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1、学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 2016 中考物理之机械效率一、选择题1. (多选 )(2016滨州)利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,拉力做的功分别为甲、W乙,拉力的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别是甲、乙(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是()F甲F乙甲=乙F甲F乙甲乙甲W乙P甲P乙甲=W乙P甲=P乙答案: AD2.(多选 ) (2016 成都)小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物第一次提升的重物A 的重力为 GA,加在绳子自由端的拉力为F1
2、,重物上升的速度为v1,运动时间为t1;第二次提升的重物B的重力为GB,加在绳子自由端的拉力为F2,重物上升的速度为v2,运动时间为t2。已知 F1:GA=5:8,GB:GA=3:2,v1:v2=2:1,t1:t2=2:3。动滑轮的重力不能忽略,不计绳重与摩擦的影响。下列对两个过程的分析中,正确的是()A拉力之比为F1:F2=7:8 B拉力的功率之比为P1:P2=10:7 C机械效率之比1: 2=14:15 D额外功之比W1:W2=2:3 答案: BC 3.(2016 天津)某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上,如图所示。若水泥重为G0,桶重为 G1,动滑轮中为
3、G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为 ,则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为()精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 答案: AD (2016 三明)如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300 J的有用功, 100 J的额外功,则该动滑轮的机械效率为( ) A75B66.7C33.3D25【答案】 A2. (2016 锦州)如图所示,物体浸没在水中,工人用200 N 的拉力F在 10 s 内将重为400 N 的物体匀速
4、提升2 m,物体没有露出水面,此时滑轮组的机械效率是80% ,不计绳重和摩擦,g=10 N/Kg ,则下列说法中正确的是 ( ) A.物体露出水面前,工人匀速提升重物时拉力的功率为40 W B.物体在水中受到的浮力为320 N C.物体的体积为810-3 m3 D.物体露出水面后,此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80% 【答案】 C 1. (2016北京朝阳 ) 下列说法中正确的是()A机械效率大的功率一定大B机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大C机械做功时,工作时间越短,功率一定越大D利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功【答案】 D 精选学习资料 - - - - - - - -
5、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 2.(2016 乌鲁木齐)如图所示,利用动滑轮提升一个重为G 的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率 为60%。 要 使 此 动 滑 轮 的 机 械 效 率 达 到90%, 则 需 要 提 升 重 力 为G 的 物 块 的 个 数 为()A.3 个B.4 个C.5 个D.6 个【答案】 D 3.(2016 鄂州)如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和
6、F2,拉力做功的功率分别为P1和 P2,两装置的机械效率分别为1和2(忽略绳重和摩擦) ,则下列选项正确的是()AF1F212P1P2 BF1F212P1P2CF1F212P1P2 DF1F212P1P2 【答案】 B4. (多选) (201 6 龙东 )用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的有()A.增加物体被提升的高度B.减轻动滑轮的重力C.改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数D.增加物体的重力【答案】 BD5. (2016西宁)小文同学采用如图所示的甲、乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是()精选学习资料 -
