简单机械和功复习专题

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1、简单机械和功 复习专题1. 某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖 块运到离 地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N， 滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计若提 升砖块的工人作用于绳的拉力最大为 500N，求：l (1)提升一次砖的最大重力；l (2)提升一次砖时滑轮组的最大机械效率；l (3)若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组至少做多 少额外功答案：（1）F=1/2G G=2F=2500N=1000N(2)W有用=Gh=1000N4m=4000JW额=G动h=100N4m=400J=W有用/(W有用+W额额）=4000J/(4000J+400J)=91%（3）n=400

2、0N/1000N=4w额额外=nW 额额=4400J=1600J2.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的 太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能 求：(1)水在10h内吸收的热量；(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然 气；（天然气的热值为8.4l07Jm3，天然气完全燃烧放出的热 量全部给水吸收） (3)该太阳能热水器的能量转化效率太阳照射时间时间 h装水量 Kg吸热热板面积积 m2水升高的温 水的比热热容 J (kg)太阳辐辐射功 J (m2 -h)101002.5504.21031. 68

3、106答案(1)Q吸=cm(t-t0）= 4.2103 J (kg)100 Kg 50=2.1107 Jl(2)V=Q/q=4.2107 J/ 8.4l07Jm3=0.5m3l(3)Q=10h2.5m21.68106 J (m2h)=4.2107 Jl=Q吸/Q= 2.1107 J/4.2107 J=50%3.如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体， 所用的拉力为200 N，在5s内物体升高的高度为2m此过程中，求：l (1)有用功；l (2)总功的功率；l (3)定滑轮的机械效率l答案(1)W有=Gh=180N2m=360Jl（2）W总=FS=200N2m=400JlP=W总/t

4、=400J/5S=80Wl(3)=W有/W总=360J/400J=90%4.在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑 材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总 重G为4000 N的砖块匀速吊运到高为10 m的楼上，用 时40 s，卷扬机提供的拉力F为2500 N。求在此过程中 ：l（1）有用功；l（2）拉力F的功和功率；l（3）滑轮组的机械效率。 l答案(1)W有=Gh=4000N10m=40000Jl（2）W总=FS=2500N210m=50000JlP=W总/t=50000J/40S=1250Wl(3)=W有/W总=40000J/50000J=80%5.为了帮助滑雪者登上长2

5、00m、高40m的山坡，滑雪 场沿山坡铺设了一条直雪道把一位重600N的滑雪者 沿此雪道由坡底匀速拉至坡顶需用拉力150N求：（1）拉力对滑雪者做的功；（2）雪道斜面的机械效率 l答案(1)W=FL=150N200m=30000Jl（2）W有=Gh=600N40m=24000Jl=W有/W=24000J/30000J=80%6.我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，静 止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2，以30m/s的速 度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW。（g取 10N/kg）l（1）中巴车所受的重力是多少？l（2）静止时中巴车对路面的压强有多大？ l（3）以30m/

6、s匀速行驶时，所受阻力是多少？l（4）中巴车改用汽油作动力，以72kW的输出功率行驶 1h，至少要燃烧多少L的汽油？（汽油的热值为 3.2107J/L）l7.江南科技馆有一种神奇的装置，如图所示，借助该装 置，小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托 车问：此过程中该装置的机械效率为多少？8.如图图所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同 的电线电线 。为为了辨别别哪两个线头为线头为 同一根导线导线 的两端，可以用图图 示的测测通器来测试测试 ，其操作过过程如下(1)连连接A和B，将测测通器的m连连接在D上。当n连连接F时时小灯泡发发光 ，连连接E时时小灯泡不发发光。由此

7、可以确定 为为同一导线导线 的两端(填字母，下同)。(2)为为了弄清另两根导线导线 的两端，可连连接A和C，测测通器的一端必 须须与 相连时连时 ，另一端只需接触一根导线导线 就能将两根导线导线 辨别别开。 （3）某家庭装修时时，穿过墙过墙 的一管内有三根相同颜颜色的线线，由于 水泥浇紧浇紧 了，线线拉不动动，就不能确定哪两根头为头为 同一根线线了， 请请你用如图图所示的测测通器，用与上述（1）（2）不同的方法进进 行辨别别。具体做法如下：让让m与A相连连，用n分别别与D、E、F试试 触，观观察 ，则则可确定A与其中哪一线头为线头为 同一根。接着m与 B相连连，用n与D、E、F中余下的两端点试

8、试触，通过过什么现现象可 以进进行辨别别。写出你的辨别别方法。l解：（1）因为连接A和B，将测通器的m连接在D上当n连接F 时小灯泡发光，说明DBAF连通，CE为另外的一根； 故选CE；（2）现在知道CE为一跟导线，将AC连在一起，先把m连接 在E上，若n连接F时小灯泡发光，则AF为一根导线，不亮说明 AD为一根导线 故答案为：E；（3）让m与A相连，用n与D试触，观察灯是否发光，若灯 亮，则说明AD间是通路，AD是一根导线，否则不是，接着m与 B相连，用n与D、E、F中余下的两端点中的一个试触，若灯亮 ，则说明与B间是通路是一根导线，否则与另一个间是一根导线 l9.某研究性学习小组对“物体吸

