(河北專版)2018年秋中考物理總復(fù)習(xí) 第14講 簡單機(jī)械檢測
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1、 第14講 簡單機(jī)械 第1課時 杠桿和滑輪 命題點1 杠桿分類(8年1考) 1.(2013·河北)如圖所示的工具中屬于費力杠桿的一組是(C) ①核桃夾 ?、诖瑯 、凼滞栖嚒 、芡電A A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 命題點2 探究杠桿的平衡條件(8年1考) 2.(2018·河北)探究杠桿的平衡條件. (1)杠桿兩端的螺母作用是__調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡__. (2)小明用如圖甲所示裝置,進(jìn)行實驗并收集了下表中的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件是__F1l1=F2l2__. 實驗 次數(shù) 動力 F1/N 動力臂 l1/
2、m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 3.0 0.1 2.0 0.15 (3)小明又用如圖乙所示裝置進(jìn)行實驗,請在圖中畫出拉F的力臂,彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)是__2__N.(一個鉤碼重0.5 N) 解: (4)如圖丙所示,小紅實驗時在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣,杠桿仍在水平位置平衡.她用刻度尺測出l1和l2,則2l1__>__(填“>”“<”或“=”)3l2. 【拓展】探究了杠桿的平衡條件后,小紅對天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計算,她用刻度尺測出L1和L2(如圖丁所示)
3、,則游碼的質(zhì)量為____g. 命題點3 杠桿平衡條件及其應(yīng)用(8年2考) 3.(2015·河北)如圖所示,將邊長為10 cm的正方體合金塊,用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A點處,在B點施加力F1=30 N時,杠桿在水平位置平衡,合金塊對水平地面的壓強(qiáng)恰好為0.撤去F1,在B點施加力F2時,合金塊對地面的壓強(qiáng)為1.2×103 Pa.(OB=3OA,g取10 N/kg) (1)畫出F2的力臂. (2)求合金塊的質(zhì)量. (3)求F2的大?。? 解:(1)如圖所示 (2)由杠桿的平衡條件:F動l動=F阻l阻 則G===90 N 根據(jù)G=mg,所以m===9 kg (3)由于p=,則F支
4、=F壓=pS=1.2×103 Pa×(0.1 m)2=12 N 由于F2與OB的夾角為30°,所以F2的力臂l2=OB, 則(G-F支)×lOA=F2×l2 F2= ==52 N 4.(2014·河北)小明做俯臥撐時(如圖所示),可將其視為一個杠桿,重心在O點.他將身體撐起時,地面對兩腳尖的支持力為250 N,兩腳尖與地面的接觸面積為60 cm2,雙手與地面的接觸面積為300 cm2. (1)畫出以B點為支點時重力的力臂l. (2)如果小明的兩腳尖對地面的壓強(qiáng)與雙手對地面的壓強(qiáng)之比為5∶2,地面對雙手的支持力為多少? (3)小明在1 min內(nèi)做了30個俯臥撐,每次肩部上升的
5、距離都為0.36 m,則他1 min內(nèi)克服重力所做的功為多少? 解:(1) (2)由于p=,= 則F手===500 N (3)由杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2 以B為支點時:F腳尖×AB=Gl……① 以A為支點時:F手×AB=G(AB-l)……② 將F腳尖=250 N、F手=500 N、AB=1.5 m代入①②式,解得:G=750 N,l=0.5 m 構(gòu)建數(shù)學(xué)模型如圖所示, 利用相似三角形得=,當(dāng)肩部上升的距離為h=0.36 m時,重心上升的距離為Δh 則:Δh===0.24 m 1 min內(nèi)克服重力所做的功: W=nGΔh=30×750 N×0.24 m=