7、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ A甲种方法克服重力做功多B乙种方法更省力C两种方法机械效率相等D两种情况下,货物机械能都增加D二、填空题1.( 201 6 泉 州 )如 图 所 示 ,用 甲 、乙 两 种 装 置 将 物 体 匀 速 提 升 相 同 高 度 ,物 体 重 均为 10 N , 滑 轮 重 均 为 1 N , 不 计 绳 重 , 所 用 的 拉 力 分 别 是F1和F2, 机 械 效 率 分 别 是1和 2, 则F1F2, 12 。( 均
8、选 填 “ ” “ ” 或 “ =” )【答案】2.(2016 绥化)将一个重 240 N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120 N ,如图所示,物体沿斜面移动的距离s=3 m ,上升的高度 h=1.2 m ,则人对物体做的有用功是 J, 斜面的机械效率是。【答案】 288 80%3.( 2016宿 迁 ) 如 图 , 小 明 在 用 动 滑 轮 ( 不 计 绳 重 和 摩 擦 ) 匀 速 提 升 不 同 重 物 时 ,记 录 下 了 在 绳 子 自 由 端 使 用 的 拉 力 F 与 对 应 所 提 升 的 物 体 重 力 G, 如 表 :G/N 1 2 3 4 5 6 F/N
9、0.7 1.2 1.7 2.2 2.7 3.2 分 析 表 中 数 据 可 知 , 拉 力 F 与 重 力 G 的 关 系 式 是 F=; 动 滑 轮 重 为N ; 随 着 物 重 的 增 加 , 动 滑 轮 的 机 械 效 率 变。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 【答案】( G+0.4 N)0.4 大4. ( 2016 安 顺 )用 相 同 的 滑 轮 和 绳 子 分 别 组 成 如 图 所 示 的 甲 、乙 两 个 滑 轮 组 ,把
10、 相同 的 物 体 提 升 相 同 的 高 度 , 在 不 计 绳 重 及 机 械 摩 擦 的 情 况 下 , 甲 所 用 的 拉 力乙 所 用 的 拉 力 ;甲 滑 轮 组 的 效 率乙 滑 轮 组 的 效 率 。 ( 均 选 填“ 大 于 ” “ 等于 ” 或 “ 小 于 ” )【答案】大于等于5.( 2016徐 州 ) 如 图 所 示 , 一 根 均 匀 的 细 木 棒 OC , OA =OC , B 为 OC 的 中 点 ,在 C 点 施 力 将 挂 在 A 点 的 重 为 180 N的 物 体 匀 速 提 升 0.2 m , 木 棒 的 机 械 效 率 为 90% ,这 里 的 木
11、棒 是 一 种 简 单 机 械 , 称 为, 提 升 该 物 体 做 的 有 用 功 是J, 木 棒 重 为N ( 不 计 摩 擦 ) 。【答案】杠杆36 10 6. ( 2016 长 春 ) 如 图 所 示 , 分 别 利 用 甲 、 乙 两 个 不 同 的 滑 轮 组 竖 直 匀 速 提 升 A、 B两 个 物 体 , 使 它 们 均 升 高 0.2 m , 测 得 A、 B 所 受 重 力 为 GA=4.5 N, GB= 9 N , 甲 滑 轮 组 中 弹 簧 测 力 计 的 示 数 FA=2 N , 则 甲 滑 轮 组 的 机 械 效 率 为。 若 两滑 轮 组 的 机 械 效 率 相
12、 同 , 则 乙 滑 轮 组 中 弹 簧 测 力 计 的 示 数 FB=N 。 ( 不 计 绳 重和 摩 擦 )【 答 案 】 75% 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 1. (2016重庆)如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦) ,工人师傅用 40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为 16003cm 的空吊篮 A 匀速提升到二楼平台,此滑轮组的机械效率为%;若静止在二楼平台的吊篮里装了1020 N的砖块,绳子 B 和 C能承受的最大拉力
13、分别为 1000 N 和 600 N,当质量为 50 kg的工人师傅拉绳子C时,吊篮对二楼平台的最小压强为Pa 。【答案】 62.5 625 2.(2016 绵阳)如图所示,小丽用三个均重10 N 的滑轮组成的滑轮组以1 m/s 匀速起吊重470 N的物体,物体上升5 m,不计绳的重力及一切摩擦,绳的拉力FN;滑轮组的机械效率为。【答案】 125 94% 3. (2016 菏泽 )某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同的高度,则的机械效率较高,主要原因是。【答案】甲做的有用功相同时,第二次使用动滑轮做的额外功多(或“做的有用功相同时,第二次做的总功多”或从比值
14、上说都正确)4. (2016 威海)如图所示,把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端 , 斜面长为3 m,高为 0.9 m, 实际推力为300 N, 那么物体与斜面之间的摩擦力是 N,斜面的机械效率是。【答案】 120 60%精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 5. (2016连云港) 用如图所示的滑轮组匀速提升重为 100 N的物体, 拉力F=60 N , 滑轮组的机械效率为_ 。在物体匀速上升的过程中,物体的动能_ ,物体的重力势能_