9、收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了 实验研究：（1）在两只相同的烧杯中装有 和初温相同的水，烧杯外用 一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封，插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在 水中，大部分刻度露出可见)，放在阳光下曝晒每隔相同的时间读出温度计 的示数，数据记录如下： 根据上述数据回答下列问题： （2）太阳能热水器工作时，太阳能量转化为_能； （3）通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以_为宜； （4）小明家使用的太阳能热水器的说明书如图若在太阳能热水器的水箱中装 满了水，在太阳照晒下每小时温度升高9，则该热水器中的水每小时吸收的 热量是多少? 该地区每秒钟每平方米的面积上接

10、收到的太阳能是多少? l 塑料袋颜颜色水的质质量 (m/kg )初 温 (t)温 度 (t 1)温 度 (t2)温 度 (t 3)黑 色1.015.022.327.831.5 白 色1.015.016.517.819.0容 积积 100L集热热箱的采光面积积 1.4m2能量转转化效率3010.连接电路后，两灯泡都亮，由于连线较乱，一时无法确定电路是 串联还是并联，以下两种简单判断方法是否可行？请你在表中空 格填写“可行”或“不可行”方法操作现现象结论结论方法是否可行方法1把其中一灯泡从灯座中取下另一灯熄灭灭两灯一定是串联联 方法2把任意一根导线导线 断开两灯熄灭灭两灯一定是串联联 l解：方法1

11、：把其中一只灯泡从灯座中取下来，如果观察另一只 灯泡熄灭，则亮灯一定是串联，该方法是可行的； 方法2：把任意一根导线断开，如果观察两灯都熄灭，则是无法 确定两灯的连接方式的因为两灯无论是串联还是并联，当把任 意一根导线断开时，都有可能造成两灯熄灭串联电路的电流路 径只有一条，一处断开则电路中就不会有电流，两灯都不发光； 并联电路的电流路径虽然有多条，各用电器可以独立工作，但如 果是并联电路干路上的导线断的话，则也会造成两灯都不发光， 所以该方法是不可行的 故答案为 可行；不可行 11.如图所示，是研究“物体动能的大小与哪些因素有关” 的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由 静止滚下，

12、碰到同一木块上。请回答以下问题：l(1)设计实验的目的是研究_(钢球木块)动能的大 小与_的关系。l(2)实验是通过观察_，比较钢 球对木块做功的多少，从而得出结论的。l(3)若水平面为光滑的，该实验还能得出结论吗?_ ，l理由是：_。l12.在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机如图所示是 一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机 右边配有一个重物m0，已知OA=10m，OB=5m，起重机功率为 30kW，若不考虑起重机本身重力的影响求：l（1）要使起重机吊起6103kg的货物时不会绕支点O翻倒，右 边的配重m0的质量至少为多少？l（2）如果机械效率为80%，那么，把510

13、3kg的货物沿竖直方 向匀速提高15m，需要多少时间？l13.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠 杆在_位置平衡，这样做是为了便于测量_如发现杠杆左端偏高， 则可将右端的平衡螺母向_调节，此后在整个实验过程中，能否再旋动 两端的平衡螺母？_l下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重均为0.5N，杠杆 上刻线的间距为5cm，部分实验数据记录如下表:l（1）请将表格中的实验数据补充完整 l（2）小明的第3次实验记录中有一个数据明显错误，它是_，错误 原因是_ l（3）某次测量中，在如图14所示的条件下杠杆已处于平衡状态若小明同 时拿走两边下方的两个钩码，

14、则杠杆的_（“左”或“右”）端将下沉 为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至_点 处实验实验 次数动动力F1/N动动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.510水平、 力臂、 左、 左 15、 2； 20、弹簧测力计没有竖直向下拉（或动力臂测 量错误）；左、 Dl14.某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用右图所示的装置 匀速提起重物，并做了如下实验记录：l（1）对该同学的实验记录进行分析，l就会发现他的实验结果是违背物理规 l律的，其表现是：_。l（2）右图是实验时测力计的放大图l结合两图你会发现导致实验结果违背 l物理规律的原因其原

15、因是_l纠正错误后，可计算出该滑轮组的机 l械效率为_l（3）若增加提升钩码的个数，该滑轮l组的机械效率将_（填“增l大”、“不变”或“减小”）影响该滑轮l组机械效率的因素还有_钩码钩码 重G（ N）钩码钩码 上升高度h（m ）测测力计计拉力F（N ）测测力计计移动动距离s（m ）20.10.40.3l（1）有用功比总功还大 l（2）测力计读错了，应为0.8N ，83.3%l（3）增大，动滑轮重l15.学习了杠杆原理后,天鹏和剑波同学尝试利用杠杆原理测量出一把直尺的质 量.请你也参与到他们的活动中吧. l (1)请写出杠杆原理的内容_l (2)实验步骤:l 找出直尺的重心. 如图所示，他们将刀口仰放在桌子上,再把直尺平放在刀 口(支点)上,左右移动直尺,使直尺在_位置保持静止, 此时_的位 置就是直尺的重心.他们在重心处做好记号. l将质量是m千克的钩码挂在刀口左端的直尺上任一位置,在刀口上向左移动 直尺,使其重新