2020年中考物理計算題解題方法全攻略：機(jī)械效率含答案

1、專題2.6機(jī)械效率知識回顧1.與杠桿有關(guān)的計算題解題策略a.用杠桿提升物體的模型圖b.靈活運用杠桿平衡條件公式及其變形公式(1)杠桿平衡條件公式公式 FiLi = F2l2(2)求解動力，用變形公式 Fi = F2L2/ Li(3)求解動力臂，用變形公式 Li = F2L2/ Fi(4)掌握杠桿平衡條件公式中各個字母代表的物理量Fi代表杠桿平衡時，受到的動力；Li代表杠桿平衡時的動力臂；F2代表杠桿平衡時，受到的阻力；L2代表杠桿平衡時的阻力臂。FiLi= F2L2這個公式表示，杠桿平衡時，動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。c.用杠桿提升物體有用功、額外功和總功求法(i)用杠桿提升物體做的有用

2、功W有用=Gh(2)用杠桿提升物體做的總功 W總=Fs(3)用杠桿提升物體做的額外功W額外=亞總一W有用其中h是重物G被提升的高度，s是動力F移動的距離。h與s的關(guān)系可以根據(jù)相似三角形建立。d.杠桿機(jī)械效率的求解(i)用杠桿提升物體時，有用功和總功的比值.稱為杠桿機(jī)械效率。(2)杠桿機(jī)械效率公式：(W有用/W總)M00%= g X 100%y =2.與滑輪組有關(guān)的計算題解題策略(一)用滑輪組豎直提升物體機(jī)械效率問題求解辦法a.用滑輪組豎直提升物體的模型圖b.用滑輪組豎直提升物體有用功、額外功和總功求法(1)有用功W有用=Gh(2)總功 W=Fs(3)額外功 W額外=亞總一W有用s=nh其中h是

3、重物G被提升的高度，s是動力F移動的距離，n是動滑輪上的繩子段數(shù)。c.滑輪組機(jī)械效率的求解(1)用滑輪組提升物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機(jī)械效率。(2)滑輪組機(jī)械效率公式：(W有用/W總)X100%(W 有用/W 總)X100% = (G / nF ) X100%(二)用滑輪組水平拉動物體機(jī)械效率問題求解辦法a.用滑輪組水平拉動物體的模型圖b.用滑輪組水平拉動物體有用功、額外功和總功求法(1)有用功W有用=fS2(2)總功 Ww F Si(3)額外功 W額外=亞總一W有用Si= ns2其中Si是動力F移動的距離，S2是重物水平移動的距離，f是物體勻速運動受到的阻力，n是動滑輪上的繩子

4、段數(shù)。c.滑輪組機(jī)械效率的求解(1)用滑輪組水平拉動物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機(jī)械效率。(2)滑輪組機(jī)械效率公式：(W有用/W總)X100%(W 有用/W 總)X1OO% = (fS2/ F si) M00%3.與斜面有關(guān)的計算題解題策略a.用斜面提升物體的模型圖b.用斜面提升物體有用功、額外功和總功求法(1)有用功W有用=Gh(2)總功 W= F s(3)額外功 W額外=亞總一W有用其中s是動力F沿著斜面移動的距離，h是重物上升的高度，s和h的關(guān)系，通?？捎山馊呛瘮?shù)得到，一般斜面傾斜角給出。c.斜面機(jī)械效率的求解(1)用斜面提升物體時，有用功和總功的比值.稱為斜面的機(jī)械效率。(