15、 (选填变大、变小或不变) 。【答案】83.3 不变变大6.(2016 苏州 )如图所示,用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体,物体重l00 N,滑轮重25 N,绳重和摩擦不计图甲中F甲N,图乙装置的机械效率 若图乙中再加挂一物体,机械效率将。【答案】 100 80 % 变大1. (2016海南 ) 如图所示,工人通过动滑轮把50 kg 的水泥从地面缓缓提升到4 m 高的楼顶,所用拉力为300 N ,此过程中机械所做的有用功为_J,机械效率约为 _ 。 (g取 10 N/kg )【答案】 2000 83.3% 2. ( 2016 巴中)如图所示,物体和动滑轮的总重力为200 N,当物体匀
16、速上升的高度为2 m 时,绳子移动的距离为m,若滑轮组的机械效率为80%,则动滑轮重N。 (绳子的重力、绳子与滑轮各处的摩擦均忽略不计)【答案】 4 40精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 3. (2016 玉林) 如图所示, 用 F=50 N 的力通过滑轮组水平拉重为80 N 的物体, 使其向左匀速运动,在这过程中拉力F 做功为40 J,已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N,则物体运动的距离为_m,该滑轮组的机械效率为_。 (忽略绳子和
17、动滑轮的重力)【答案】0.4 60%三、 实验探究题1.(2016 西宁)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。实验次数钩码重 /N 钩码上升的高度 /m 绳端的拉力 /N 绳端移动的距离 /m 机械效率1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 (1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上拉动弹簧测力计。(2)第二次实验中,2 s 内钩码上升的高度为0.1 m,则它运动的速度为m/s。(3)第三次实验中,绳端移动的距离为m,滑轮组的机械效率为。(4)分析比较第一、二两次实验数据,有用功W1有W2有,滑轮组的机
18、械效率12(两空均选填“”“”或“”)。由此可知,可采用的方法来提高滑轮组的机械效率。【答案】( 1)匀速(2)0.05(3)0.45 80% (4)增加钩码重(增加物重)1.(2016 揭阳)在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表:(1)第一次实验测得滑轮组的机械效率为,两次相比较,第二次实验测得滑轮组的机械效率 _(选填“大于” “小于”或“等于” )第一次实验测得滑轮组的机械效率。(2)根据表中数据,能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:;请简要说出其中一条理由:。精选学习资料 - - - - - - - - -
19、名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 【答案】(1)62.5% 大于( 2)不能1试验次数太少,偶然性较大;2滑轮组的机械效率还与动滑轮的重量有关等(其他合理的答案也给分)1.(2016 自贡)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并对猜想进行验证。(1) 如果影响机械效率的因素有A、B、C多个,要研究其与B因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,而改变_因素,从而进行研究。(2) 下列 A 、B是同学提出的两个猜想:猜想一:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑
20、轮组细线的绕法有关;猜想二:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关。(3) 为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图 2、图 3 和图 4 的滑轮组进行实验。验证猜想一的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小(选填“相等”或“不相等”) ,则可初步判断猜想一是错误的;验证猜想二的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想二是(选填“正确”或“错误”)的。(3) 请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法:_【答案】(1)B (3)1 和 3(或 2 和 4)相等1 和 2(3 和