6、5 400 J 重難點1 杠桿的動態(tài)平衡問題 (2018·臨沂)圖(a)所示的杠桿是水平平衡的.如果在支點兩側(cè)的物體下方分別加掛一個等重的物體,如圖(b)所示,則杠桿(A) A. 右端下沉 B.左端下沉 C.要保持平衡應(yīng)將左端的物體向右移動 D.要保持平衡應(yīng)在右端再加掛一個物體 【變式訓(xùn)練1】 如圖所示,刻度均勻的杠桿處于水平平衡狀態(tài),每個鉤碼質(zhì)量均相等.若將兩邊的鉤碼分別向靠近支點
7、的方向移動相同的距離后,杠桿將(C) 重難點2 杠桿的最小力問題 (2018·眉山)如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA能繞O點轉(zhuǎn)動,請在杠桿中的A端畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖(要求保留作圖痕跡). 解: 【變式訓(xùn)練2】 如圖所示,畫出使杠桿AB在如圖位置靜止時所用最小力F的作用點和方向. 解: 實驗突破 探究杠桿的平衡條件 (2018·棗莊)如圖所示是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置. (1)實驗前沒掛鉤碼時,杠桿靜止的位置如圖甲所示,此時應(yīng)將螺母向__右__調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡. (2)杠桿平衡后,小
8、李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼,如圖乙所示,杠桿的__左__端會下沉,要使杠桿重新在水平位置平衡,在不改變鉤碼懸掛點的位置和較少鉤碼的前提下,只需將__左側(cè)的鉤碼去掉一個__即可. (3)小李和小王又分別設(shè)計了兩種實驗方案,小李的方案如圖丙所示,小王的方案如圖丁所示.你認(rèn)為__小李__的實驗方案更好,請說明你的理由__彈簧測力計在圖丙的力與力臂垂直,力臂在杠桿上便于測量__. (4)實驗中小王發(fā)現(xiàn):如果在杠桿的O點用彈簧測力計施加一個向上的力,這個力在探究實驗時是否影響到杠桿的平衡?請說明理由__這個作用在杠桿O點的力的力臂等于零,不影響杠桿的平衡__. (5)如圖戊所示,若不在D點掛鉤碼
9、,改用彈簧測力計在D點向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置平衡,當(dāng)測力計從a位置轉(zhuǎn)到b位置時,其示數(shù)大小將__變大__. 戊 己 (6)小明組在實驗中,發(fā)現(xiàn)用如圖己裝置的方式懸掛鉤碼,杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距),但老師建議同學(xué)們不宜采用這種方式,主要是因為__C__(填字母). A.一個人無法獨立操作 B.力臂與杠桿不重合 C.力和力臂數(shù)目過多,不易得出結(jié)論 D.杠桿受力不平衡 1.(2018·煙臺)如圖所示的杠桿,屬于費力杠桿的是(C) 2.(2017·濟(jì)寧)如圖是一個杠桿式簡易起吊機(jī),它上面裝了一個定滑輪可以改變拉繩的方
10、向,杠桿OBA可繞O點轉(zhuǎn)動,重物通過繩子對杠桿的拉力為阻力.圖中能夠正確表示動力臂的是(B) A.l1 B.l2 C.l3 D.l4 3.如圖所示是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計機(jī)械自重和摩擦),其中所需動力最小的是(D) 4.(2018·邯鄲一模)如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖.下列說法中正確的是(C) A.刀刃很薄可以增大壓力 B.鍘刀實質(zhì)上是一種費力杠桿 C.甘蔗放在a點比b點更易被切斷 D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 5.(2018·濰坊)如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài).如果杠桿兩側(cè)的鉤碼各減少一個,杠桿將(B) A.左端