5、2)斜面機(jī)械效率公式：刀=(W有用/W總)*100%(W 有用/W 總)X100% = (Gh / F s) X100%類型與典例突破類型1.與杠桿有關(guān)的計算題【例題1 (2019山西)汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要原因之一。全國各地設(shè)置了許多超載監(jiān)測站加強(qiáng) 監(jiān)管。如圖所示，一輛兩軸貨車正在水平地面上設(shè)置的某種電子地磅秤上稱重。先讓貨車前輪單獨開上電子地磅秤，其讀數(shù)為 8t;前輪駛離電子地磅秤，再讓后輪單才開上電子地磅秤，其讀數(shù)為 9to國家規(guī)定兩軸貨車限 載車貨總重18t,請你通過計算分析該貨車是否超載?！敬鸢浮吭撠涇嚥怀d?！窘馕觥糠謩e以汽車前輪和后輪為支點建立杠桿模型，根據(jù)杠桿的平衡條

6、件得出等式，聯(lián)立等式即可求出車受到的重力，然后與汽車的自身和載重相比較即可得出答案。以汽車前輪為支點建立杠桿模型，示意圖如圖甲， TOC o 1-5 h z 根據(jù)杠桿平衡條件得：FbL=GLi以汽車后輪為支點建立杠桿模型，示意圖如圖乙，根據(jù)杠桿平衡條件得：F前L=GL2由兩式可得：G = F 前+5后=（8X103kg+9 M 03kg） M0N/kg v 18M 03kgM 0N/kg ,【例題2】（2018遼寧鞍山）如圖所示，利用滑輪組在 2s內(nèi)將重400N的物體勻速提升了 1m,所用拉力F為150N .不計繩重和摩擦下列說法正確的是（）A .繩子自由端移動的速度為2m/s B.動滑輪的總

7、重為100NC.滑輪組的機(jī)械效率為 83.3%D.提升更重的物體，滑輪組的機(jī)械效率會變小【答案】A【解析】本題考查了使用滑輪組時動滑輪重力、繩子自由端移動速度、有用功、總功和機(jī)械效率的計算，還考查了物體重力對機(jī)械效率的影響，根據(jù)題圖確定n的大小是本題的突破口。（1）由圖知，n=4,繩子自由端移動距離 s = 4h,利用速度公式求繩子自由端移動速度；（2）不計繩重及摩擦，拉力F= （G+G動），據(jù)此求動滑輪所受的重力；4（3）利用 W=Fs求拉力做的總功，利用 W=Gh求有用功，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比；（4）增大滑輪組機(jī)械效率的方法：一是增大提升的物重，二是減小摩擦、減小動滑輪重。

8、A、由圖知，n=4,繩子自由端移動的距離：s= 4h=4Mm=4m,繩子自由端移動的速度：v= =2m/s,故A正確；t 2sB、不計繩重及摩擦，拉力 F=（ （G+G動），可得動滑輪所受的重力：G 動= 4FG=4X150N 400N=200N,故 B 錯誤；C、拉力做的功： 亞總=5$=150砧4m = 600J,有用功： W 有用=Gh = 400NX 1m = 400J,滑輪組的機(jī)械效率：產(chǎn) 用100%66.7%故C錯誤；W 總 6Q0JD、若用該滑輪組提升所受重力更重的物體，額外功不變，有用功增加，有用功在總功中所占的比例增加，機(jī)械效率會變大，故 D錯誤。類型3.與斜面有關(guān)的計算題【

9、例題3 （2019甘肅蘭州）如圖所示，斜面長 2m、高1m,把一個質(zhì)量為24kg的物體沿斜面從斜面底端勻速 拉到頂端，需要克服重力做功 Jo若斜面是光滑的，則沿余面向上的拉力 N。在 核桃鉗、紅酒開瓶器 和家中升降晾衣架上的滑輪 ”三種工具中屬于斜面的是 。 （g=10N/kg）【答案】240; 120;紅酒開瓶器。【解答】物體的重力：G=mg=24kg 10N/kg=240N ,使用斜面時做的有用功：W=Fs可得拉力:W200N=100N（1）若不計繩重及摩擦，實際測量A端的拉力為110N時,根據(jù) F=4（G+G 動）得 G 動=2F - G=2X110N 200N=20N。30的力F,此時

