中考物理總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)1.3.11第11課時(shí)簡單機(jī)械機(jī)械效率

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)第 11 課時(shí)簡單機(jī)械機(jī)械效率一、考題集粹試做1. (2013 安徽 ,19) 某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn), 先用彈簧測力計(jì)測量鉤碼的重力 G( 如圖甲 ), 再按圖乙所示連接方式組裝好滑輪組, 并分別記下鉤碼和彈簧測力計(jì)的起始位置。(1) 圖甲中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N。(2) 圖乙中 , 為了測量繩子自由端的拉力 F, A同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù), B同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù), 正確的是( 選填 “A”或 “B”) 同學(xué)的方法。(3) 按照正確的測量方法, 測出拉力 F 與鉤碼所受重力G的大小關(guān)系為F( 選填 “”“ (4) 測量鉤碼上升的高度h 和彈簧測

2、力計(jì)移動的距離s解析 : (1) 由題圖知 , 測力計(jì)的分度值為0. 2N,所以其示數(shù)為2. 0N;(2) 為了正確測量滑輪組提升物體時(shí)的拉力, 需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù) , B同學(xué)正確 ;(3) 由圖知 , 滑輪組由 3 段繩子承擔(dān)物重 , 所以 F= , 但其成立的條件是不考慮機(jī)械自重和摩擦 ; 若考慮的話拉力 F 大于 ;(4) 為了測量鉤碼和彈簧測力計(jì)移動的距離 , 從而計(jì)算有用功和總功 , 應(yīng)分別記下鉤碼和彈簧測力計(jì)的起始位置。?2. 答案 : (1)100%(2) 杠桿的自重(3) 變大?文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)有1總2有100%=?解析 : (1) 有用功為 W =Gh, 總功 W =Fh

3、, 則機(jī)械效率的表達(dá)式=100%;總?(2) 有用功是提升鉤碼所做的功 , 額外功主要是克服杠桿重力做的功 , 影響機(jī)械效率的因素主要是有用功和總功所占的比例 ; 提升的鉤碼重一定說明有用功一定 , 所以影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是杠桿自身的重力 ;(3) 鉤碼的懸掛點(diǎn)在 A點(diǎn)時(shí) , 由杠桿的平衡條件得 G OA=F OB;懸掛點(diǎn)移至 C點(diǎn)時(shí) , 由杠桿的平衡條件得 G OC=F OB, 經(jīng)對比發(fā)現(xiàn) , 由 OA到 OC力臂變大 , 所以拉力 F 也變大 , 如果仍使鉤碼提升相同的高度 , 那么杠桿提升的高度就會減小 , 額外功減小 , 因此杠桿的機(jī)械效率變大。3. 答案 : 83. 3%解析

4、 : 該裝置為動滑輪 , 拉力移動的距離是物體升高高度的2 倍 , 機(jī)械效率等于有用功除以總功 , 有用功等于物體上升的高度乘以物重, 總功等于拉力乘以繩子自由端移動的距離;有用?83 3%。=?= .總4. 答案: 20如圖所示 :解析 : 最長的力臂是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線 , 即 OA, 再利用杠桿平衡的條件計(jì)算 ; 要使杠桿平衡 , 并用力最小 , 此力應(yīng)垂直于 OA,根據(jù)動力 動力臂 =阻力 阻力臂 , FOA=40NOB,所以 F=20N。5. B解析 : 拉力移動的距離為s=2h=2 3m=6 m,拉力做的總功為W總 =Fs=250N6m=1500J,故 A錯(cuò)誤;有用功W400

5、N3m 1200J, 滑輪組的機(jī)械效率為=有用100%100% 80%,故=Gh=有用總B正確 ;此題滑輪沒有發(fā)生變化, 所以在此過程中所做的額外功不變, 由于物體的重力增加 , 所以有有用有用可知 , 若用該動滑輪提升更重的貨物, 有用功在總功中所用功增大 , 由公式 =總有用額外占的比值將增大 , 所以機(jī)械效率變大, 故 C錯(cuò)誤;文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)采用輕質(zhì)滑輪完成原任務(wù), 額外功減小 , 由 =有用有用可知 , 機(jī)械效率變大 , 故 D總有用額外錯(cuò)誤。6. A解析 : 以哥哥的肩A為支點(diǎn) , 由 F1L1 =F2L2 可知 , 弟弟對杠桿的支持力F1=400N, 由于壓力和支持力是一對相互作

6、用力, 因此弟弟承擔(dān)的壓力為400N,故 A 正確 ;以 O為支點(diǎn) , 由 F1L1=F2L2 可知 , 兄弟二人對杠桿支持力之比為, 由于壓力和支持力是一對相互作用力, 因此兄弟二人承擔(dān)的壓力之比為4 5 或 5 4, 故 B、 C錯(cuò)誤 ; 以弟弟的肩 B 為支點(diǎn) , 由 F1L1=F2L2 可知 , 哥哥對杠桿的支持力F1=500N, 由于壓力和支持力是一對相互作用力, 因此哥哥承擔(dān)的壓力為500N,故 D錯(cuò)誤。7. D 解析 : 在 A點(diǎn)用細(xì)線懸掛一重物 , 在 B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的動力時(shí) , 動力臂最長 ; 因此當(dāng)動力沿虛線方向拉杠桿時(shí) , 動力臂 L1 將變小 , 而阻力和阻力臂均