11、下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.無法判斷 6.(2018·連云港)如圖所示,O為杠桿的支點,杠桿右端掛有重為G的物體,杠桿在力F1的作用下在水平位置平衡.如果用力F2代替力F1使杠桿仍在水平位置保持平衡,下列關(guān)系中正確的是(B) A.F1<F2 B.F1>F2 C.F2<G D.F1=G 7. (2018·烏魯木齊)如圖所示,每個滑輪的重力相等,不計繩重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲、乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下靜止.則每個動滑輪的重力為(B) A.3 N B.6 N C.11 N D.22 N 8.(2017·聊城)
12、如圖所示,在“探究杠桿的平衡條件”實驗中,已知杠桿上每個小格長度為2 cm,當(dāng)彈簧測力計在A點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時.下列說法正確的是(D) A.動力臂為0.08 m B.此時為省力杠桿 C.彈簧測力計的示數(shù)為4 N D.鉤碼總重為2 N 9.在生活和生產(chǎn)實踐中,很多地方用到了簡單機(jī)械,比如汽車方向盤實際上是一個__輪軸__,盤山公路實際上是一個__斜面__.(填“杠桿”“滑輪”“輪軸”或“斜面”) 10.(2018·天津)利用圖甲中的撬棒撬石塊時,撬棒相當(dāng)于__省力__(填“省力”或“費力”)杠桿:利用圖乙中的滑輪組勻速提升900 N的重
13、物時,若忽略滑輪自重、繩重及摩擦,人對繩的最小拉力為__300__N. 11.(2018·河南)高速鐵路的輸電線,無論冬、夏都繃得直直的,以保障列車電極與輸電線的良好接觸.如圖為輸電線的牽引裝置.鋼繩通過滑輪組懸掛20個相同的墜砣,每個墜砣質(zhì)量為25 kg,不計滑輪和鋼繩自重和摩擦,輸電線A端受到的拉力大小為__10__000__N.若某段時間內(nèi)墜砣串下降了30 cm,則輸電線A端向左移動了__15__cm.(g取10 N/kg,不考慮鋼繩的熱脹冷縮) 12.(2017·曲靖)如圖所示,小轎車的方向盤相當(dāng)于一個輪軸,若F1=20 N,盤的半徑為20 cm,軸的直徑為4 cm
14、,不計摩擦阻力,則F2=__200__N.門鎖的把手相當(dāng)于一個__省力__(填“省力”或“費力”)輪軸. 13. (2018·廣安)如圖,AB是能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿,在中點C處用繩子懸掛重為100 N的物體(不計繩重)在A端施加豎直向上的拉力使杠桿在水平位置平衡,則拉力F=__50__N.若保持拉力方向始終垂直于杠桿,將A端緩慢向上提升一小段距離,在提升的過程中,拉力F將__減小__(填“增大”“減小”或“不變”). 14.(2018·唐山古冶區(qū)模擬)在探究杠桿平衡條件的實驗中: (1)小明把杠桿支在支架上,若杠桿左端下沉,可調(diào)節(jié)左端的平衡螺母向__右__端移動,使杠桿在水
15、平位置平衡. (2)如圖甲所示,在杠桿右側(cè)B處掛兩個相同的鉤碼,要使杠桿仍在水平位置平衡,應(yīng)在杠桿左側(cè)A處掛__3__個相同的鉤碼. (3)如圖乙所示,用彈簧測力計在C處豎直向上拉,當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時,杠桿仍然在水平位置平衡,彈簧測力計的示數(shù)__變大__(填“變大”“不變”或“變小”),原因是__彈簧測力計拉力的力臂變小__. (4)探究過程中,如圖丙在杠桿左端某一固定位置掛一個重力G=2.5 N的物體,在杠桿右端不同位置處施加不同的豎直向下的力F,保證杠桿處于平衡狀態(tài).根據(jù)多次測量的F、L數(shù)據(jù),畫出F和的圖線如圖丁,由圖丁可得出杠桿平衡的條件是F與L成__反比__,根據(jù)杠桿平衡
