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1、精品文檔隨意編輯滑輪組經(jīng)典習(xí)題30道答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題(共18小題)1、(2009?包頭)如圖所示白滑輪組將重10N的物體勻速提升 0.1m,所用時(shí)間為2s,作用在繩子末端的拉力 F為6N (不計(jì)繩重和繩與滑輪間的磨擦),下列計(jì)算結(jié)果正確的是 ()6? X 2X 0.12?2?=0.6? ?2?= ?n ,A、所做的有用功為1J B、動(dòng)滑輪自重0.2NC拉力F做功的功率為0.3W D、該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%考點(diǎn):滑輪組及其工作特點(diǎn);功的計(jì)算;有用功和額外功;滑輪(組)的機(jī)械效率;功率的計(jì)算。專題:計(jì)算題;比較思想。分析:(1)由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,工作特點(diǎn)是:可以
2、達(dá)到既省力又改變力的作用方向.動(dòng)滑輪由幾段繩子承擔(dān),繩端移動(dòng)的距離就是物體升高高度的幾倍.(2)結(jié)合功、功率和機(jī)械效率的公式分別計(jì)算出所做的有用功、動(dòng)滑輪自重、拉力F做功的功率、該滑輪組的機(jī)械效率,然后和所提供的計(jì)算結(jié)果比較,得出正確的判斷.解答:解:A、用滑輪組提升物體,對(duì)物體做的功是有用功.所做的有用功 W用=Gh=10N 0.1m=1J.該選項(xiàng)中,所做的有用功為1J,計(jì)算結(jié)果正確.B、.不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦?xí)r,該滑輪組中的動(dòng)滑輪由兩段繩子承擔(dān),繩子上的拉力是物體和動(dòng)滑輪總重的二分之一,則:動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=2F- G物=2X6N_ 10N=2N.動(dòng)滑輪自重0.2N,計(jì)算結(jié)果不正確.
3、C、.用滑輪組提升物體,拉力F做的功是總功,則拉力F做功的功率.拉力F做功的功率為0.3W,計(jì)算結(jié)果不正確.D、.該滑輪組的機(jī)械效率 刀$?100% = 6? / 100% = 83.3% .該滑輪組的機(jī)械效率為 83.3%,計(jì)算結(jié)果正確.本題計(jì)算結(jié)果正確的有兩個(gè):A和D.故選A、D.點(diǎn)評(píng):本題考查滑輪組的工作特點(diǎn),利用公式逐個(gè)計(jì)算, 然后和選項(xiàng)比較,計(jì)算過程注意格式,過程和結(jié)果都有單位.2、如圖所示,斜面長(zhǎng)為 3cm,高為lm ,工人用400N沿斜面方向的力將重為 840N的箱子 推到車上.在這過程中()A、有用功是 400J,總功是840JB、有用功是 840J,額外功是 400JC總功是
4、12O0J,機(jī)械效率是70%D、有用功是400J,機(jī)械效率是 70%考點(diǎn):功的計(jì)算;有用功和額外功;斜面的機(jī)械效率。專題:計(jì)算題;應(yīng)用題。分析:知道木箱重,將木箱提升1m做的功為有用功,利用 W=Gh求解;知道沿斜面方向用的推力大小和移動(dòng)的距離,利用W=Fs求總功,再利用機(jī)械效率的公式求斜面的機(jī)械效率.額外功等于總功和有用功的差.解答:解:對(duì)木箱做的有用功:W 有=Gh=840隙 1m=840J,利用斜面做的總功:W =Fs=400m 100%考點(diǎn):滑輪(組)的機(jī)械效率;功的計(jì)算;有用功和額外功。專題:計(jì)算題。分析:由裝置可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,重物上升h,則拉力端移動(dòng)的距離 s=2h,
5、知道物重G和拉力大小F可以求出有用功、總功,根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率.解答:解:由圖可知,n=2, s=2h=2X 5m=10m,當(dāng)提升G=800N的重物時(shí),W 有xGh=800隙 5m=4000J,W 總=4800J,滑輪組的機(jī)械效率:?.E一有用c,4000?c, c,Y-?一 X 100%4800?G2,它們的機(jī)械效率分別為 小和中,則()A、tA 甲B、yBC yA=yBD無法判斷考點(diǎn):滑輪(組)的機(jī)械效率;機(jī)械效率的大小比較。專題:推理法。分析:知道繩重及摩擦忽略不計(jì),利用滑輪組做的額外功就是提升動(dòng)滑輪做的功,因?yàn)橛玫氖峭耆嗤幕喗M,所以將重物提升高度相同時(shí)做的額外功