7、不變 , 由 F1L1=F2L2 可知 , 動力 F1 將變大。8. D解析 : 斜面的高為h, 物體的重力為G, 有用功為 W有用 =Gh, 斜面長為 L, 拉力為 F, 總功為W總 =FL, 則機(jī)械效率為 =有用總? ;而物體與斜面的摩擦力為f , 額外功為W額外 =fL , 則總功為 W總 =W有用 +W額外 =Gh+fL,故機(jī)械效率為=有用100%?100%,故 D正確?？??A 選項(xiàng)是有用功與額外功的比值 , 不是機(jī)械效率 ;B 選項(xiàng)是有用功與有用功的比值 , 不是機(jī)械效率 ;C 選項(xiàng)是有用功與 ( 總功加上額外功 ) 的比值 , 不是機(jī)械效率。9. 答案 : 如圖所示 :解析 :

8、動滑輪的本質(zhì)是 ( 豎直拉繩子時(shí) ) 動力臂是阻力臂 2 倍的杠桿 , 使用時(shí)可以省一半的力 , 但是不能改變力的方向 ; 動滑輪的支點(diǎn) O在繩子與邊框的接觸點(diǎn)上 , 動力 F 為繩子的拉力 , 方向向上 , 過支點(diǎn) O向動力作用線畫垂線, 就得到動力臂L。文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)一、考點(diǎn)考法集訓(xùn)1. D 解析 : 在使用開瓶器時(shí) , 支點(diǎn)在最前端 , 而 A、 B 圖的支點(diǎn)錯(cuò)誤 ; 動力 F1 方向向上 , 而阻力 F2 方向向下 , 所以 C錯(cuò)誤 ,D 正確。2. B 解析 : 運(yùn)動員一手撐住槳柄的末端 ( 視為支點(diǎn) ), 另一手用力劃槳 , 根據(jù)杠桿平衡條件 F1L1=F2L2 可知 , 船槳在

9、使用過程中 , 動力臂小于阻力臂 , 是費(fèi)力杠桿 ; 為省力 , 可將用力劃槳的手遠(yuǎn)離支點(diǎn) , 故 A 錯(cuò)誤 ,B 正確 ; 為省距離 , 可將用力劃槳的手靠近支點(diǎn), 但更費(fèi)力 , 故 C、 D 均錯(cuò)誤。3. 答案 : 75% 48解析 : 摩擦力 f= 0. 3G=0. 3300N=90N,滑輪組的機(jī)械效率:有用= =100%100%100%100% 75%;總拉力移動速度 v=3v 物 =30. 4m/s=1.2 m/s,拉力的功率 :P=Fv=40N1. 2m/s=48W。4. 答案: 2.610. 475%1. 70. 65解析 : 在斜面中 , 拉力做功是總功 , 克服物重做功是有用

10、功 , 克服物體與斜面的摩擦做功是額外功。拉力做的總功為 W總=Fs=2. 6N4m=10. 4J?？朔镏刈龅挠杏霉?W有用 =Gh=3. 9N 2m=7. 8N。斜面的機(jī)械效率為= 有用 100%=100%=75%?？?cè)羰褂没喗M提升物體時(shí), = 有用 100%= ? 100%=100%=75%總拉力 F=100%=1. 73N利用滑輪組做的總功為W總 =Fs=1. 73N0. 5m3=2. 6J額定功為 W額外 =W總 (1 - ) =2. 6J(1 - 75%)=0. 65J。5. 答案 : (1) 勻速83. 3%(2) 增大解析 : (1) 在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力

11、計(jì), 這樣彈簧測力計(jì)處于平衡狀態(tài), 彈簧測力計(jì)的示數(shù)才反映了拉力的大小 ; 由圖示滑輪組可知 , 承重繩子的有效股數(shù) : n=3, 彈簧測力計(jì)的分度值為 0. 2N, 彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 2. 4N,文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)W有=Gh=6N0. 1m=0. 6J, 由于重物有 3 段繩子承擔(dān) , 則繩子自由端移動的距離: s=3h=30. 1m=0. 3 m, 總功 : W總=Fs=2. 4N0. 3m=0. 72J, 滑輪組機(jī)械效率 : = 有 100%= 100% 83. 3%;總(2) 整個(gè)滑輪組保持不變 , 即額外功不變 , 因?yàn)閷χ匚镒龅墓橛杏霉?, 增加重物的重力 , 有用功增加 , 機(jī)械效率會增大。6. 答案 : (1)0 . 05m/s(2)1 . 5J75% (3)5N解析 : (1) 重物上升的速度v=0. 05m/s;(2) 有用功 : W有用 =Gh=15N0. 1m=1. 5J;由題圖可知 : 拉力移動距離s=2h=2 0. 1m=0. 2m,所以總功 W總=Fs=10N0. 2m=2J,杠桿的機(jī)械效率 = 有用 100%=100%=75%總(3) 克服硬棒的重力做的額外功 :W額=W總-W有用 =2J- 1