10、（2019安徽?。┤鐖D，一輕桿AB懸于O點，其左端掛一重物，右端施加一個與水平方向成F的大小為輕桿水平平衡。若重物質(zhì)量m=3kg, BO = 3AO , g取10N/kg。則力【解析】反向延長力 F的作用線，過支點 O作力F作用線的垂線即為 F的力臂L1因為右端施加一個與水平方向成30。的力F,則由幾何知識可知L=OB已知BO = 3AO ,重物質(zhì)量 m=3kg,則物體重力 G= mg= 3kgX10N/kg = 30N ,由杠桿平衡條件得： GX L2= F XL1即 GXOA = FxIqB ,2代入數(shù)據(jù)可得，30NX OA = F 口 X3OA ,2解得f= 20N。（2019安徽省）用

11、沿斜面向上大小為 3.5N的力將一個重為4.9N的物體從斜面底端勻速拉到頂端。已知斜面長為2m,高為1m,則該過程中斜面的機(jī)械效率為 。【答案】70%【解析】使用斜面時做的有用功：W 有=Gh = 4.9NX1m=4.9J,拉力所做的功：亞總=5$= 3.5NX2m = 7J,斜面的機(jī)械效率：y= W 有/W 總 M00% = 70%。（2019安徽省）如圖中物塊甲和乙處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知甲重12N,乙重8N,不計繩重及一切摩擦，則甲受到地面的支持力為 No【解析】物體甲受豎直向下的重力G甲=12N、豎直向上的拉力 F拉=G乙=8N、豎直向上的地面的支持力 F支作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，由力的平

12、衡條件得：6甲=5 ji+F支,則甲受到地面的支持力：FG甲F拉=12N 8N=4N。（2019四川達(dá)州）救援車工作原理如圖所示，當(dāng)車載電機(jī)對鋼繩施加的拉力F大小為2.5 103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1t,斜面高為2m,斜面長為5m （不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g=10Nkg）在小車A由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為 J,整個裝置的機(jī)械效率為 ，小車A與斜面間的摩擦力大小為 N.Z/Z【答案】2X104; 80%; 1X103o【解析】（1）小車質(zhì)量 m=1t= 1000kg,其重力 G = mg=10

13、00kgX10N/kg = 1M04N,鋼繩做的有用功：W 有用=Gh = 1 X104NX2m =2X104J,（2）不計車長、拉力端移動距離s=2L=2X5m = 10m,拉力做的總功：W 總=Fs= 2.5 X03NX 10m = 2.5 104J,整個裝置的機(jī)械效率：W 有用 2X1O4J z zY=-5 X100% = 80% ；W 總 2,5乂10打（3）不計鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，克服小車A與斜面間的摩擦做的功為額外功，W 額=W 總一W 有用= 2.5 M04J 2X104J=5M03J,由W額=fL可得摩擦力：L 5m（2019貴州銅仁）一電動

14、抽水機(jī)10秒內(nèi)把100kg的水抽到10m高的水池中，則抽水機(jī)至少對水做功 J,在抽水的過程中，若抽水機(jī)其消耗的電能是1.25 M04j,則抽水機(jī)的效率是 。（g=1ON/kg）【答案】1X104； 80%?！窘馕觥浚?）水的重力 G=mg=100kg 10N/kg=1000N,對水做的有用功：W =Gh=1000NX 10m=1X 104J;（2）已知抽水機(jī)共消耗的電能，即抽水機(jī)做的總功：W總=1.25 X104J,抽水機(jī)的笈率：V有用1乂10寸n =_xl00% = 80%隊總1.25X1O-*J二、選擇題（2019四川自貢）如圖所示，物體 A、B的重分別為20N、10N,滑輪和繩子的重忽略