6、相同;提升的物重不同,當(dāng)提升高度相同時(shí),有用功不同,利用機(jī)械效率的公式?右有?.有“”,=?+?總 有 額分析機(jī)械效率的大小變化情況.解答:解:設(shè)將兩個(gè)物體提升高度均為h,使用滑輪組時(shí),繩重及摩擦忽略不計(jì),.飛額=G輪h,當(dāng)提升的物重變化時(shí),額外功大小不變; ?.E有用?.E有用, ?, =?+?.總一有用額?+? _?_1有用.額.額?= ?=1+?有用??有用. G1G2, W 有i=Gh,.做的有用功:W1W2, 由綜合分析:小 甲.故選A.點(diǎn)評(píng):本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法,利用好 繩重及摩擦忽略不計(jì)時(shí),W額=G輪h”是本題的關(guān)鍵.7、兩滑輪組裝置如圖
7、所示,已知每個(gè)滑輪重力都為G0,摩擦和繩重均不計(jì),用它們分別勻速提起重為G=5Go的物體時(shí),甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率之比是(卑GOA、 6: 7 日 7: 6 C 5: 6 Dk 5: 7考點(diǎn):滑輪(組)的機(jī)械效率;功的計(jì)算;有用功和額外功;機(jī)械效率的大小比較。專題:計(jì)算題;推理法。分析:若將物體提升h,知道提升的物重利用功的公式求有用功;因?yàn)槟Σ梁屠K重均不計(jì), 知道每個(gè)滑輪重, 可以計(jì)算使用滑輪組時(shí)的額外功(甲圖有1個(gè)動(dòng)滑輪,乙圖有兩個(gè)動(dòng)滑輪);利用W總=亞有用+W額分別求出總功,再利用機(jī)械效率的公式求 出滑輪組的機(jī)械效率,最后求兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率的比值.解答:解:設(shè)物體被提升的高度為h,
8、W有用=6卜=5幼|1 ;摩擦和繩重均不計(jì),.使用滑輪組時(shí)做的額外功就是將動(dòng)滑輪提升h做的功,.甲圖有1個(gè)動(dòng)滑輪,使用甲滑輪組時(shí)的額外功:W 額=G 輪 h=Goh,使用甲滑輪組時(shí)的總功:W 總=亞有用+W 額=5Goh+Goh=6Goh,使用甲滑輪組時(shí)的機(jī)械效率:?5?0? 5?6?=6.乙圖有2個(gè)動(dòng)滑輪,使用乙滑輪組時(shí)的額外功:W 額=2G h=2Goh,使用乙滑輪組時(shí)的總功:W 總、=娟用+W 額=5Gi+2Goh=7Goh, 使用乙滑輪組時(shí)的機(jī)械效率:?,一有=5?=5巧=7?=7, 心、.?5, 5_7衿6 7=6故選B.點(diǎn)評(píng):本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)
9、算方法,能根據(jù)W額=G輪h求額外功是本題的關(guān)鍵.8、同學(xué)們?cè)谔骄?影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素 ”時(shí)提出了下列假設(shè):(1)滑輪組機(jī)械效率高低可能與動(dòng)滑輪重有關(guān);(2)滑輪組機(jī)械效率高低可能與被物重有關(guān);(3)滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān);(4)滑輪組機(jī)械效率高低可能與與承重繩子段數(shù)有關(guān).然后一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個(gè)滑輪組,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證提出的假設(shè),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的假設(shè)是()A、(1)B (2)C (3)Dk (4)考點(diǎn):滑輪(組)機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。專題:實(shí)驗(yàn)探究題;控制變量法。分析:(1)影響滑輪組機(jī)械效率的因素有被提升物體的重力、動(dòng)滑輪重力、繩子重力和摩擦等;(2)比較兩