16、條件,可求出重力G的力臂是__0.2__m. 15.(2018·荊州)如圖所示,一根足夠長的輕質(zhì)杠桿水平支在支架上,OA=20 cm,G1是邊長為5 cm的正方體,G2重為20 N.當(dāng)OB=10 cm時,繩子的拉力為__10__N,此時G1對地面的壓強(qiáng)為2×104 Pa.現(xiàn)用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右勻速直線運動,經(jīng)過__10__s后,可使G1對地面的壓力恰好為零. 16. (2018·威海)如圖為吊裝工具示意圖,物體M為重5 000 N的配重,杠桿AB的支點為O,OA∶OB=1∶2,每個滑輪重100 N.當(dāng)重為700 N的工人用300 N的力豎直向下勻速拉動繩子時,
17、工人對地面的壓力為__400__N,物體M對地面的壓力為__4__500__N.(杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計) 17.(RJ教材8下P80T2變式)(2018·宜昌)如圖甲所示,鋼絲鉗可以看成是兩個杠桿的組合,圖乙是其中的一個杠桿.用鋼絲鉗剪鐵絲時,將鐵絲放在A處還是B處更省力呢?請在圖乙中你認(rèn)為更省力的位置處畫出阻力F2的示意圖和動力F1的力臂. 解: 18.(RJ教材8下P84T4變式)如圖所示,滑輪組用80 N的力提起了重300 N的物體(不計摩擦),請你畫出該滑輪組的繞繩方法. 解: 第2課時 機(jī)械效率 命題點1 影響滑輪組機(jī)械效率的因素(8年1考
18、) 1.(2015·河北)用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組,在繩自由端用大小分別為F1和F2的拉力,將相同的物體勻速提升相同的高度.若不計繩重及摩擦,下列說法正確的是(ABD) A.F1大于F2 B.F1和F2做的功一定相等 C.甲、乙的機(jī)械效率不相等 D.繩子自由端移動的距離不相等,物體運動的時間可能相等 命題點2 測量滑輪組的機(jī)械效率(8年1考) 2.(2011·河北)下表是小明測一滑輪組機(jī)械效率時收集的有關(guān)數(shù)據(jù). 動滑輪重 G動/N 物重 G/N 鉤碼上升 高度h/m 動力 F/N 動力作用點 移動距離s/m
19、滑輪組的 機(jī)械效率η 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6% 3 0.5 4 0.1 2 0.3 66.6% (1)請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法. 解: (2)將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整. (3)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度,提升的物重增加時,除克服動滑輪重所做的額外功外,其他額外功將__變大__(填“變大”“變小”或“不變”).進(jìn)一步分析可知,在動滑輪和繩重一定的情況下,該滑輪組的機(jī)械效率與__物重__和__摩擦力__有關(guān). (4)若第一次實驗中,鉤碼上升0.1
20、 m所用的時間為1.5 s,則動力的功率為__0.14__W. 命題點3 機(jī)械效率相關(guān)計算(8年5考) 3.(多選)(2017·河北)用五個相同質(zhì)量的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組,在繩子自由端分別用力將重力為G的物體勻速提升,乙滑輪組的效率為η乙,不計摩擦、繩和木板的重,下列說法正確的是(BCD) A.兩個滑輪組的機(jī)械效率可能相等 B.F1一定大于F2 C.每個滑輪重為 D.甲、乙將重物提升相同的高度,F(xiàn)1與F2的功率可能相等 4.(2018·河北)一臺起重機(jī)在10 s內(nèi)將重為3 600 N的貨物勻速提高了4 m,起重機(jī)做的有用功是__1.44×104__J__.
