《2021年中考物理重难点强化训练4 机械效率计算》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021年中考物理重难点强化训练4 机械效率计算(15页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!一、单选题(共一、单选题(共 8 题)题)1.如图所示,斜面长 10 m,高 4 m,用沿斜面方向的推力 F,将一个质量为 50 kg 的货物由斜面底端匀速推到顶端,运动过程中克服摩擦力做功 500 J(g 取 10 N/kg),下列说法正确的是( )A. 机械效率为 80% B. F=300 N C. 摩擦力为 100 N D. 条件不
2、足无法计算2.如图所示,把重为 G 的物体甲从 A 点竖直向上匀速拉至 B 点,过程绳的拉力对甲做的功为 WAB:用平行于斜面的拉力把重也为 G 的物体乙沿面从 C 点匀速拉至 B 等高的 D 点,在此过程中的拉力对乙做的功为WCD,斜面的机械效率为( )A. B. C. D. 3.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在 . 内将重为 的物体 匀速提升 ,每个滑轮的重均为 不计绳重及摩擦,此过程中( ) A. 甲的机械效率小于乙的机械效率 B. 甲的拉力小于乙的拉力C. 甲做得功大于乙做的 D. 做功的功率等于 做功的功率4.如图所示的滑轮组,每个滑轮重 20N,拉动绳子自由端,用这个滑轮组把重
3、为 380N 的物体匀速提升3m,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg下列选项正确的是( ) 免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!A. 作用在绳自由端的拉力大小为 400N B. 该过程做的有用功为 1200JC. 该过程的机械效率为 95% D. 动滑轮越重,该滑轮组机械效率越大5.用如图所示滑轮组提起重 300N 的货物,人所用的拉力为 200N,绳子的自由端被拉下 1
4、m,在此过程中,下面说法不正确的是()A. 人用的拉力所做的总功为 200 J B. 滑轮组提升货物所做的有用功为 100 JC. 额外功为 50 J D. 滑轮组的机械效率为 75%6.利用如图所示装置将重为 l00N 的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是 5m,高是 2m,拉力为 F=30N,不计动滑轮重和绳重,以及滑轮与轴之间的摩擦,则该装置的机械效率和物体所受的摩擦力分别为( ) A. 66.7 60N B. 40 20N C. 66.7 20N D. 40 60N7.如图所示的滑轮组,用 F=30N 的拉力,拉动水平地面上重为 300N 的物体,使物体匀速前进了 2m.物体
5、和地面之间的摩擦力为 45N,在此过程中,下列说法正确的是( ) 拉力做的功是 120J 绳子自由端移动的距离是 2m滑轮组的机械效率是 75%A 点受到的拉力为 300NA. B. C. D. 8.为了将放置在水平地面上重为 100N 的物体提升一定高度,设置了图所示的滑轮组装置.当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时,物体的速度 v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图乙和丙所示.(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真
6、师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!A. 0s1s 内,地面对物体的支持力是 10N B. 1s2s 内,拉力 F 做的功是 187.5JC. 2s3s 内,拉力 F 的功率是 100W D. 2s3s 内,滑轮组的机械效率是 62.5%二、填空题(共二、填空题(共 4 题)题)9.如图所示,小刚欲将一袋粮食从地面抬到楼顶,在不计绳重和摩擦的情况下,小刚用动滑轮把重 40N的一袋粮食匀速提髙 10m,他所用拉力为 25N,则整个过程中,小刚所做的有用功是_ J,总功是_J,动滑轮的机械效率是_;如果用该动