10、個(gè)圖中的相同因素和不同因素,研究的是機(jī)械效率與不同因素的關(guān)系.解答:解:(1)比較兩圖發(fā)現(xiàn):繩子段數(shù)相同,動(dòng)滑輪重相同,提升高度也相同,只有被提升物體的重力不同;(2)結(jié)合控制變量法的思想,所以該實(shí)驗(yàn)裝置探究的是滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力的關(guān)系.故選B.點(diǎn)評(píng):(1)運(yùn)用控制變量法探究實(shí)驗(yàn)時(shí),一定抓住相同因素和不同因素;(2)結(jié)論的一般形式是: 在(相同因素)相同時(shí),(不同因素)越( ),(研究的物理量)越()9、(2007?恩施州)下列關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的理解,正確的是()A、滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)已吃飯時(shí),筷子是個(gè)省力杠桿C使用杠桿,就是為了省力D、使用定滑輪不省力,但可以省距
11、離考點(diǎn):杠桿的分類;定滑輪及其工作特點(diǎn);滑輪(組)的機(jī)械效率。專題:定性思想。分析:機(jī)械效率是有用功跟總功的比值.總功是有用功和額外功之和, 使用滑輪組時(shí),克服動(dòng)滑輪重力做的功是額外功.杠桿的種類有三種: 省力杠桿,動(dòng)力臂大于阻力臂,省力但費(fèi)距離;費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂小于阻力臂,費(fèi)力但省距離; 等臂杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂,既不省距離也不省力.解答:解:A、克服動(dòng)滑輪重力做的功是額外功.如果動(dòng)滑輪重力小,則有用功在總功中所 占的百分比就高,即機(jī)械效率高;反之,如果動(dòng)滑輪重力大, 則有用功在總功中所占的百分比就低,即機(jī)械效率低,故 A正確;B、吃飯時(shí),食指和拇指對(duì)筷子的力是動(dòng)力,食物對(duì)筷子的力是阻力.
12、此種情況下,動(dòng)力臂比阻力臂短,所以筷子是個(gè)費(fèi)力杠桿,故B錯(cuò)誤;C、我們使用杠桿有時(shí)是為了省力,有時(shí)是為了省距離,故 C錯(cuò)誤;D、定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿,既不省力也不省距離,故 D錯(cuò)誤.故選A.點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單機(jī)械的了解. 要知道機(jī)械效率是有用功跟總功的比值, 知道滑 輪組的機(jī)械效率與物重和滑輪重有關(guān); 掌握判斷杠桿是哪一種杠桿的方法: 可根據(jù)動(dòng)力臂和 阻力臂的關(guān)系去判斷或根據(jù)該杠桿在生活中的實(shí)際用途去判斷.10、(2006?大連)如圖所示,工人用動(dòng)滑輪把重物勻速提升到一定高度, 重物的重力為 G物, 動(dòng)滑輪的重力為 G動(dòng),此裝置的機(jī)械效率為 /不計(jì)繩重和摩擦.則工人所用的拉力為( )
13、A、?產(chǎn)動(dòng)B、2?勿+?監(jiān)G?D、?2 (1 -?考點(diǎn):動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算;功的計(jì)算;有用功和額外功。專題:推理法。分析:由圖知使用動(dòng)滑輪時(shí)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,設(shè)物體升高的高度 h,可求繩子自由端通過的距離s,拉力F的大小有多種解法:1 , 不甘繩重和摩擦,拉力的大小 F=2 (G物+G動(dòng));提升重物做的功為有用功 W=Gh,拉力做的功為總功 W=Fs,機(jī)械效率等于有用功與總功 的比值,根據(jù)機(jī)械效率可求拉力的大??;1 ,F=2 (G物+G動(dòng)),故求出了有用功,知道動(dòng)滑輪的重和提升的高度,可以求出額外功,進(jìn)而求出總功(總功 等于有用功加上額外功),再根據(jù)W=Fs求拉力大小.解答:解:不計(jì)摩擦