21、若起重機(jī)做的額外功是9 600 J,則機(jī)械效率是__60%__,起重機(jī)的總功率是__2__400__W. 5.(2016·河北)如圖所示是某建筑工地用電動機(jī)、定滑輪和斜面組成的裝置,將重為1 600 N的建材從斜面底端勻速拉到頂端.已知斜面傾角為30°,斜面高為4.5 m,建材移動的速度為0.4 m/s,電動機(jī)的輸出功率為400 W,斜面的效率與整個裝置的效率之比η1∶η2=10∶9.(忽略定滑輪處摩擦及繩重)求: (1)對建材做的有用功. (2)斜面的效率. (3)電動機(jī)消耗的電能. 解:(1)W有用=Gh=1 600 N×4.5 m=7 200 J (2)∵P= W=Fs
22、v= ∴拉力:F===1 000 N 斜面的機(jī)械效率: η1====80% (3)裝置的效率:η2=η1=×80%=72% 電動機(jī)消耗的電能:W===1×104 J 6.(2013·河北)如圖所示,重為1 140 N的物體,它與水平地面的接觸面積為1.5×103 cm2.工人師傅用600 N的力勻速提升物體,物體的速度為0.2 m/s.(不計摩擦及繩重)求: (1)工人師傅拉繩的功率. (2)滑輪組的機(jī)械效率. (3)體重為450 N 的小明用此滑輪組提升物體,但物體沒有被拉動,物體對地面的最小壓強(qiáng)為多大. 解:(1)拉力的功率:P拉===Fv繩=600 N×2
23、×0.2 m/s=240 W (2)滑輪組的機(jī)械效率: η=====95% (3)由于忽略摩擦及繩重,2F=G+G動 動滑輪重:G動=2F-G=2×600 N-1 140 N=60 N 繩端最大拉力等于人的重力,則物體對滑輪組的拉力:F拉′=2G人-G動…①滑輪組提升物體的拉力:F拉′=G-F支…② 則物體受到的支持力:F支=G+G動-2G人=1 140 N+60 N-2×450 N=300 N 所以物體對地面的最小壓強(qiáng): p====2.0×103 Pa 7.(2012·河北)如圖所示,重為16 N的物體A在拉力F的作用下,5 s內(nèi)勻速運動了0.5 m.拉力F做的功隨時間
24、變化的圖象如圖乙所示.已知動滑輪重0.5 N,物體A在水平桌面上運動時受到的摩擦阻力f為物重G的0.25倍.求: (1)拉力F的功率. (2)拉力F大?。? (3)克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例. 解:(1)由圖乙可知,5 s內(nèi)拉力F做的功為2.5 J 拉力的功率:P===0.5 W (2)由圖甲可知,繩子末端移動的距離為物體移動距離的2倍. 繩子末端的速度:v繩=2v物=2×=2×=0.2 m/s 由于物體勻速運動,則P=Fv 所以拉力:F===2.5 N (3)克服繩重及摩擦所做的額外功: W額外=W總-W有用-W動 由于物體A做勻速運動,拉力F′與其受到
25、的摩擦力f大小相等,即F′=f=0.25G=0.25×16 N=4 N 則克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例: ==== 重難點 有關(guān)機(jī)械效率的計算 (2018·咸寧)如圖所示,用滑輪組在4 s內(nèi)將重為160 N的物體勻速提升2 m,若動滑輪重20 N,不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重.則在此過程中,下列說法正確的是(B) A.繩子自由端向上移動了4 m B.拉力F的功率為90 W C.拉力F為90 N D.滑輪組的機(jī)械效率為80% 【變式訓(xùn)練1】 (多選)(2018·濱州)如圖所示,重400 N的物體在30 N的水平拉力F的作用下,以0.1 m/s的速度沿水平
26、地面向左勻速直線運動了10 s,滑輪組的機(jī)械效率為80%,則在此過程中,下列說法正確的是(ACD) A.繩子自由端移動的距離為3 m B.有用功為400 J C.拉力F的功率為9 W D.物體與地面間的滑動摩擦力為72 N 【變式訓(xùn)練2】 (2018·德陽)如圖所示,沿斜面把一個質(zhì)量為12 kg的物體勻速拉到最高處,沿斜面向上的拉力是F=100 N,斜面長2 m、高1 m,則其機(jī)械效率是__60__%,物體所受摩擦力是__40__N.(g取10 N/kg) 【變式訓(xùn)練3】 如圖所示,在測定杠桿機(jī)械效率的實驗中,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛
27、線位置,測力計的示數(shù)F為__2.5__N,測力計上升的高度s為0.2 m.物塊重G為1.5 N,物塊上升的高度h為0.3 m,則杠桿的機(jī)械效率為__90__%. 實驗突破 測量滑輪組的機(jī)械效率 某實驗小組在測滑輪組機(jī)械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實驗裝置如圖所示. 甲 乙 丙 丁 實驗次數(shù) 物理量 1 2 3 鉤碼重G/N 4 4 6 鉤碼上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 繩端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 繩端移動距離s/m 0.3 0.4 機(jī)械效率η 74.1% 62
28、.5% (1)實驗中應(yīng)沿豎直方向__勻速__拉動彈簧測力計,使鉤碼上升. (2)通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實驗是用__乙__(填“甲”或“乙”)圖所示裝置做的實驗. (3)通過第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時,動滑輪的個數(shù)越多(動滑輪的質(zhì)量越大),滑輪組的機(jī)械效率__越低__(填“越高”“不變”或“越低”). (4)小組同學(xué)再用第1次實驗中使用的裝置做第3次實驗,表中第3次實驗中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為:繩端移動距離s=__0.3__m,機(jī)械效率η=__83.3%__. (5)比較第1次實驗和第3次實驗可得出結(jié)論:使用同一滑輪組,__增大提升
29、的物重,可以提高滑輪組的機(jī)械效率__. (6)有的同學(xué)認(rèn)為:機(jī)械越省力,它的機(jī)械效率越高.分析表中數(shù)據(jù),你認(rèn)為這句話是__錯誤__(填“正確”或“錯誤”)的. (7)只要滑輪組結(jié)構(gòu)一定,知道繞動滑輪的有n段細(xì)繩,測滑輪組機(jī)械效率的實驗器材就可以不需要__刻度尺_(dá)_(填一種測量工具名稱),且機(jī)械效率的表達(dá)式通式為η=____(用本題中有關(guān)字母表示). (8)如采用圖丙裝置,改變動滑輪重G動,提升同一物體進(jìn)行多次實驗,獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖丁的圖象,分析圖象中的A點可知,被提升物體所受的重力為__3__N.(忽略繩重和摩擦) (9)關(guān)于影響滑輪組機(jī)械效率的因素,該小組同學(xué)討論后得到以下認(rèn)
30、識,你認(rèn)為正確的有__AE__(填序號,可能不止一項正確). A.在相同情況下,摩擦越大,機(jī)械效率越小 B.在相同情況下,摩擦越大,機(jī)械效率越大 C.忽略摩擦,定滑輪質(zhì)量相同,則機(jī)械效率相同 D.忽略摩擦,動滑輪質(zhì)量相同,則機(jī)械效率相同 E.忽略摩擦,動滑輪質(zhì)量相同,所吊重物質(zhì)量越大,則機(jī)械效率越大 F.忽略摩擦,動滑輪質(zhì)量相同,所吊重物質(zhì)量越大,則機(jī)械效率越小 1.(2018·東營)對物理概念的理解是學(xué)好物理的關(guān)鍵.關(guān)于功、功率和機(jī)械效率,下列說法正確的是(C) A.通過改進(jìn)機(jī)械的性能可以使機(jī)械效率達(dá)到100% B.做功多的機(jī)械,功率一定大 C.功率大的機(jī)械,做功