7、滑轮把重 l00N 的一袋粮食匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将_(选填“变大”、“变小”或“不变”)10.如图所示,用一动滑轮拉物体 A 以 1m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体 A 重为 40N,受到的摩擦力是物重的 0.2 倍,动滑轮的机械效率是 80%,则拉力 F 为_N,拉力的功率为_W。11.如图所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的若斜面的长 L 与斜面高 h 的比值为 2,整个机械的效率为 80%,则使用该机械将重物沿斜面缓慢拉上的过程中,作用力 F 与重物所受重力 G 的之比为_12.建筑工人只用如图所示的装置将重 80N 的物体匀速提升 5m,拉力是 5
8、0N,此过程中滑轮组的机械效率是_;若用该装置提升 100N 的重物,其机械效率的大小将_(选填“变小”、“变大”或“不变”) 免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!三、计算题(共三、计算题(共 6 题)题)13.如图所示,斜面长 s=8m,高 h=3m。用平行于斜面 F=50N 的拉力,将重力为 G=100N 的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时 t=10s。求: (1)
9、有用功 W 有; (2)拉力做功的功率 P ; (3)物体受到的摩擦力 f ; (4)该斜面的机械效率 h 。 14.小强用如图所示装置在 10s 内将重为 450N 的货物匀速提升 2m,此过程中拉力 F 的功率为 120W。求: (1)提升装置所做的有用功; (2)拉力 F 做的功; (3)该滑轮组的机械效率。 15.在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了 30s 时间,将水平路面上质量是 1.5t 的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s,绳子自由端的拉力 F 是 500N,地面对故障车的摩擦力为车重力的 0.08
10、 倍。求: (1)拉力 F 在 30s 内所做的功; (2)整个装置的机械效率。 16.利用如图所示的滑轮组,将一边长为 0.2m,密度为 2.5103kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为 40N,(不计纯重、摩擦和水的阻力)。求:免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小; (2)物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩
11、处绳对物体的拉力 F0的大小; (3)物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率大小。(计算结果保留一位小数) 17.如图所示,图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图,在打捞过程中物体始终以0.1m/s 的速度匀速竖直上升,物体未露出水面前滑轮组的机械效率为 75%,图乙是打捞过程中拉力 F 随时间 t 变化的图象。(不计绳重,忽略摩擦和水的阻力,g 取 10Nkg)求: (1)物体的边长; (2)物体浸没在水中时受到的浮力; (3)物体的重力。 18.图甲是某起重船的示意图,A 处为卷扬机,吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中,当起重船从运输船上吊起重物时,
12、起重船浸入海水中的体积增加了 18m3,重物在空中匀速竖直上升了 3m,所用时间为30s。已知动滑轮总重为 2104N,不计钢丝绳重及摩擦。(海水=1.0103kg/m3) (1)求该重物的重力是多少? 免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!(2)求钢丝绳拉力 F 做功的功率是多少? (3)求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。 免费学习资料 https:/ 囊括小初
13、高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!答案解析部分答案解析部分一、单选题1.【答案】 A 【考点】机械效率的计算,功,功的计算及应用 【解析】【解答】A、拉力 F 做的有用功为 W有用=Gh=mgh=50kg10N/kg4m=2000J,W总=W额外+W有用=2000J+500J=2500J,斜面的机械效率 =W有用/W总=2000J/2500J=80%,A 符合题意;B、由 W总=Fs 可得:F=W总/s=25