14、和繩重,由兩股繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重,A正確; 設(shè)物體升高的高度 h,可求繩子自由端通過的距離s=2h,提升重物做的功為有用功:W有=G物h,?有, _ 萬?一,.總拉力做的功為總功:又.-W 總=55,拉力的大小:?八?故B正確;?總修??勿 F=?=?=2?7?使用動(dòng)滑輪做的額外功:W額=G動(dòng)h,W有二川總一 W額=Fs G動(dòng)h,?. ?.? 有 動(dòng)?=.總,拉力的大小:?根據(jù)C中結(jié)果反推導(dǎo),發(fā)現(xiàn)C錯(cuò).F 2 (1 -?,不符合機(jī)械效率的定義,故?- ? ? 1 .故選A、B D.點(diǎn)評(píng):本題提供了使用滑輪組時(shí)三種計(jì)算拉力大小的方法,注意條件:不計(jì)繩重和摩擦.11、(2011?包頭)如圖
15、所示,斜面長(zhǎng) 6m,高3m,用沿斜面向上、大小為 100N的拉力F使物體在5s內(nèi)沿斜面移動(dòng)了 2m,下列說法正確的是()A、滑輪組的機(jī)械效率是 40%B、物體重300NC拉力F做的功是 600JD、拉力F的功率是 40W考點(diǎn):功的計(jì)算;杠桿的機(jī)械效率;功率的計(jì)算。專題:計(jì)算題;推理法。分析:由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,則拉力F移動(dòng)的距離s=3h.知道物體沿斜面移動(dòng)的距離 s;利用s=3s求拉力移動(dòng)的距離,知道拉力的大小,利用 W=Fs求拉力做的功,又知道做功時(shí)間,利用P=?克拉力做功功率;因條件不足,例如斜面的傾角、是否有摩擦(額外功的大小),無法計(jì)算物體重和機(jī)械效率.解
16、答:解:因條件不足,無法計(jì)算物體重和機(jī)械效率,故 A、B錯(cuò).拉力F移動(dòng)的距離:s=3s =3 x 2m=6m拉力F所做的總功:W,h=Fs=100Nr2D、W1W2, Y1小考點(diǎn):機(jī)械效率的大小比較;功的計(jì)算。分析:根據(jù)總功等于有用功加上額外功,因乙滑輪是動(dòng)滑輪,所以利用乙滑輪做的額外功多,可以比較出兩種情況的總功大?。辉俑鶕?jù)兩種情況的有用功相同,禾I用?有用心、X 100% 口可比較出二者機(jī)械效率的大小.解答:解:因?yàn)樾∶鞣謩e用甲、 乙兩個(gè)滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓,所以兩種情況的有用功相同;當(dāng)有用功一定時(shí),利用機(jī)械時(shí)做的額外功越少,則總功越少,機(jī)械效率越高.又因乙滑輪是動(dòng)滑輪,所以利用
17、乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機(jī)械效率越低.即W1VW2, Y1 Y2,所以C選項(xiàng)正確.故選C點(diǎn)評(píng):此題主要考查功的計(jì)算和機(jī)械效率的大小比較這一知識(shí)點(diǎn),比較簡(jiǎn)單,主要是學(xué)生明確哪些是有用功,額外功,總功,然后才能正確比較出兩種情況下機(jī)械效率的大小.16、(2011?煙臺(tái))在不計(jì)摩擦和繩子質(zhì)量的情況下,分別使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組(兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪)勻速提升同一物體到同一高度處,其機(jī)械效率分別為刀定、刀動(dòng)、Y組,則下列選項(xiàng)正確的是()A、刀組刀動(dòng)刀定B、刀定v刀動(dòng)v刀組C 打動(dòng)v刀定v刀組 D、刀定v刀組v刀動(dòng)考點(diǎn):滑輪(組)的機(jī)械效率;功的計(jì)算;有用功和額外功。專題:推理法。分析:克
18、服物體的重力所做的功是有用功,由題知?jiǎng)蛩偬嵘晃矬w到同一高度處,可知做的有用功相同;不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦,額外功W額=6輪h,知道使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為 0、1、2,可以得出做的額外功的大小關(guān)系,由于W息=囚有用+W額,可以得出所做的總功的大小關(guān)系,再利用效率公式比較三種情況下機(jī)械效率的高低.解答:解:,.勻速提升同一物體到同一高度處,.三種情況下做的有用功相同,大小都為W有用;.不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦,使用滑輪做白額外功:W額=G輪h,又.使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為0、1、2,使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組做的額外功:W額1W額2VW額3,.飛總=W有用+W額,.
