《2020年中考物理计算题解题方法全攻略力学专题2.6机械效率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年中考物理计算题解题方法全攻略力学专题2.6机械效率（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题2.6 机械效率知识回顾 1.与杠杆有关的计算题解题策略a.用杠杆提升物体的模型图b.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式（1）杠杆平衡条件公式公式F1L1F2L2（2）求解动力，用变形公式F1F2L2/ L1（3）求解动力臂，用变形公式L1F2L2/ F1（4）掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量F1代表杠杆平衡时，受到的动力；L1代表杠杆平衡时的动力臂；F2代表杠杆平衡时，受到的阻力；L2代表杠杆平衡时的阻力臂。F1L1F2L2这个公式表示，杠杆平衡时，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。c. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法（1）用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh（2）用
2、杠杆提升物体做的总功W总= Fs（3）用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总W有用其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。h与s的关系可以根据相似三角形建立。d. 杠杆机械效率的求解（1）用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。（2）杠杆机械效率公式：（W有用/W总）1002.与滑轮组有关的计算题解题策略（一）用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组竖直提升物体的模型图 b. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用=Gh（2）总功W总=Fs（3）额外功W额外=W总W有用（4） s=nh其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距
3、离， n是动滑轮上的绳子段数。c. 滑轮组机械效率的求解（1）用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。（2）滑轮组机械效率公式：（W有用/W总）100（W有用/W总）100= (G / nF ) 100（二）用滑轮组水平拉动物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组水平拉动物体的模型图 b. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用= fs2（2）总功W总= F s1（3）额外功W额外=W总W有用（4）s1= ns2其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。c. 滑轮组机械效率的求解（1）
4、用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。（2）滑轮组机械效率公式：（W有用/W总）100（W有用/W总）100= (fs2/ F s1) 1003.与斜面有关的计算题解题策略a.用斜面提升物体的模型图b. 用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用= Gh （2）总功W总= F s（3）额外功W额外=W总W有用其中 s是动力F 沿着斜面移动的距离，h 是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面倾斜角给出。c. 斜面机械效率的求解（1）用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。（2）斜面机械效率公式：（W有用/W总）10
5、0（W有用/W总）100= (Gh / F s) 100类型与典例突破 类型1.与杠杆有关的计算题【例题1】（2019山西）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。【答案】该货车不超载。【解析】分别以汽车前轮和后轮为支点建立杠杆模型，根据杠杆的平衡条件得出等式，联立等式即可求出车受到的重力，然后与汽车的自身和载重相比较
6、即可得出答案。以汽车前轮为支点建立杠杆模型，示意图如图甲，根据杠杆平衡条件得：F后LGL1以汽车后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙，根据杠杆平衡条件得：F前LGL2由两式可得：GF前+F后（8103kg+9103kg）10N/kg18103kg10N/kg，所以，该货车不超载。类型2.与滑轮组有关的计算题【例题2】（2018辽宁鞍山）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N不计绳重和摩擦下列说法正确的是（）A绳子自由端移动的速度为2m/s B动滑轮的总重为100NC滑轮组的机械效率为83.3% D提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小【答案】A【解析
7、】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、绳子自由端移动速度、有用功、总功和机械效率的计算，还考查了物体重力对机械效率的影响，根据题图确定n的大小是本题的突破口。（1）由图知，n4，绳子自由端移动距离s4h，利用速度公式求绳子自由端移动速度；（2）不计绳重及摩擦，拉力F（G+G动），据此求动滑轮所受的重力；（3）利用WFs求拉力做的总功，利用WGh求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（4）增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。A、由图知，n4，绳子自由端移动的距离：s4h41m4m，绳子自由端移动的速度：v2m/s，故A正确；B、不计绳重及摩擦，拉力F
8、（G+G动），可得动滑轮所受的重力：G动4FG4150N400N200N，故B错误；C、拉力做的功：W总Fs150N4m600J，有用功：W有用Gh400N1m400J，滑轮组的机械效率：100%66.7%，故C错误；D、若用该滑轮组提升所受重力更重的物体，额外功不变，有用功增加，有用功在总功中所占的比例增加，机械效率会变大，故D错误。类型3.与斜面有关的计算题【例题3】（2019甘肃兰州）如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功 J。若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力 N。在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中
9、属于斜面的是 。（g=10N/kg）【答案】240；120；红酒开瓶器。【解答】物体的重力：G=mg=24kg10N/kg=240N，使用斜面时做的有用功：W有=Gh=240N1m=240J；若斜面是光滑的，则拉力所做的做等于克服物体重力所做的功，由W=Fs可得拉力：F=120N；“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”这三种机械中，核桃钳属于杠杆，衣架上的滑轮属于滑轮组，红酒开瓶器属于斜面。中考达标训练题 一、填空题1.（2019湖南怀化）如图所示，用滑轮组将重为100 N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400 J，则在这个过程中拉力F做了 J的有用功，该滑轮组的机械效率是 。【
10、答案】300；75%。【解析】（1）拉力做的有用功：W有用=Gh=100N3m=300J（2）W总=400J，滑轮组的机械效率：=W有用/W总=300J/400J100%=75%2（2019湖南娄底）既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是_（选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是_J。【答案】滑轮组；10。【解析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向；用定滑轮和动滑轮组成滑轮组，既可以省力，又可以改变力的方向；（2）由题知，使用杠杆做的总功W总=100J，=90%，可得做的有用功：W有用
11、=W总90%=100J90%=90J，则利用杠杆做的额外功：W额=W总-W有用=100J-90J=10J。3（2018威海）如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，OA：OB=1：2，每个滑轮重100N当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为N，物体M对地面的压力为N（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计）【答案】400；4500。【解析】（1）人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得：F+F支=G，则F支=GF=700N300N=400N，因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力
12、，大小相等，所以工人对地面的压力：F压=F支=400N；（2）定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA=3F+G定=3300N+100N=1000N；杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA=FA=1000N；根据杠杆的平衡条件：FAOA=FBOB，且OA：OB=1：2，所以：FB=500N；因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB=FB=500N；物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为：FM支持=GMFB=5000N500N=450
13、0N，因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力：FM压=FM支持=4500N。4.（2019四川乐山）在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m，所用时间t=30s。则拉力F做功的功率为_W，此过程中物体受到的摩擦力为_N。【答案】60 160【解析】（1）拉力所做的总功：W总=Fs=400N4.5m=1800J，拉力F做功的功率：P=60W；（2）有用功：W有=Gh=600N1.8m=1080J，克服摩擦力做的额外功：W额=W总-W有=1800J-1080J=720J，由W额=fs得，物体所受斜面的摩擦力：
14、f=160N。5（2017烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为，若实际用力为500N，斜面的机械效率为，重物受到的摩擦力为。（g取10N/kg）。【答案】400N；80%；100N。【解析】（1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：W有=Gh=mgh=120kg10N/kg1m=1200J；Fs=mgh=1200J，解得：F=400N；（2）人所做的总功：W总=Fs=500N3m=1500J；斜面的机械效率：=100%=100%=80%；（3）W总=W有+W额即：Fs=Gh+fs所以f=100N。6（2017济宁）小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为N。【答案】100；20。【解析】（1）因为动滑轮有两段绳子吊着物体，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力F=G=200N=100N；（1） 若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为110N时，
