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机械效率典型例题讲解专练 机械效率专练机械效率专练 一 滑轮竖直上拉问题一 滑轮竖直上拉问题 例题例题 1 1 用图 9 的滑轮组提起重为 300N 的一桶水 人们所使用的拉力至少为 N 实际生活中 人们使用的拉力应该 选填 大于 等于 或 小于 这个力 思路与技巧 要分清总功 有用功 额外功 会计算机械效率 例题例题 2 2 如图 7 8 所示 用滑轮组匀速提升一个重 600N 的物体 若拉力的功 率保持为 150W 整个装置的机械效率为 80 不计摩擦和绳重 求 1 物体 上升的速度为多大 2 作用在绳上的拉力F多大 3 若用此滑轮组提升重 力为 750N 的物体 作用在绳上的拉力又是多大 思路与技巧 要正确地解滑轮组这类问题 首先要理解功 功率 机械效率等基本 概念 掌握使用滑轮组过程中各物理量之间在的联系 还要提高应用数学工具的能力 研究问题的切入点不同 解法就不同 本题有多种解法 同学们不妨一题多解 这有助 于活跃思维 提高灵活应变的能力 例题例题4 4 在 测定动滑轮机械效率 的实验中 用同一滑轮进行了两次实验 实验数据如 下 实验 次数 钩码重 G N 钩码上升 的高度 h cm 弹簧测力 计的示数 F N 弹簧测力计 移动的距离 s cm 12101 520 2553 010 实验中应 拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第二次实验时滑轮组的机械效率 选填 大于 小于 或 等于 第一次实验时的机械效率 若不计摩擦 该动滑轮的重为 思路与技巧 经历实验探究过程 了解影响机械效率的因素 基础练习基础练习 1 1 如图所示 物重 100N 动滑轮重 10N 不计绳重和摩擦 求 1 拉力 F 的大小 2 若利用此滑轮组将物体匀速提升 2m 求 总功 有用功 额外功 机械效率 图 7 8 2 2 某人用如图所示的滑轮组提升 2000N 的重物 所用拉力是 800N 绳子自由端被拉下 4m 求 1 这个人做的总功是多少 J 2 有用功是多少 J 3 额外功是多少 J 4 这个滑轮组的机械效率是多少 3 3 用动滑轮提升100N的重物 把重物升高了3m 作用在绳子自由端的拉力为60N 求动 滑轮的机械效率 4 4 小昕采用如图示动滑轮 把重 100N 的水提至 6 米高的三楼 桶重 5N 动 滑轮重 10N 1min 完成了任务 若不计摩擦 试求 1 运沙子时的机械效 率 2 小昕的功率 5 如右图所示 用滑轮组匀速提起一个重为 350N 的物体 物体在 10s 竖 直上升了 1m 人拉绳的力为 250N 试问 人拉绳子做功的功率为多少 滑 轮组的机械效率为多少 动滑轮重多少 不计绳重和摩擦 6 图为测量滑轮组机械效率的实验装置 钩码总重 6N 1 实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计 由图可知拉力大小为 N 若钩 码上升的高度为 8cm 则弹簧测力计向上移动 cm 该滑轮组的机械效率为 2 若仅增加钩码的个数 该滑轮组有机械效率将 选填 增大 减小 或 不变 7 08 在不计绳重和摩擦的情况下 利用一滑轮组匀速提升物体 下表是在利用该滑 轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息 1 通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数 并在右边虚线框 中画出该滑轮组的组装示意图 2 用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时 拉力做的总功为多少 解答要求 写出依据的主要公式或变形公式 有数据代入 答案中 必须明确写出数值和单位 二 水平移动问题二 水平移动问题 基本题 基本题 如图 1 所示 物体 A 和 B 所受重力都为 120 N B 与水平桌面之间的滑动摩擦力为 30N 滑轮重 绳重及滑轮 部的摩擦均不计 当分别用力将物体 A 和 B 匀速移动时 FA 为 N FB 为 N 若物体 A B 移动的距离 均为 10cm 相应绳子端点移动的距离 SA 为 cm SB 为 cm 例题 例题 如图所示 用一个动滑轮拉动一个物体 A 以 0 5m s 的 速度在水平面匀速运动 物体 A 重为 20N 受到的摩擦力是物 重的 0 2 倍 水平拉力 F 为 2 5N 求 1 在 2s 拉力做的功 2 滑轮的机械效率 不计滑轮重力 例题例题 3 3 滑轮组机械效率是 滑轮组负担重物和滑轮 总重的绳子共有 股 用 的拉力可匀速将重物提升 若不计摩擦 那么该重物重为 思路与技巧 有关滑轮组的总功W Fs与物理上升高度s vt两个公式中两个s的关系 练习 练习 图 1 1 如图所示 在 50N 的水平拉力F作用下 重 800 的物体沿水平地面做匀速直线运动 物体与地面间滑动摩擦力为 120 则滑轮组的机械效率为 若物体的速度为 0 2m s 则 1min 拉力做的功为 J 2 如图所示 重 的物体与地面间的摩擦力是 为使物体匀速移动 必 须在绳端加 的水平拉力 则滑轮组的机械效率约为 若物体移动速度为 则 拉力做的功是 3 有一物体 