19、三種情況下做的總功:W定V W動(dòng)V W組,?.e有用,使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的機(jī)械效率:刀定 動(dòng) 刀組.故選A.點(diǎn)評(píng):本題考查了有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算,難點(diǎn)是額外功的求法,因此利用好不計(jì)摩擦和繩的質(zhì)量時(shí) W額=G輪h是本題的關(guān)鍵.17、(2010?廣西)用如圖所示的滑輪組提起重1000N的貨物,所用拉力是 400N,繩的自由端被拉下2m.關(guān)于這個(gè)滑輪組工作的下列說法中,正確的是()A、總功是 800JB、額外功是 100JC有用功是400JD、機(jī)械效率是 62.5%考點(diǎn):滑輪(組)的機(jī)械效率;功的計(jì)算;有用功和額外功。專題:計(jì)算題;推理法。分析:首先根據(jù)滑輪組裝形式,確定承擔(dān)
20、物重的繩子股數(shù)n=4,求出物體上升高度 h,然后利用公式 WFs計(jì)算總功、W有ig=Gh計(jì)算有用功,最后用有用功除以總功得出滑輪組的機(jī) 械效率.解答:解:由圖知,n=4,則繩的自由端移動(dòng)的距離 s=nh, 物體上升高度:?2?h=?= 4=0.5m)提起貨物所做的有用功:W 有i=Gh=1000NC 0.5m=500J ,故 C錯(cuò);提起貨物所做的總功:W ,h=Fs=400IN 2m=800J 故 A 正確;提起貨物所做的額外功:W 額=W 息W 有用=800J- 500J=300J 故 B 錯(cuò);滑輪組的機(jī)械效率:?有用 500? ? ?=800?=62.5%, 故 D 正確. ,總 一故選A
21、D.點(diǎn)評(píng):本題是一個(gè)選擇題,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)小綜合題,最好的做法就是將每一個(gè)量計(jì)算出來進(jìn) 行判斷.本題的關(guān)鍵有二:一是 n的確定(直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)),二是W =W額+W有用.18、通過測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn),可得出下列各措施中能提高機(jī)械效率的是()A、增加動(dòng)滑輪,減小拉力已改用質(zhì)量小的動(dòng)滑輪C減少提升高度,減少做功D、增加提升重物重力,增大有用功考點(diǎn):滑輪(組)機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn);功的計(jì)算;增大或減小機(jī)械效率的方法。 分析:滑輪組的機(jī)械效率是有用功與總功之比,比值越大,機(jī)械效率越高.所以要提高滑輪組的機(jī)械效率可以盡量減少額外功. 知道額外功是克服摩擦以及動(dòng)滑輪重力做的功. 解答:解:
22、A、動(dòng)滑輪越重,需要做的額外功越多,所以A說法錯(cuò)誤.B、改用質(zhì)量小的動(dòng)滑輪,可以減少額外功,所以可以提高滑輪組的機(jī)械效率.所以B說法正確.C、由公式:刀弼 盜海 務(wù)?所以機(jī)械效率的高低與物體被提升的高度無關(guān).所以 C 說法錯(cuò)誤.D、提高物體的質(zhì)量,可以提高有用功,這樣有用功在總功中所占的比值增大.所以增加提升重物重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率.所以D說法正確.故選B、D.點(diǎn)評(píng):此題主要考查了提高滑輪組的方法.首先要知道滑輪組機(jī)械效率是有用功與總功之比,比值越大,效率越高.所以有用功越大、額外功越少,機(jī)械效率越高.因此可以通過減少額 外功,提高有用功來提高滑輪組的效率.二、填空題(共12小題)19