15、不計，此時物體A在水平面上向右作勻速直線運動，若用力 F向左拉物體A,使物體A向左作勻速直線運動，則（）A . F=20NB. F=10NC, F=5ND. F=30N13. （2017?城）如圖所示，在計在A點斜向上拉（與水平方向成【答案】B【解析】由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以 Fa = -Gb = -X10N = 5N；在水平方向A受到的摩擦力和繩對 A的拉力平衡，所以f = FA=5N,方向水平向左；若使物體A向左作勻速直線運動，則 A受摩擦力水平向右，則 F= FA+f = 5N+5N = 10N。探究杠桿的平衡條件”實驗中，已知杠桿上每個小格長度為2cm,當(dāng)彈簧測力30角

16、）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，下列說法正確的是A .動力臂為0.08mB.此時為省力杠桿C.彈簧測力計的示數(shù)為 4ND.鉤碼總重為2N【答案】D【解析】當(dāng)彈簧測力計在 A點斜向上拉（與水平方向成 30。角）動力臂是,OA,比較力臂大小判斷杠桿是否省 力；根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)得出彈簧測力計的讀數(shù)；根據(jù)杠桿的平衡條件求出鉤碼重力。A.當(dāng)彈簧測力計在A點斜向上拉（與水平方向成30 角）杠桿，此時動力臂等于/OA=4X2cm=4cm ,故 A 錯誤;B.阻力臂的大?。篖2=3X2cm=6cm Li,杠桿為費力杠桿，故 B錯誤;C.由圖中彈簧測力計指針在3N,彈簧測力計的示數(shù)為 3N,故C錯誤; F/

17、i宓一一D.根據(jù)杠桿的平衡條件 FiLi=GL2得G= =2N,故D正確。J-2 5cm（2017班營）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（）ER乙A .甲更省力，甲機(jī)械效率大C.乙更省力，乙機(jī)械效率大【答案】BB.乙更省力，機(jī)械效率一樣大D .甲更省力，機(jī)械效率一樣大【解析】由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n,則繩子自由端移動的距離s=nh；把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知

18、利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機(jī)械效率的大小關(guān)系。不計繩重及摩擦，拉力F= （G物+G輪）,n甲=2, n乙=3, n繩子受的拉力：F甲=y （G物+G輪）,F乙=（G物+G輪）F甲5乙，乙圖省力;動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同, 利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同,加有用由X100%,可知，滑輪組的機(jī)械效率相同。W總F通過該滑輪組勻速拉起重10N的（ 2017?惠州）如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N,小強(qiáng)用6N的拉力物體，物體沿豎直方向上升0.4m.此過程中，額外功和機(jī)械效率分別是（A . 0.4J 83.3%B. 0.8J 91.7%C. 0.8J 83

19、.3%D. 0.4J 91.7%【解析】本題考查了使用滑輪組機(jī)械效率、額外功、有用功和總功的計算，屬于中等難度試題，關(guān)鍵是知道該題要計入繩重和摩擦。(1)由圖知，n=2,拉力端移動距離 s=2h=2X0.4m=0.8m ,W ,e=Fs=6N X0.8=4.8J,W 有用=Gh=10NX 0.4m=4J,W 額=W 總W 有用=4.8J 4J=0.8J,(2)滑輪組的機(jī)械效率：w 有用 4J n/ n/y-M00%=vx 100% 83.3%。W 總 & 8J（2018?賓州）如圖所示，重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了 10s,滑輪

20、組的機(jī)械效率為 80%,則在此過程中，下列說法正確的是（）A .繩子自由端移動的距離為 3mB.有用功為400JC.拉力F的功率為9WD.物體與地面間的滑動摩擦力為72N【答案】ACD【解析】（1）知道物體移動速度和時間，利用s=vt求物體移動距離，由題知，n=3,拉力端移動的距離等于物體移動距離的3倍；（2）利用W=Fs求拉力做的總功，利用機(jī)械效率公式計算有用功；（3）利用功率公式求拉力做功功率；（4）知道機(jī)械效率和拉力大小，利用刀上求摩擦力f。nFA.由圖知，n=3,則繩子自由端移動的距離：s繩=3s物=3v物t=3）0.1m/s 10s=3m,故A正確；B.拉力做功為： W =Fs 繩=