体积为 10dm3 密度为 9 0 103kg m3 若通过滑轮组使它水平向左匀速运 动 速度为 0 2m s 受到的滑动摩擦力为 294N 手拉绳的力是 105N 滑轮组的机械效率 是 70 不计滑轮重 1 通过计算 画出滑轮组的装配图 要求滑轮的个数最少 2 10s 拉绳的距离是多少 3 拉绳的功率是多少 4 如图 7 24 所示装置 物重G 30N 在拉力F作用下 以 10cm s 的速度在水平面上做 匀速直线运动 F 10N 滑轮组机械效率为 80 不计滑 轮重 求 1 物体受到水平地面的摩擦力 2 5s 拉力F做的功 三 斜面问题三 斜面问题 例题 例题 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上 如图所示 汽 车车厢底板高度 h 1 5m 斜面长度 s 3m 现用力 F 沿着斜面把 重力 G 1800N 的重物匀速拉到车上 1 若不计摩擦 拉力 F 为 N 2 若实际拉力 F 1200N 则该斜面的机械效率是 实验实验 07 潜江 如图 10 所示是小明测量 斜面机械效率 的装置图 下表是他记录的 实验数据 实验 次数 斜面倾 斜程度 物体 A重 G N 物体上升 高度h m 沿斜面 拉力 F N 物体移 动距离 s m 有用 功 W有 总功 W总 J 机械效率 图 7 24 J 1 较缓 5 00 11 50 50 50 7566 67 2 较陡 5 00 22 50 511 25 3 最陡 5 00 33 40 51 788 24 请将表格中空格处的数据填写完整 分析小明表格中的实验数据可知 长度相同的斜面 越平缓的越 填 省力 或 费力 斜面在我们生活中的应用有 只写出一 条即可 根据你的实验经历 实验中很难控制的 操作是 练习 练习 08 斜面也是一种简单机械 如图所示 已知斜面上木箱的质量m 40kg 人对 木箱的拉力F 75 N 斜面长 s 4 m 斜面高 h O 5 m 求 木箱受到的重力 g取10 N kg 斜面的机械效率 三 综合三 综合 1 1 如图所示 用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0 5m s的速度 匀速向右运动 此时弹簧测力计的读数为4N 若每只滑轮重1N 绳 与滑轮间的摩擦不计 则该滑轮组的机械效率为 在2s拉 力F做的功为 J 四 其它四 其它 1 图示的电动升降台机械效率是 50 升降台用 60s 把 300kg 的重物匀速提 升 lOm g lON kg 求这过程中 1 升降台对重物做的功 2 升降台对重物做功的功率 3 升降台电动机 做的总功 2 一辆电动自行车的铭牌如图所示 已知自行车以最高速匀速行驶时所受阻力为车重和 人重的 0 05 倍 求以最高速行驶半小时电动机牵引 力做的功和电动自行车的效率 选择快速解答选择快速解答 1 关于功率和机械效率 下面的说确的是 A 机器的功率越大 做功越多 B 机器的功率越大 做功越快 C 机器的功率越大 机器的机械效率越高 D 功率和机械效率的单位相同 2 甲的功率比乙的功率大 表示 甲做的功比乙多 甲做功的时间比乙短 甲做功比乙快 无法确定 3 关于机械效率 下列说确的是 机械效率越大 越省力 机械效率越大 做功越多 机械效率越大 功率越大 机械效率越大 额外功在总功中所占的比例越小 4 某同学在测滑轮组机械效率时 得到如下答案 其中合理的是 5 汽车换胎时常用 千斤顶 将汽车支离地面 那么用千斤顶的目的是 省力 省功 省时间 保护汽车 6 估算题 某同学把地上的一桶纯净水扛起装到饮水机上 所做的功大约是 A 2J B 20J C 200J D 2000J 提优提高专区 提优提高专区 1 07 鸡西 夹子是我们生活巾经常使用的物品 下左图给出了用手捏开和夹住物品时 的两种情况 下列说法中正确的是 多选题多选题 A 当我们用手将其捏开时 它是省力的 B 当我们用其夹住物品时 它是费力的 C 无论用手将其捏开还是夹住物品时 它都是省力的 D 无论用手将其捏开还是夹住物品时 它都是费力的 2 为保证市场的公平交易 我国已有不少地区禁止在市场中使用 杆秤 杆秤确实容易 为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机 请看下例 秤砣 质 量 为 1 kg 秤杆和秤盘总 质量为 0 5 kg 定盘星到提钮 的距 离 为 2 cm 秤盘到提钮的距离为 10 cm 图 11 9 若有人换了个质量为 0 8 kg 的秤砣 售出 2 5 的物品 物品的实际质量是 多 少 1 AB1 AB 电池12V3 组 一次充电耗电 1kWh 整车质量 40 kg 最大载质量 80kg 最高车速 5m s 充电一次行驶里程 50km 4 4 提示 提示 先求出秤盘和秤杆整体重心到提钮距 先求出秤盘和秤杆整体重心到提钮距 离离 OB OB 4 4 cmcm 然后求 然后求 出称出称 2 2 5 5 kgkg 物品时真秤物品时真秤 砣离提钮距砣离提钮距 离离 OD 27OD 27 cmcm 最后求 最后求 出换假出换假 秤砣时物体秤砣时物体 的实际质量的实际质量 真真 1 1 9696 kgkg
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