31、一定快 D.做功快的機(jī)械,機(jī)械效率一定高 2.(2017·東營)如圖所示,物理興趣小組分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體,不計繩重及摩擦.若每個滑輪質(zhì)量相同,對比兩個滑輪組,下列說法正確的是(B) 甲 乙 A.甲更省力,甲機(jī)械效率大 B.乙更省力,機(jī)械效率一樣大 C.乙更省力,乙機(jī)械效率大 D.甲更省力,機(jī)械效率一樣大 3.(2018·重慶)部分農(nóng)戶在新建住房時,常利用如圖所示的簡易滑輪提升建材.在一次提升建材的過程中,建筑工人用400 N的拉力,將重600 N的建材在10 s內(nèi)勻速提高3 m.則下列判斷正確的是(C) A.滑輪所做的有用功為1 20
32、0 J B.滑輪受到的重力為100 N C.該滑輪的機(jī)械效率η=75% D.繩子自由端移動的速度大小為0.3 m/s 4.(2018·樂山)圖甲中用力F1水平拉著重為G的物體在水平路面上勻速移動s的距離.圖乙中用動滑輪拉著它也在同一路面上勻速移動s的距離,水平拉力為F2.使用動滑輪的過程中(D) A.總功為W總=F2s B.有用功為W有=Gs C.機(jī)械效率為η= D.額外功為W額=2F2 s-F1s 5.(2017·隨州)同一物體(質(zhì)量為m)先用滑輪組(如圖甲)勻速提升,后沿斜面(如圖乙)勻速提升,兩次提升高度均為h,兩次拉力大小均為mg,斜面長AB=2h,則這兩次提升物
33、體的機(jī)械效率比較(C) 甲 乙 A.η甲>η乙 B.η甲<η乙 C.η甲=η乙 D.條件不足無法比較 6.(2017·重慶B卷)工人師傅利用如圖所示的兩種方式,將重均為300 N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離.F1、F2始終沿豎直方向;圖甲中OB=2OA,圖乙中動滑輪重為60 N,重物上升速度為0.01 m/s.不計杠桿重、繩重和摩擦,則下列說法正確的是(C) A.甲、乙兩種方式都省一半的力 B.甲方式F1由150 N逐漸變大 C.乙方式機(jī)械效率約為83.3% D.乙方式F2的功率為3 W 7.(2017·達(dá)州)用如圖所示滑輪組拉著重為30
34、N的物體A勻速前進(jìn)0.2 m,則繩子自由端移動的距離為__0.6__m;若物體A與地面的摩擦力為9 N,則拉力所做的有用功是__1.8__J;若實際拉力F=4 N,則該滑輪組的機(jī)械效率為__75%__. 8.如圖所示,小明在3 s內(nèi)將一個重100 N的物體從斜面底部向上勻速拉到斜面的頂端,沿斜面的拉力F為75 N,物體沿斜面移動的距離s為5 m,上升的高度h為3 m,則人對物體做的有用功是__300__J__,拉力做功的功率是__125__W__;斜面的機(jī)械效率為__80%__. 9.(2018·臨沂)小明用如圖所示的動滑輪提起140 N的水桶,動滑輪重20 N(不計繩重和
35、摩擦),小明拉繩子的動力為__80__N;如果向水桶內(nèi)再加入40 N的水,提起時動滑輪的機(jī)械效率__變大__(填“變大”“變小”或“不變”). 10.小代用如圖所示的滑輪組將重為640 N的物體勻速提升了2 m,用時40 s,此過程中滑輪組機(jī)械效率為80%,不考慮繩重及摩擦,則繩端的拉力是__400__N,拉力的功率是__40__W. 11.(2018·石家莊路北區(qū)三模)在“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實驗中,用同一滑輪組進(jìn)行了三次實驗(如圖所示),實驗數(shù)據(jù)記錄如下表. 次數(shù) 鉤碼 重/N 鉤碼上升 距離/cm 彈簧測力計 示數(shù)/N 彈簧測力計 上升距離/cm
36、機(jī)械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9% (1)第2次實驗中滑輪組的機(jī)械效率為__88.9%__(結(jié)果保留一位小數(shù)). (2)第3次實驗中,彈簧測力計的示數(shù)漏填,由圖丙可知彈簧測力計示數(shù)為__2.4__N. (3)分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論:同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越__高_(dá)_(填“高”或“低”). (4)根據(jù)實驗結(jié)論推測,使用該滑輪組再次將重8 N的物體勻速提升10 cm,此時滑輪組的機(jī)械效率可能為__C__(只填字母). A.71.6% B. 82.4%