14、00J/10m=250N,B 符合题意;C、摩擦力 f=W额外/s=500J/10m=50N,C 符合题意;D、因为 A 正确,D 不符合题意。故答案为:A.【分析】A、根据 W=Fs 求出 W有用 , 根据功的原理求出总功,再根据机械效率的公式求出 ;B、根据W=Fs 的变形式求出 F;C、克服摩擦力做的功就是 W 额外,根据 W=fs 求出 f;D、由 A 是正确的判断 D是错误的。2.【答案】 A 【考点】斜面的机械效率 【解析】【解答】因为甲的重力和乙的重力相等,所以提升甲的重力做的功和提升乙的重力做的功相等,即有用功 W有=WAB;沿斜面的拉力对乙做的功为总功,即 W总=WCD;那么
15、斜面的机械效率为:, 故 A 正确,而 B、C、D 错误。 故选 A。 【分析】(1)使用斜面提升重物时,克服物体重力做有用功,沿斜面的拉力做总功; (2)斜面的机械效率根据公式计算。3.【答案】D 【考点】功率的计算,机械效率的计算,功的计算及应用 【解析】【解答】A、因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额G轮h,W有用G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,因为 ,所以滑轮组的机械效率相同,即 甲乙 A 不符合题意;B、不计绳重及摩擦,拉力 F (G物 G轮),n甲2,n乙3,又因为物重均为 100N,动滑轮重均为 10N,所以绳子受的拉力:F甲F乙 , B 不
16、符合题意;C、不计绳重及摩擦,拉力做的功:W甲F甲s甲 (G物 G轮)2h(G物 G轮)h(100N 10N)2m220J,W乙F乙s乙 (G物 G轮)3h(G物 G轮)h(100N 10N)2m220J所以 W甲W乙 C 不符合题意;免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!D、因为两次所做的功 W甲W乙220J,由功率公式得:P甲 44W,P乙 44W,则 P甲P乙 , D
17、符合题意故答案为:D【分析】根据物体的重力和距离计算功,功和时间的比计算功率的大小,对滑轮做的功是额外功.4.【答案】C 【考点】机械效率的计算,滑轮(组)的机械效率,滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【解答】解:根据图示可知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=23m=6m; A、不计绳重和摩擦,作用在绳子自由端的拉力:F= (G+G动)= (380N+20N)=200N,故 A 错误;B、拉力做的有用功:W有用=Gh=380N3m=1140J,故 B 错误;C、总功:W总=Fs=200N6m=1200J,滑轮组的机械效率:= = 100%=95%;故 C 正确;D、不计绳重和摩擦,提升相同的物
18、体,做相同有用功的情况下,动滑轮越重,额外功越大、总功越大,所以机械效率越低,故 D 错误故选 C【分析】根据图象可知,n=2,并且 s=2h;(1)先根据 G=mg 求出物体的重力,然后根据 F= (G+G动)求出拉力的大小;(2)根据 W有=Gh 即可求出有用功;(3)求出总功,利用 = 求出滑轮组的机械效率;(4)提高滑轮组机械效率的方法:一是增大提升的物重,二是减小滑轮重5.【答案】 B 【考点】机械效率的计算 【解析】【解答】解:由图知,n=2,则绳的自由端移动的距离 s=nh,物体上升高度:h=s=1m=0.5m,提起货物所做的有用功:W有用=Gh=300N0.5m=150J,故
19、B 错;提起货物所做的总功:W总=Fs=200N1m=200J,故 A 正确;提起货物所做的额外功:W额=W总W有用=200J150J=50J,故 C 正确;滑轮组的机械效率:=100%=100%=75%,故 D 正确免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!故选 B【分析】首先根据滑轮组装形式,确定承担物重的绳子股数 n=2,求出物体上升高度 h,然后利用公式W总=Fs 计算总
20、功、W有用=Gh 计算有用功,W总=W额+W有用 , 据此求额外功,最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率6.【答案】C 【考点】机械效率的计算,功的计算及应用 【解析】【解答】G100N,h2m,做的有用功为:W有用Gh100N2m200J;而斜面上装一个动滑轮,斜面的长是 5m,绳子末端移动的距离为:S25m10m,F50N,做的总功为:W总FS30N10m300J;则机械效率为: 66.7%,W 额300J-200J100J由 W 额fs 得 f 20N,C 符合题意,ABD 不符合题意。故答案为:C.【分析】利用物体的力和距离的乘积计算功,利用有用功和总功的比值计算机械效率.7.【答