21、4)正确(3)减小动滑轮的重力或增大物体重力四、计算题1. (2016 达州) 某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60 N,物体匀速上升的速度始终为1 m/s。(不计绳重,摩擦及阻力,水=1 103kg/m3,g=10 N/kg )求:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ (1)物体浸没在水中时受到的浮力;(2)物体的密度;(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。【
22、解析】(1)由图甲可知,n=2,则拉力F拉绳的速度v=2vA=2 1 m/s=2m/s;由图乙可知,圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率 P=420 W,由 P=Fv 得,绳子自由端的拉力F=210 N;不计绳重、摩擦及阻力,拉力F =(GA+G轮)A 的重力GA=2FG轮=2 210 N60 N=360 N ;由图乙可知,圆柱体A 在水中拉力F 的功率 P=300 W ,由 P=Fv 得,绳子自由端的拉力F=150 N ,不计绳重、摩擦及阻力,拉力F=(GAF浮+G轮),150 N= (360 NF浮+60 N),解得F浮=120 N 。(2)由 F浮=水gV排得 A 的体积 V=V排=1.2
23、 102 m3,A 的质量 mA=36 kg,A 的密度 A=3 103 kg/m3。(3)物体浸没水的机械效率 = 100%=80 % 。2. (2016 泰安) 如图所示,某人用滑轮组匀速提升重为720 N 的物体的过程中,他对水平地面的压强为 5103 Pa,已知滑轮组的机械效率是75%,他双脚与水平地面的接触面积是4 10-2 m2,求:( 1)他对绳子的拉力;( 2)此人所受的重力。【答案】(1)480 N (2)680 N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】
24、 :免注册,不收费!http:/ 3.(2016 淮安)如图所示,工人用500 N 拉力F,将重为900 N 的木箱匀速提升3 m,所用时间为20 s 。求:(1)拉力F做的有用功;(2)拉力F做功的功率;(3)动滑轮的机械效率。答案: (1)2700 J (2)150 W ( 3)90%4. (2016 嘉兴 )如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。 (动滑轮重、绳重及摩擦不计,g 取 10 N/kg) (1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越。(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,定滑轮 a 的作用是。若钢丝绳
25、能承受的最大拉力为 3 104 N,则能吊起货物的质量不能超过多少? (3)若将重为1.2104 N 的货物由地面沿竖直方向匀速提升30 m,再沿水平方向移动20 m,则此过程中克服货物重力做的功是多少? (4)若该起升电动机的效率为90%,将重为1.2104 N 的货物提升到30 m 的高度,用时50 s,则该起升电动机的实际功率是多少? 【答案】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 5. (2016 广安 )小坤家新买的房子在12 m
26、高的楼上, 装修时为了节省人工、加快进度, 小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料。小坤爸爸站在地面上用1 min 时间匀速把100 kg 的水泥吊到了楼上,所用的拉力是625 N。求此过程中: (g 取 10 N/kg )(1)小坤爸爸的功率;(2)滑轮组的机械效率。【解析】(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,则绳子自由端移动的距离s=nh=2 12 m=24 m ,拉力做的总功W总=Fs=625 N 24 m=1.5 104 J,所用时间t=1 min=60 s ,小坤爸爸做功的功率P=250 W。(2)水泥的重力G=mg=100 kg 10 N/kg=1000 N ,拉力做的有
27、用功W有=Gh=1000 N 12 m=1.2 104 J,则滑轮组的机械效率 = 100 %= 100 %=80 %。6.(2016 枣庄)质量为2.5 t 的小型载重汽车,额定功率为100 kW ,车上装有5 t 的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2 倍,汽车先以15 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底,消耗汽油2 kg,然后又以额定功率行驶100 s 的时间,将砂石从坡底运送到50 m高的坡顶施工现场(g=10 N/kg ) ,求:(1)2 kg 的汽油完全燃烧放出多少热量?(汽油的热值取4.5 107J/kg)(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多
28、少?(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 【解析】(1)汽油燃烧放出的热量为Q=mq=2 kg 4.5 107 J/kg=9 107 J。(2)汽车的总重G总=m总g=(2.5+5) 103 kg 10 N/kg=7.5 104 N,f=0.2G总=0.2 7.5 104 N=1.5 104 N,由于汽车匀速运动,则受到的阻力为f=F=1.5 104 N,汽车在平直公路上匀速行驶的功率P=Fv