37、 C.92.1% (5)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析可知,隨著物重的增大,額外功__變大__(填“變大”“變小”或“不變”).原因是__克服摩擦做功更多__. 12.(2018·呼和浩特)如圖所示,用甲、乙兩種滑輪組,分別勻速豎直向上提升同一重物,從相同位置開始提升至同一高度處,求: (1)若不計繩重、滑輪重及摩擦,兩次拉力F1和F2之比; (2)若不計繩重及摩擦,重物質(zhì)量為400 g,動滑輪質(zhì)量為100 g,勻速拉動過程中甲、乙兩裝置的機(jī)械效率. 解:(1)由圖知,甲圖中,n1=2;乙圖中,n2=3, 若不計繩重、滑輪重及摩擦,則拉力F=G, 兩次拉力F1和F2之比:=== (2
38、)重物的重力:G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N 動滑輪的重力:G輪=m輪g=0.1 kg×10 N/kg=1 N 不計繩重及摩擦?xí)r,滑輪組的機(jī)械效率 η=== 由于兩裝置中物重和動滑輪重均相同,所以甲、乙兩裝置的機(jī)械效率相等:η=====80% 13.如圖所示,用一個重為18 N的動滑輪來提升物體,在實際工作中勻速豎直向上的拉力為30 N,則動滑輪的機(jī)械效率(D) A.一定等于30% B.一定等于70% C.可能大于70% D.一定小于70% 14.(2018·棗莊)如圖所示,用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置,分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的
39、A、B兩物體,不計繩重和摩擦.若GA>GB,則η甲__>__η乙;若FA=FB,則GA__<__GB.(填“>”“<”或“=”) 15.(2018·石家莊裕華區(qū)二模)如圖所示,救援車輛A通過滑輪組對墜入深溝的汽車B進(jìn)行救援,已知A車在向右勻速行駛過程中,發(fā)動機(jī)功率為33 kW,受到地面阻力為A車重的0.1倍.已知A車質(zhì)量為2 t,B車質(zhì)量為2.6 t,提升過程中,B車勻速上升速度為1 m/s,忽略滑輪組的繩重和摩擦.求: (1)救援車A在行駛中的發(fā)動機(jī)牽引力多大? (2)在勻速提升B車時,滑輪組的機(jī)械效率多大?(結(jié)果保留一位小數(shù)) (3)當(dāng)A車牽引力為6×103 N時,B車對地
40、面的壓強(qiáng)多大?(已知B車4個車輪,每個車輪與地面的接觸面積為250 cm2). 解:(1)A車速度:vA=3v=3×1 m/s=3 m/s 由P= ==Fv得, F牽===1.1×104 N (2)A車對繩的拉力:F拉=F牽-f=1.1×104 N-0.1×2×104 N=9×103 N η===96.3% (3)因為F拉=(GB+G動)/3,故G動=3F拉-GB=3×9×103 N-2.6×104 N=1×103 N 當(dāng)A車牽引力為6×103 N時,繩端拉力為F=F′牽-f=6×103 N-0.1×2×104 N=4×103 N 提升汽車B的力為:F提=3F-G動=3×4×103 N-1×103 N=1.1×104 N 汽車B對地面的壓力為:F壓=F支=GB-F提=2.6×104 N-1.1×104 N=1.5×104 N 故汽車B對地面的壓強(qiáng)為:p===1.5×105 Pa 16.(RJ教材8下P88T3變式)(2018·廣安)如圖所示,斜面長3 m,高0.6 m,建筑工人用繩子在6 s內(nèi)將重500 N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端,拉力是150 N(忽略繩子的重力).則下列說法正確的是(A) A.斜面上的摩擦力是50 N B.拉力的功率是50 W C.拉力所做的功是300 J D.斜面的機(jī)械效率是80% 21
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