21、案】 C 【考点】滑轮(组)的机械效率,滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【解答】拉力克服摩擦力做功为, 正确,由于动滑轮处有两股绳,绳子拉长的长度是物体移动距离的 2 倍,为 4m,不正确, 根据摩擦力和拉力计算机械效率为 n=F=30N=75%,符合题意,物体匀速运动,受到的拉力和摩擦力是平衡力,大小相等,不符合题意,C 符合题意。 故答案为:C。 【分析】根据拉力和绳子移动距离的乘积计算拉力做的功,利用摩擦力和总拉力的比值计算机械效率,匀速运动的物体受到平衡力的作用。8.【答案】 B 【考点】功率的计算,机械效率的计算,滑轮(组)的机械效率 【解析】【解答】由图甲可知,在 0s1s 内,拉力
22、 F 等于 30N,滑轮组由 3 段绳子吊着物体,所以承担的总重力为 90N,由于动滑轮本身在重力,所以滑轮组对重物的拉力小于 90N,故可知地面对物体的支持力大于 10N,故 A 错;1s2s 内,拉力的大小为 50N,拉力通过的距离为 s=3.75m/s,所以拉力 F 做的功为 W=Fs=187.5J,故 B 正确; 2s3s 内,拉力的大小为 40N,拉力的速度为 7.50m/s,所以拉力的功率P=Fv=300W,故 C 错;2s3s 内,拉力做功为 W总=Fs=40N7.5m=300J,对物体所做的功为 W有=Gh=100N2.5m=250J,所以机械效率为 W有/W总=83.3%,故
23、 D 错;应选 B.【分析】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数 n=3,则拉力 F 移动的距离 s=3h(1)由 v-t 图象得出物体在 0s1s 内的运动状态;(2)由 F-t 图象得出在 23s 内的拉力 F,由 v-t 图象得出重物上升的速度,求出拉力 F 的作用点下降的速度,利用 P=Fv 求拉力做功功率;(3)由图乙可知,在 12s 内的拉力,由图丁得出重物上升高度,利用 s=nh 求拉力端移动的距离,利用免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版
24、权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!W=Fs 求拉力做的功;(4)利用求在 23s 内滑轮组的机械效率二、填空题9.【答案】 400;500;80%;变大【考点】机械效率的计算,滑轮(组)的机械效率,有用功和额外功 【解析】【解答】解:(1)小刚做的有用功:W有用=Gh=40N10m=400J;(2)由图知,n=2,拉力端移动距离:s=2h=210m=20m,拉力做的总功:W总=Fs=25N20m=500J,(3)动滑轮的机械效率:= = 100%=80%;(4)此题所用动滑轮没有发生变化,所以在此过程中所做的额外功不变,由于物体的重力增加,
25、所以有用功增大,由公式 = = 可知,有用功在总功中所占的比例将增大,所以机械效率变大故答案为:400;500;80%;变大【分析】(1)知道物重和升高的高度,利用 W=Gh 求小刚做的有用功;(2)由图知,n=2,拉力端移动距离 s=2h,利用 W=Fs 求拉力做的总功;(3)利用 = 求动滑轮的机械效率:(4)使用动轮轮时,不计摩擦和绳重,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,因此机械效率会增大本题考查了使用动滑轮有用功、总功、机械效率的计算,注意提高机械效率的方法:一是增大提升物重,二是减小动滑轮重、减小摩擦10.【答案】 5;10【考点】功率的计算,机械效率的计算 【解析】【解答
26、】(1)物体 A 重为 40N,受到的摩擦力是物重的 0.2 倍,则摩擦力 f=0.2G=0.240N=8N,拉力 F 作用在动滑轮的轮上,所以 ,拉力 F 大小为 。(2)拉力的功率 P=Fv绳=5N1m/s2=10W.故答案为:5;10.【分析】当滑轮组水平使用时,克服的就不是物体的重力,而是物体受到的摩擦力从图中可以看出,有两段绳子在拉重物,即绳端移动距离为物体移动距离的二倍(1)可利用机械效率的推导公式求出拉力大小(2)可利用功率的推导公式来求拉力的功率.11.【答案】5:16 【考点】机械效率的计算,有用功和额外功 【解析】【解答】解:由题知,使用的是动滑轮,将重物拉到斜面顶端,拉力