29、=1.5 104 N 15 m/s=2.25 105 W。(3)汽车在斜坡上做的有用功为W有用=Gh=mgh=5 103 kg 10 N/kg 50 m=2.5 106 J,由 P=可得,总功W总=P额t=100000 W 100 s=1.0 107 J,则机械效率为 = 100 %= 100 %=25 %。1.(2016 黔东南)用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M 质量为 76 kg,M 的体积为310-3 m3,在 M 物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体 M 以 0.5 m/s的速度匀速提升了10 m 的高度,此过程中,拉力F做的功 W 随时间 t 的变
30、化图像如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小。求:( g=10N/kg)(1)物体 M 的重力;(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力;(3)滑轮组提升重物的机械效率。【答案】(1)G物=mg=76 kg10 N/kg=760 N。(2)由于物体未露出水面,所以V排=V物,F浮=水gV排=水gV物=1103 kg/m310 N/kg310-3 m3=30 N。当物体在水里匀速上升时三力平衡,所以F绳=F物-F浮,则 F绳=760 N-30 N=730 N。(3)物体运动的时间t=s/t=10m/(0.5m/s)=20 s ,根据图乙可知,此时绳自由端拉力F做的总功是8000 J,W有用=F绳h物=730
31、N10 m=7300 J,所以其机械效率 =W有用W总100=7300J8000J100=91.25。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 2. ( 2016 安 顺 )如 图 所 示 ,杠 杆 在 竖 直 向 下 拉 力 F 的 作 用 下 将 一 物 体 缓 慢 匀 速 提 升 。下 表 是 提 升 物 体 时 采 集 到 的 信 息 :物 重G( N)OA ( m)OB( m)A 端 上 升 的 髙 度 h/ mB 端 下 降 的 竖
32、 直 距 离 s/ m40 0. 80. 40. 20.1( 1) 若 不 计 杠 杆 自 重 和 摩 擦 , 则 拉 力 F 的 大 小 ;( 2) 若 实 际 拉 力 F 为 90 N , 求 拉 力 做 的 总 功 及 杠 杆 的 机 械 效 率 ( 机 械 效 率 保 留 三位 有 效 数 字 ) 。【答案】 ( 1)不 计 杠 杆 自 重 和 摩 擦 , 由 杠 杆 平 衡 条 件 可 得 F OB =G OA ,即 F 0.4 m=40 N 0.8 m , 解 得 F=80 N 。( 2) 由 表 中 数 据 可 知 s=0.1m , h=0.2m ,拉 力 做 的 总 功 W总=
33、F s=90 N 0.1 m=9 J,有 用 功 W有 用=Gh =40 N 0.2 m=8 J,杠 杆 的 机 械 效 率 = 100%= 100% 88.9% 。3. ( 2016 攀 枝 花 题 ) 配 重 M 单 独 置 于 水 平 地 面 上 静 止 时 , 对 地 面 压 强 为 3105Pa, 将 配 重 M 用 绳 系 杠 杆 的 B 端 , 在 杠 杆 的 A 端 悬 挂 一 滑 轮 , 定 滑 轮 重 150 N ,动 滑 轮 重 90 N , 杠 杆 AB 的 支 点 为 O, OA : OB =5: 3, 由 这 些 器 材 组 装 成 一 个 重 物提 升 装 置 ,
34、如 图 所 示 ,当 工 人 利 用 滑 轮 组 提 升 重 力 为 210 N的 物 体 以 0.4 m/s的 速 度匀 速 上 升 时 , 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡 , 此 时 配 重 M 对 地 面 压 强 为 1 105Pa。 ( 杠 杆 与 绳的 重 量 、 滑 轮 组 的 摩 擦 均 不 计 , g=10 N/kg)( 1) 求 滑 轮 组 的 机 械 效 率 ;( 2) 配 重 M 的 质 量 ;( 3) 为 使 配 重 M 不 离 开 地 面 , 人 对 绳 的 最 大 拉 力 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
35、-第 14 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ 【答案】( 1) 根 据 图 示 可 知 , n=2 , 则 F=( G+G动) =150 N;滑 轮 组 的 机 械 效 率 = 100%= 100%= 100%= 100%=70%。( 2) 设 配 重 M 的 底 面 积 为 S,由 p=可 得 3 105Pa= ,当 物 体 匀 速 上 升 时 , 作 用 在 杠 杆 A 端 的 力 FA=3 F+G定=3 150 N+150 N=600 N。由 杠 杆 平 衡 条 件 可 得 , FB OB =FA OA,即 FB=1000 N。
