cân B Địn bẩy bị lệch phía cầu nhơm C Địn bẩy bị lệch phía cầu sắt D Chưa kết luận ĐÁP ÁN NỘI DUNG BÀI HỌC BÀI 3: ĐÒN BẨY 1-A 2-D 3-C 4-D 5-C 6-C 7-B CHƯƠNG 1: CƠ HỌC 8-A 9-B 10-C Trang 15 CHỦ ĐỀ 3: MÁY CƠ ĐƠN GIẢN BÀI 4: RỊNG RỌC Mục tiêu  Kiến thức Mơ tả cấu tạo ròng rọc Nêu tác dụng ròng rọc (ròng rọc cố định ròng rọc động) Nhận biết ròng rọc động rịng rọc cố định Lấy ví dụ sử dụng ròng rọc thực tế  Kĩ Chọn lựa sử dụng ròng rọc trường hợp thực tế cụ thể I LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM Ròng rọc Ròng rọc bánh xe quay quanh trục, vành bánh xe có rãnh để đặt dây kéo Ròng rọc cố định ròng rọc quay quanh trục cố định Ròng rọc động rịng rọc kéo dây khơng quay mà cịn chuyển động với vật Tác dụng ròng rọc Ròng rọc cố định giúp làm đổi hướng lực kéo so với kéo trực tiếp Ròng rọc động giúp làm lực kéo vật lên nhỏ trọng lượng vật Ròng rọc động cho ta lợi lần lực thiệt nhiêu lần đường Trang 16 SƠ ĐỒ HỆ THỒNG HĨA RỊNG RỌC PHÂN LOẠI CẤU TẠO Bánh xe quay quanh trục Dây kéo TÁC DỤNG Ròng rọc Ròng rọc động cố định Lợi lực Đổi hướng lực kéo II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Ví dụ Trong trường hợp sau khơng sử dụng rịng rọc? A Trong xây dựng cơng trình nhỏ, người cơng nhân cần đưa vật liệu lên cao B Khi treo tháo cờ cột cờ mà ta trèo lên cột cờ C Sử dụng kéo để cắt kim loại D Đầu móc tơ cần cẩu dung để cẩu hàng - Dựa tác dụng ứng dụng rịng rọc để suy luận, tìm câu trả lời cho yêu cầu toán - Ròng rọc ứng dụng xây dựng, sử dụng cột cờ đầu móc cần cẩu - Kéo cắt kim loại ứng dụng đòn bẩy Suy ra: Chọn C Ví dụ mẫu: Trong câu sau, câu nhất? A Rịng rọc động có tác dụng thay đổi hướng lực B Ròng rọc động có tác dụng thay đổi hướng độ lớn lực C Rịng rọc cố định có tác dụng thay đổi độ lớn lực D Ròng rọc cố định có tác dụng thay đổi hướng độ lớn lực Hướng dẫn giải: Trang 17 - Ròng rọc động làm thay đổi hướng độ lớn lực; ròng rọc cố định làm thay đổi hướng, không làm thay đổi độ lớn lực Chọn B Bài tập tự luyện  Bài tập Câu Kết luận sau nói tác dụng rịng rọc cố định? Rịng rọc cố định giúp A làm thay đổi độ lớn lực kéo B làm thay đổi hướng lực kéo so với kéo trực tiếp C làm thay đổi hướng độ lớn lực kéo so với kéo trực tiếp D ba kết luận sai Câu Chọn phát biểu sai nói rịng rọc: A Rịng rọc cố định có tác dụng làm đổi hướng lực kéo so với kéo trực tiếp B Dùng rịng rọc động lực kéo vật lên nhỏ trọng lượng vật C Dùng rịng rọc động lực kéo vật lên lớn trọng lượng vật D Ròng rọc bánh xe dễ dàng quay quanh trục, vành bánh xe có xẻ rãnh để đặt dây kéo Câu Máy đơn giản sau làm thay đổi đồng thời độ lớn hướng lực? A Ròng rọc cố định B Ròng rọc động C Mặt phẳng nghiêng D Đòn bẩy Câu Chọn câu sai A Dùng ròng rọc động cho ta lợi lần lực lại thiệt lần đường B Dùng rịng rọc động khơng cho ta lợi lực lợi đường C Rịng rọc động rịng rọc có trục quay di chuyển với vật D Ròng rọc cố định cho ta thay đổi hướng lực Câu Dùng rịng rọc cố định kéo vật có trọng lượng 400N lên cao 2m Lực mà ta cần tác dụng chiều dài dây cần phải kéo là: A 400 N 1m C 400 N 2m B 200 N 2m D 200 N 4m Câu Dùng ròng rọc cố định để kéo vật có trọng lượng 200N lên cao Khi kéo dây đoạn 12m vật lên cao đoạn: A.12m B 24m C 6m D Không thể kết luận THAM KHẢO ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ TRANG 178 ĐÁP ÁN NỘI DUNG BÀI HỌC BÀI RÒNG RỌC Trang 18 1-B 2-C 3-A 4-B 5-B 6-C Trang 19