23、、一座高達(dá)40米的大橋,總長(zhǎng)為8350米,其中正橋只有850米,而兩側(cè)引橋卻長(zhǎng)達(dá) 7500 米.一座大橋?yàn)槭裁匆羞@么長(zhǎng)的引橋呢?小明很奇怪,請(qǐng)教老師后.他明白了引橋相當(dāng)于一個(gè)斜面.(1)小明用如圖乙所示的斜面進(jìn)行模擬實(shí)臉.在保持斜面高度不變的情況下,改變斜面的長(zhǎng)度.發(fā)現(xiàn)斜面越長(zhǎng),拉動(dòng)小車勻速上升的力 F越小.由此他明白了很長(zhǎng)的引橋在汽車上橋是能起到 省力 (省力或省功了的作用.(2 ) 一輛總質(zhì)量為2000千克的汽車以10米/秒的速度勻速通過一側(cè)引橋(長(zhǎng) 3750米), 需要的時(shí)間為 375 秒,所做的有用功為8X10焦.考點(diǎn):速度公式及其應(yīng)用;杠桿的分類;功的計(jì)算;功的原理;有用功和額外功
24、。專題:計(jì)算題;信息給予題。分析:(1)斜面也是種簡(jiǎn)單機(jī)械,根據(jù)功的原理可知,使用機(jī)械時(shí)不可能省功,省力的機(jī)械必然要費(fèi)距離,省距離機(jī)械必然要費(fèi)力.?.一.一汽車通過引橋的時(shí)間可用公式?2?尹十算;有用功可用公式W=Gh來計(jì)算.解答:解:(1)汽車?yán)眯泵嫔仙龝r(shí),增大了運(yùn)動(dòng)的距離,故可以省力,但卻不能省功.(2)汽車通過引橋的時(shí)間為 ?2 ?= 3750? = 375?10?/?汽車通過引橋到達(dá)大橋時(shí),上升的高度為大橋的高,即40m .故所做的 有用功為W=Gh=mgh=2000kgX 10N/kg x 40m=8X5J0答:(1)省力;(2) 375; 8X10點(diǎn)評(píng):本題是個(gè)信息給予題,需要通
25、過題目給出的看似繁雜的信息中,找出與機(jī)械、有用功、速度公式相關(guān)的物理量.此類信息給予題關(guān)鍵之處在于要把題目中的問題與物理場(chǎng)景相對(duì)應(yīng), 然后一一找出已知的物理量和要求的物理量,并運(yùn)用相關(guān)的物理知識(shí)求解.20、(2008?黃岡)建筑工地上,施工人員用起重機(jī)吊臂上的滑輪組吊起建筑材料(如圖).繞在滑輪組上的鋼絲繩最大拉力為6X10N,不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦,一次最多能起吊1.8X14N的建筑材料,實(shí)際使用該滑輪組最多只能吊起5.4 X 3N的建筑材料,且將建筑材料1s內(nèi)勻速吊起了 1m,起重機(jī)的功率是1.8 X14W,機(jī)械效率為30% .若吊起的建筑材料 重力減小,機(jī)械效率將減小.(增大”、
26、減小“或不變”)A考點(diǎn):滑輪組繩子拉力的計(jì)算;功的計(jì)算;滑輪(組)的機(jī)械效率;功率的計(jì)算。專題:計(jì)算題。分析:在不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦的情況下,繞在滑輪組上的鋼絲繩拉力與滑輪組吊起建筑材料的重力和動(dòng)滑輪上的繩子股數(shù)有關(guān);再結(jié)合功、功率公式即可求得,滑輪組的機(jī)械效率變化,就要判斷出有用功和是總功的變化.解答:解:不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦,數(shù)出承重繩子的股數(shù)n=3,則物重G=nF=3X 6X3N=1.8 x 14N;實(shí)際使用該滑輪組,滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦的存在,實(shí)際吊起的建筑材料 G =5.4 X3N),那么起重機(jī)吊臂上的鋼絲繩移動(dòng)的距離s=nh=3x 1m=3m.起重機(jī)的功率