36、由 p=可 得 1 105Pa= ,联 立可 得3=,GM=1500 N,由 G= mg 可 得 , m=150kg 。( 3) 当 配 重 对 地 面 的 压 力 为 0 时 , 人 对 绳 子 的 拉 力 最 大 , 此 时 B 端 受 到 的 拉 力 为1500 N ,由 杠 杆 平 衡 条 件 可 得 , FBOB =FAOA ,即 FA =900N ,由 二 力 平 衡 条 件 可 得 3F +G定=FA , F =250N 。4. (2016 大连)一个重260 N 的涂料桶放在水平地面上,涂料桶与地面的接触面积为0.1 m2,工人用如图所示的滑轮组,在 20 s内将涂料桶匀速提高
37、了5 m, 工人对绳子自由端施加的拉力F为 150 N。试求:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ (1)涂料桶放在水平地面上时,对地面的压强是多少?(2)拉力 F所做的功是多少?()拉力F做功的功率是多少?【答案】1. ( 2016 咸 宁 )如 图 所 示 ,小 车 在 水 平 面 上 通 过 滑 轮 组 提 升 重 物 ,动 滑 轮 重 400 N,与 小 车 连 接 的 绳 子 能 承 受 的 最 大 拉 力 为 6000 N, 小
38、 车 的 最 大 输 出 功 率 为 15 kW , 水平 地 面 上 一 物 体A重 1600 N , 与 地 面 的 接 触 面 积 为 4 m2。 ( 不 计 小 车 所 受 摩 擦 阻 力 、绳 重 及 滑 轮 组 的 摩 擦 ) 求 :( 1) 提 升 前 , 物 体A对 水 平 地 面 的 压 强 ;( 2) 滑 轮 组 提 升 重 物A时 的 机 械 效 率 ;( 3) 若 要 使 被 提 升 重 物 以 1 m/s 的 速 度 匀 速 上 升 , 整 个 装 置 工 作 过 程 中 能 提 升 重 物的 最 大 重 力 。答 案 : ( 1) 400 Pa ( 2) 80% (
39、 3) 14600 N 【解析】( 1) 提 升 前 , 物 体A对 水 平 地 面 的 压 力F=G=1600 N,物 体A对 水 平 地 面 的 压 强p=400 Pa。( 2) 滑 轮 组 提 升 重 物A时 的 机 械 =80%。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ ( 3) 由 图 可 知 ,n=3 , 则 小 车 运 动 的 速 度v=3v物=31 m/s=3 m/s,根 据P=Fv可 得 , 小 车 能 提 供 的 最 大 拉
40、 力F=5000 N,因 为F=(G最 大+G动) ,所 以G最 大=3FG动=35000 N 400 N=14600 N。2.(2016 镇江)用如图所示的滑轮组将重90 N 的货物匀速提升1 m 的过程中,所用拉力F=50 N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。(1)求上述过程中的有用功W有用;(2)求上述过程中的总功W总;(3)求滑轮组的机械效率 。答案: (1)90 J (2)100 J ( 3)90% 【解析】(1)上述过程中的有用功W有=Gh=90 N 1 m=90 J。(2)由图知n=2,所以绳端移动的距离s=2h=2 1 m=2 m ,总功 W总=Fs=50 N 2 m=100 J
41、。(3)滑轮组的机械效率 = 100%= 100%=90%。3. (2016 北京朝阳 ) 一台起重机将重3600 N 的货物匀速提高4 m。求:(1)起重机做的有用功;(2)如果额外功是9600 J,起重机的机械效率。【答案】(1)W有=Gh=3600 N4 m=14400 J 。(2)W总= W有+W额=14400 J+9600 J=24000 J ,= W有/ W总=14400 J/24000 J=60% 。4. ( 2016 玉林)在一底面积为4 m2的圆柱形深井底部,有一体积为2 m3,密度为 10 103 kg/ m3的贵重物体,现用如图所示的装置将其打捞上来。若牵引车以0.6 m
42、 / s 的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,30 s 后井底受到的水的压强恰好变化了2.5103 Pa, (忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,g 取 10 N/kg )求:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ (1)物体的重力;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)牵引车行驶了30 s后,物体被提升的高度;(4)物体未露出水面前,物体受到绳子拉力的功率;(5)牵引车行驶了30 s时,牵引车对绳子的拉力。【答