27、移动的距离:s=2L,免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!L=2h,s=4h,使用该装置做的有用功:W有用=Gh,使用该装置做的总功:W总=Fs=4Fh,F:G=5:16故答案为:5:16【分析】利用图示装置,将重物提升做的功为有用功,拉力 F 做的功为总功;将重物拉到斜面顶端拉力移动的距离为斜面长的 2 倍,斜面长是斜面高的 2 倍,据此求出拉力移动的距离和斜面高的关系;
28、求出有用功、总功的关系式,知道该装置的机械效率,可求拉力 F 与 G 的关系12.【答案】 80%;变大 【考点】机械效率的大小比较,机械效率的计算 【解析】【解答】解:(1)W有用=Gh=80N5m=400J; 由题使用动滑轮时通过动滑轮的绳子股数 n=2,绳子自由端移动距离 s=2h=25m=10m,拉力做的总功:W总=Fs=50N10m=500J,滑轮组的机械效率:= 100%= 100%=80%;(2)当提升重物的重力增加为 100N 时,做的有用功变大,而额外功几乎不变,故机械效率变大故答案为:80%;变大【分析】(1)由题使用动滑轮时通过动滑轮的绳子股数 n=2,则拉力 F 移动的
29、距离 s=2h;有用功是指把重物提升所做的功,即 W有用=Gh;总功是人的拉力所做的功,即 W总=Fs;利用机械效率公式计算其机械效率(2)不计绳重及摩擦,根据有用功和额外功的变化情况分析机械效率大小三、计算题13.【答案】 (1)有用功为 W有=Gh=100N3m=300J 答:有用功为 300J;(2)解:拉力所做的功为 W总=Fs=50N8m=400J 拉力的功率为 答:拉力的功率为 40W;(3)解:额外功为 W额=W总W有=400J300J=100J 由 W额=fs 得:免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1
30、对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!物体受到的摩擦力 答:物体受到的摩擦力 12.5N;(4)解:斜面的机械效率为 答:斜面的机械效率为 75%【考点】机械效率的计算,功的计算及应用 【解析】【分析】(1)使用斜面提升重物,克服物体重力做有用功,即 W 有 =Gh ; (2)拉力做总功,即 W总=Fs ,然后根据 计算拉力的功率; (3)使用斜面时,克服摩擦做额外功;首先根据 W额=W总W有 计算出额外功,然后根据 W额=fs 计算物体受到的摩擦力。 (4)已知有用功和总功根据公式 计
31、算机械效率。14.【答案】 (1)解:提升装置所做的有用功:W有用Gh450N2m900J。(2)解:根据 P 可得拉力 F 做的功:W总Pt120W10s1200J。(3)解:滑轮组的机械效率: 100%75%。 【考点】功率计算公式的应用,滑轮组及其工作特点,滑轮(组)的机械效率,功的计算及应用 【解析】【分析】(1)利用 W有用Gh 求得 提升装置所做的有用功 . (2) 根据 P 可得拉力 F 做的功 . (3)利用 求得 滑轮组的机械效率 .15.【答案】 (1)解:由 v= 可得故障车在 30s 内通过的路程: s车=v车t=5m/s30s=150m,由图知,n=3,拉力端移动距离
32、:s=3s车=3150m=450m,拉力 F 在 30s 内所做的功:W总=Fs=500N450m=2.25105J答:拉力 F 在 30s 内所做的功为 2.25105J。(2)解:地面对故障车的摩擦力: f=0.08G=0.08mg=0.081500kg10N/kg=1200N;滑轮组克服故障车摩擦力做的有用功:W有用=fs车=1200N150m=1.8105J,免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2
33、247443566,感谢支持!整个装置的机械效率:= = 100%=80%答:整个装置的机械效率为 80%。【考点】滑轮组及其工作特点,滑轮(组)的机械效率,滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【分析】(1) 由 v= 可得故障车在 30s 内通过的路程,利用 s=nh 求得 拉力端移动距离 ,再利用 W总=Fs 求得 拉力 F 在 30s 内所做的功 . (2)利用 W有用=fs车 求得 滑轮组克服故障车摩擦力做的有用功 ,再利用 = 求得 整个装置的机械效率 .16.【答案】 (1)解:正方体物体的体积:V0.2m0.2m0.2m0.008m3 , 物体浸没在水中时所受到的浮力:F浮水gV排水g