27、 P=?X1(3?X 3=1.8 X 10?有?5.4 X, I 機(jī)械效率130? X 1? 0,=于廠=oo5o3=30%.?總??6X16?X3?實(shí)際使用由于滑輪組裝置不變,滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦產(chǎn)生的額外功基本不變,則吊起的建筑材料 重力減小,有用功減小,使滑輪組的機(jī)械效率將減小.故答案為:1.8X10; 1.8X10 30%;減小.點(diǎn)評(píng):此題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,特別注意:在判斷滑輪組有幾根繩子承重時(shí),只需數(shù)出有幾根繩子和動(dòng)滑輪相接觸;滑輪組裝置不變,表示滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦產(chǎn)生的額外功基本不變.21、(2010?攀枝花)如圖所示,斜面長(zhǎng)5m,高1m,工人用沿斜面方向 400N的
28、力把重1600N的木箱勻速推到車上,推力對(duì)木箱做的功是2000 J,斜面的機(jī)械效率是80%考點(diǎn):功的計(jì)算;斜面的機(jī)械效率。專題:計(jì)算題。分析:(1)功等于力與力的方向上移動(dòng)距離的乘積,利用W=Fs計(jì)算推力所做的功;(2)克服木箱重力所做的功是有用功,推力所做的功是總功,機(jī)械效率等于有用功與總功 的比值.解答:解:(1) W=Fs=400N 5m=2000J;(2) W有=Gh=1600NC 1m=1600J;?右有_ =故答案為:翳,80% .2000; 80%.點(diǎn)評(píng):考查了功的計(jì)算與斜面的機(jī)械效率,同時(shí)也明確了斜面也是一種省力的機(jī)械,任何機(jī)械省力但不省功.22、(2010?黃岡)如圖是某商場(chǎng)
29、的自動(dòng)扶梯.扶梯的部分幾何尺寸如圖所示,質(zhì)量為50kg的小華站在該扶梯上從商場(chǎng)一樓到二樓.已知扶梯以1m/s的速皮勻速上行.則扶梯對(duì)他做的功是 1500 J,對(duì)他做功白功率是 300 W.如果站在扶梯上的人數(shù)增多,扶梯的效率 將 變大 (填 變大”、變小或 不變”).若小華為較快上樓, 在扶梯以上述速度上行的同 時(shí),他又相對(duì)扶梯以1m/s的速度在扶梯上向上步行,則他從一樓到達(dá)二樓所需的時(shí)間為2.5 s. HI考點(diǎn):功的計(jì)算;速度公式及其應(yīng)用;機(jī)械效率的計(jì)算;功率的計(jì)算。專題:計(jì)算題。分析:(1)扶梯對(duì)他做的功實(shí)際上是克服他的重力所做的功,由 W=Gh計(jì)算;(2)先求出從一樓到二樓的時(shí)間t,再根
30、據(jù)功率的定義式計(jì)算功率的大?。?3)扶梯上人數(shù)增多,重力增大,克服重力所做的功增大,即有用功增大,效率將會(huì)變大;(4)先求出小華相對(duì)于地面的速度,再求出扶梯的長(zhǎng)度,最后由速度公式的變形式求出時(shí)間.解答:解:由題知:G=mg=50kg 10N/kg=500N ;扶梯運(yùn)動(dòng)的速度 v=1m/s;由圖知:扶梯的長(zhǎng)度 s=5m,高度h=3m ;(1)扶梯對(duì)他做的功 W=Gh=500N3m=1500J ;(2)從一樓到二樓的時(shí)間,?5?=?= 1?/?= 5?1500?=二= =?5?(3)扶梯的功率是一定的,300W;它克服人的重力所做的功為有用功,當(dāng)人數(shù)增多時(shí),有用功增大,機(jī)械效率會(huì)變大;(4)當(dāng)人在
