陜西省2024年物理中考熱點(diǎn)備考重難專題：簡單機(jī)械類（課后練習(xí)）

簡單機(jī)械類典例精講1.如圖甲所示，高鐵的輸電線，無論冬、夏都需要繃直，以保障列車電極與輸電線的良好接觸.圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖，鋼繩通過滑輪組懸掛30個(gè)相同的墜砣，每個(gè)墜砣配重為150N，若10s內(nèi)墜砣串勻速下降了20cm，此時(shí)輸電線所受的拉力為7200N，g取10N/kg.求：(1)滑輪A的作用是_________，滑輪B的作用是_________;(2)輸電線向左移動(dòng)的速度；(3)墜砣串重力做功的功率；(4)該裝置的機(jī)械效率.(5)如何提高該裝置的機(jī)械效率？實(shí)戰(zhàn)演練1.(2022陜西黑白卷)如圖所示為北京冬殘奧會(huì)的無障礙通道，長長的通道實(shí)際上是一個(gè)傾角較小的斜面，該斜面長為20m，高為1m．當(dāng)質(zhì)量為70kg的運(yùn)動(dòng)員坐在質(zhì)量為10kg的輪椅上，以0.5m/s的速度從斜坡底端勻速上升到頂端的過程中，運(yùn)動(dòng)員所做的總功為1000J(g取10N/kg，輪胎與軸之間的摩擦忽略不計(jì)).(1)使用斜面的主要目的是為了________；請?jiān)倭信e一例生活中利用斜面的實(shí)例_______________________________________________________________________．(2)運(yùn)動(dòng)員使用該斜面的機(jī)械效率以及輪胎與斜面之間的摩擦力分別是多少？(3)運(yùn)動(dòng)員在斜面上勻速前進(jìn)時(shí)做功的功率是多少？2.(2019陜西33題)圖示為某種型號(hào)的剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)．這臺(tái)機(jī)器利用起升電機(jī)升降作業(yè)平臺(tái)，方便工人高空作業(yè).該機(jī)器的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示.整機(jī)質(zhì)量(空載)/kg3200安全工作載荷/kg200起升電機(jī)額定電壓/V24起升電機(jī)額定功率/kW4.0輪胎接地總面積/m20.08(1)這臺(tái)機(jī)器空載且靜止時(shí)，對水平地面的壓強(qiáng)是多大？(g取10N/kg)(2)起升電機(jī)以額定功率工作時(shí)，將總重為1000N的人和作業(yè)工具以0.2m/s的速度舉高8m.該機(jī)器做的有用功是多少？機(jī)械效率是多少？(3)此類機(jī)器機(jī)械效率一般較低的主要原因是：.參考答案典例精講例(1)改變力的方向省力(2)10s內(nèi)墜砣串勻速下降了20cm，則墜砣串下降的速度v墜砣＝eq\f(h,t)＝eq\f(20×10－2m,10s)＝0.02m/s由圖乙可知，鋼繩承受拉力的段數(shù)為2，則輸電線向左移動(dòng)的速度v輸電線＝eq\f(v墜砣,n)＝eq\f(0.02m/s,2)＝0.01m/s(3)墜砣串的重力所做的功W總＝Gh＝30G墜砣h＝30×150N×20×10－2m＝900J重力做功的功率P=eq\f(W,t)=\f(900J,10s)=90W(4)該裝置的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(F輸電線s,Gh)×100%＝eq\f(F輸電線s,Gns)×100%＝eq\f(F輸電線,2G)×100%＝eq\f(7200N,2×30×150N)×100%＝80%(5)減小繩子與滑輪之間的摩擦實(shí)戰(zhàn)演練1.(1)省力盤山公路(或螺絲釘)解：(2)已知斜面長s＝20m，高h(yuǎn)＝1m，由W＝Gh得，整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員所做的有用功W有＝Gh＝(G輪＋G人)h＝(m輪＋m人)gh＝(10kg＋70kg)×10N/kg×1m＝800J則該斜面的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(800J,1000J)×100%＝80%由題可知，克服摩擦力做的功為額外功W額＝W總－W有＝1000J－800J＝200J根據(jù)W＝Fs可知，摩擦力f＝eq\f(W額,s)＝eq\f(200J,20m)＝10N(3)由v＝eq\f(s,t)可得，此過程運(yùn)動(dòng)員在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(20m,0.5m/s)＝40s運(yùn)動(dòng)員做功的功率P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(1000J,40s)＝25W2.解：(1)機(jī)器空載靜止在水平地面上時(shí)對地面的壓力F＝G＝mg＝3200kg×10N/kg＝3.2×104Ｎ則機(jī)器對地面的壓強(qiáng)P=eq\f(F,S)=\F(3.2×104Ｎ,0.08m2)＝4×105Pa(2)機(jī)器所做的有用功W有用＝G′h＝1000N×8m＝8×103J由v=eq\f(s,t)得t=eq\f(s,v)=\f(h,v)=\F(8m,0.2m