43、案】(1)G物=物V物g =10 103 kg/ m3 2 m3 10 N/kg=2 105 N。(2)F浮=水gV排=1.0 103 kg/ m3 10 N/kg 2 m3 =2 104 N。(3)牵引车通过的路程:s=vt=0.6 m/s 30 s=18 m , 物体被提升的高度:h=s/n=18 m/2=9 m 。(4)物体露出水面前,由平衡条件得F拉= G物F浮=2 105 N2 104 N=1.8 105 N,物体对绳子拉力的功率PF拉v物=1.8 105 N 0.3 m/s=5.4 104 W。(5)由p=水g h得水面下降的深度:。此时,物体露出水面的体积V=S井h=4 m2 0
44、.25 m=1 m3,物体浸在水面下的体积V浸= V物V=2 m31 m3=1 m3 ,物体受到的浮力 F/浮=水gV浸=1.0 103 kg/ m3 10 N/kg 1 m3 =1 104 N,牵引车对绳子的拉力5. (2016雅安)工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示, 滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计, g 取10 N/ kg。110.6m/ s0.3m/ s22vv物332500Pa0.25m1.0 10 kg / m10N / kgPhg水/54411()(2 10 N1 10 N)9.5 10 N2FGFn浮物精选学
45、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ ( 1) 若某次运送建材的质量为50 kg, 则建材的重力是多少? ( 2) 若工人在 1 min 内将建材匀速竖直向上提升了12 m, 作用在钢绳上的拉力为200 N, 求拉力的功率 ; ( 3) 当滑轮组的机械效率为60% 时, 运送建材的重力是多大? 【答案】6.(2016 邵阳)在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路,交警只用了30 s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是
46、1.5 t 的故障车匀速拖离了现场若故障车被拖离的速度是6 m/s,绳子自由端的拉力F 是 500 N,该装置的机械效率是80%。求:(1)故障车在30 s 内通过的路程;(2)拉力 F 在 30 s 内所做的功;(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。【答案】( 1)由 v=得故障车在30 s 内通过的路程s车=vt=6 m/s 30 s=180 m。(2)由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离s绳=3s车=3 180 m=540 m,拉力 F 在 30 s 内所做的功W=Fs绳=500 N 540 m=2.7 105 J。(3)由图知, n=3,水平滑轮组的机械效率精选学习资料 - - -
47、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ =,所以故障车在被拖离过程中受到的阻力f=3F =3 500 N 80%=1200 N 。7. (2016 宜宾)如图所示,一个边长为0.1 m 的正方体质量为3 kg,放在水平地面上,已知动滑轮的重力为10 N, g取 10 N/kg。(1)该正方体的密度是多少?(2)正方体对地面的压强为多大?(3)不计摩擦和绳重,用图示的滑轮组将正方体竖直向上匀速提升20 cm,求拉力F 所做的功。【答案】(1)正方体的体积V=(0.1 m
48、)3=0.001 m3,物块的密度 =3 103 kg/m3。(2)正方体对地面的压力F=G=mg=3 kg 10 N/kg=30 N ,受力面积S=(0.1m)2=0.01 m2,正方体对地面的压强p=3000 Pa。(3)因不计摩擦和绳重,拉力做的功即为克服正方体重力和动滑轮重力所做的功,所以,拉力F 所做的功W=(G+G动)h=( 30 N+10 N ) 20 102 m=8 J。8. (2016 南宁)如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1 倍,物体被匀速拉动的距离为1 m。当物体质量为2 kg 时,滑轮组的机械效率为 50%,
49、不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:(1)物体质量为2 kg 时,在水平面上受到的滑动摩擦力;(2)动滑轮的重力;(3)物体质量为10 kg,以 0.1m/s 的速度匀速运动时,拉力F 的功率。【答案】(1)由题意知f滑=0.1G,G=mg=2 kg10 N/kg=20 N ,所以f滑=0.1 20 N=2 N 。(2) 由题意得W总=3Fs , W有=f滑s=2 N1 m=2 J ,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 21 页学习好资料欢迎下载“备课大师”全科【9 门】 :免注册,不收费!http:/ F=(G动+f滑)/n =50% 解得 G动=2 N。(3)当 m1=10 kg 时,F=(G动+f滑1)=(2 N+0.1 m1g)=(2 N+0.110 kg10 N/kg )=4 N。P=3Fv=4 N 3 0.1 m/s=1.2 W。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 21 页