34、V1.0103kg/m310N/kg0.008m380N答:物体浸没在水中时所受到的浮力大小 80N。(2)解:物体重力:GmggV2.5103kg/m310N/kg0.008m3200N, 物体静止在水中时,受到竖直向下的重力,竖直向上的拉力和浮力的作用,所以,GF浮+F0 , 则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力:F0GF浮200N80N120N答:物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力 F0的大小是 120N。(3)解:物体完全离开水面后,设物体升高 h,滑轮组的有用功为:W有Gh200Nh,由图中,n3,不计绳重、摩擦,则绳子自由端的拉力:F(G+G动)(200N+40N
35、)80N,拉力 F 做得总功:W总Fs80N3h,所以滑轮组的机械效率: 83.3%。答:物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率是 83.3%。【考点】二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理,滑轮(组)的机械效率 【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理 F浮水gV排水gV 求出浮力. (2)正方体静止在水中受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力,这三个力是平衡力,列出等式求出拉力. (3)当正方体离开水面时,设正方体升高 h,求出正方体的重力,利用 W有Gh 求出有用功, W总Fs 求出总功,最后根据机械效率公式 求出机械效率.17.【答案】 (1)解:由图象可知正方体的边
36、长: Lvt0.1m/s(110s100s)1m答:正方形边长 L1m免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!(2)解:物体浸没在水中时受到的浮力为: F浮水gV排水gV1.0103kg/m310N/m(1m)3104N答:F浮104N(3)解:滑轮组的机械效率: 代入数据得:解得:G105N答:G105N【考点】阿基米德原理,滑轮组及其工作特点,滑轮(组)的机械效率 【解析】
37、【分析】(1)物体始终匀速上升,但在物体离开水面上时,其浮力发生变化,要维持匀速,故其拉力 F 也会发生变化,从而确定物体离开水面过程中用的时间,进而算出物体边长. (2)根据浮力公式 F浮水gV排 即可求出. (3)由滑轮组特点结合图形可知物体升高 h,绳子拉力的路程为 nh,再结合机械效率的计算公式 即可求解.18.【答案】 (1)解:重物的重力 方法 1:起重船增大的浮力:F浮=海水gV排=1.0103kg/m310N/kg18m3=1.8105N重物的重力:G=F浮=1.8105N方法 2:G=F浮=G物=m物g=海水V排g=1.0103kg/m318m310N/kg=1.8105N(
38、2)解:钢丝绳 拉力 F 做功的功率 方法 1重物在空中匀速上升过程中钢丝绳的拉力:F= (G+G动)= (1.8105N+2104N)=5104N拉力所做的功:W总=Fs=5104N43m=6105J拉力做功的功率:P= =2104W方法 2重物上升的速度:v物= =0.1m/s免费学习资料 https:/ 囊括小初高九大学科(知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记)三好网中高级教师 1 对 1,在线辅导,真师可靠!官方网站: 资料来源于网络,版权归原作者所有,不得商业转载;如有疑义请添加微信号 dd2247443566,感谢支持!钢丝绳拉力做功的功率:P=Fv=5x104N40.1n/s
39、=2103W(3)解:滑轮组的机械效率 方法 1W有=Gh=1.8105N3m=5.4X105J= =90%方法 2= =90%【考点】机械效率的计算,滑轮(组)机械效率的测量实验 【解析】【分析】(1)方法一:增大的浮力就等于重物的重力,首先根据 F浮=海水gV排 计算浮力,然后根据漂浮条件计算重力; 方法二:将(方法一)中的两步并做一步完成计算; (2)方法一:动滑轮上承担重力的绳子有 4 段,首先根据 F= (G+G动) 计算钢丝绳上的拉力 F,然后根据 s=nh 计算自由端移动的距离,最后根据 W总=Fs 计算拉力做的功,根据计算拉力的功率; 方法二:首先根据计算重物上升的速度,然后根据 v=nv物计算自由端的速度,最后根据 P=Fv 计算拉力的功率; (3)方法一:首先根据 W有=Gh 计算出有用功,然后根据 计算机械效率 ; 方法二:根据 。