31、扶梯上行走時(shí),相對(duì)于地面的速度v=2m/s ;根據(jù)??=二得:?= ?5?=2.5?2?/?故答案為:1500J; 300W;變大;2.5s.點(diǎn)評(píng):本題考查的知識(shí)點(diǎn)多,解答本題的關(guān)鍵是從圖中獲取扶梯的高度、長(zhǎng)度,難點(diǎn)是人在 扶梯上行走時(shí)他相對(duì)于地面的速度是多少.23、用如圖所示的滑輪組提升重1500N的物體,該裝置的機(jī)械效率為的機(jī)械效率。拉力F的大小為400N,若將物體提升0.3m,75% .專題:計(jì)算題。利用功的公式求有用功和總功,再計(jì)算滑分析:由圖知,s=5h,知道物重和所用拉力大小, 輪組的機(jī)械效率.解答:解:由圖知,h=0.3m, s=5h=5X 0.3m=1.5m,W 有=Gh=15
32、00NC 0.3m=450J ,W ,h、=Fs=400IN 1.5m=600J?,一一有 450? 刀武 X100% =靛?X100% = 75%故答案為:600, 75%.點(diǎn)評(píng):本題考查了使用機(jī)械時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算,通過滑輪組的結(jié)構(gòu)確定s和h的關(guān)系是本題的突破口.24、(2004?河北)如圖所示,某同學(xué)用一個(gè)動(dòng)滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為18kg的面粉,所用的拉力為100N,則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為90% .若用此動(dòng)滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25Kg的大米,當(dāng)拉繩子的速度為0.4 m/s時(shí),拉力的功率為 54W.(取g=10N/kg ,繩重與摩擦不計(jì))考點(diǎn):滑輪(組)的機(jī)械效率;功率的計(jì)算。
33、專題:計(jì)算題。分析:(1)此問是考察機(jī)械效率公式的變形:Y二?有用??行=?= ?用此公式即可求出.息(2)繩重與摩擦不計(jì)也就是說使用該動(dòng)滑輪時(shí)做的額外功是克服動(dòng)滑輪重做的功.所以 繩重與摩擦不計(jì)”表示只考慮動(dòng)滑輪的重,莪一??,由此公式求出動(dòng)滑輪的重,當(dāng)用此動(dòng)滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25Kg的大米時(shí),? 物動(dòng)滑輪的重不變,所以額外功不變,再根據(jù)當(dāng)用此動(dòng)滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25Kg的大米1時(shí),繩子末端的拉力:?=(?觴+ ?%)求出新的拉力.題目中告訴了我們”?”拉力的功率,我們可以根據(jù)P多=? = ?得出 ?立=?應(yīng)用此公式即可求出.解答:解:(1)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率:?-E_有用?_ 刀?、,=?=總? 18? X 10?/?。以 研?= 2X100? = 90%,(2)繩重與摩擦不計(jì)”表示只考慮動(dòng)滑輪的重,則:18? X 10?/?90%?有用?勿??勿勿?勿勿?總一?+?動(dòng)=?勿+?動(dòng).動(dòng)=?物-18?10?/?0N;當(dāng)用此動(dòng)滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25Kg的大米”時(shí),繩子末端的拉力:?= 1?X(? +?務(wù))=1X (25? 10?/? 20?) =135N;由功率的計(jì)算公式D_?_P=?=?=?可得拉繩子的速度:?二買 54?”拉一? = 135?0.4?/?故答案為:90%、0.4m/s.點(diǎn)評(píng):此題對(duì)于機(jī)械效率和功率的計(jì)算公式要求比較高,學(xué)生要熟悉公式,還要掌握公
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