21、30NX3m=90J,有用功： W有二刀卬總=80%X90J=72J,故B錯誤；W 白 90TC.拉力做功的功率：P=，=：t1=9W,故C正確；t 10sD.有用功 W a=fs物，拉力做的總功 W ,a=Fs, W 有 fsi fs物 f由刀荀=G=G=七得，物體與地面間的滑動摩擦力:W總F瞟Fns物nFf= r x 3F=80%x 3X 30N=72N D 正確。卜列簡單機(jī)械中，忽略杠桿、滑輪的自重、繩重及摩擦，當(dāng)提起同一重物時,（ 2019山東省東營）如圖所示,最省力的是（）C.30D.【解析】A.由圖可知，動力臂是阻力臂的 4倍，所以拉力Fi = G;4B.由圖可知，動滑輪省一半的力

22、，所以拉力F2=yG;C.設(shè)斜面的高度為 h,斜面長度為s,則皂=$所30 =金,由功的原理可得，F(xiàn)3S=Gh,所以F3=-G=-G；D.由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)為3,所以拉力F4=2G,綜上可知，當(dāng)提起同一重物時，最省力的是18. （2017用照）工人師傅用獨輪車搬運磚塊,車和磚塊所受的重力G=1200N ,有關(guān)尺寸如圖所示，工人師傅推車時，人手向上的力 F的大小是（600 N1 200 N【解析】先確定支點，再求出動力臂和阻力臂,知道阻力（車和磚塊所受的重力）,利用杠桿的平衡條件 FiLi=F2L2求出人手向上的力 F的大小。由圖可知，車輪轉(zhuǎn)軸為支點，動力臂Li=0.6m+0.3m=

23、0.9m ,阻力臂L2=0.3m ,由FLi=GL2可得:FXLi=GX L2,代入數(shù)值得:FX0.9m=1200N .3m,解得：F=400No19. （2017?賓州）在斜面上將一個質(zhì)量為 5kg的物體勻速拉到高處，如圖所示,沿斜面向上的拉力為40N,斜面長2m、高1m。把重物直接提升 h所做的功作有用功（g取10N/kg）。下列說法正確的是（A.物體只受重力、拉力和摩擦力三個力的作用C.此斜面的機(jī)械效率為 62.5%【答案】BCB.做的有用功是50JD.物體受到的摩擦力大小為10N【解析】（1）對物體進(jìn)行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力;（2）已知物體的重力和提升的高度（斜面高），

24、根據(jù)公式W=Gh可求重力做功，即提升物體所做的有用功;（3）求出了有用功和總功，可利用公式*有用計算出機(jī)械效率;（4）總功減去有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據(jù)W額=fs求出物體所受斜面的摩擦力。A.沿斜面向上拉物體時，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個力的作用，故A錯誤;B.所做的有用功： W有用=Gh=mgh=5kgX10N/kg Xm=50J,故B正確；C.拉力F對物體做白總功：W“Fs=40NX2m=80J；印有用RQT斜面的機(jī)械效率為：刀飛/*100%= 翡rX100%=62.5% ,故C正確；D.克服摩擦力所做的額外功：W額=W總-W有=80J - 50J=30J, w額30

25、J由W額=fs可得，物體受到的摩擦力：f=-=-Z=15N ,故D錯誤。s iW20. （ 2017邳p城）如圖所示，重300N的物體在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了 l0s,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（）A .繩子自由端移動的距離為2m B.物體與地面間的滑動摩擦力為48NC.拉力F的功率為12WD.有用功為 120J【答案】BC【解析】A.由圖知，n=3,則繩子自由端移動的距離：s繩=3s物=3v物t=3私2m/s 10s=6m,故A錯;B.拉力做的有用功 W有=$物，W*Fs繩，W宥用片物fs物f口為W總=F韁

26、 = F%物=3所以物體與地面間的滑動摩擦力:f= r X 3F郎宓3X20N=48N ,故 B 正確；C.拉力做功為： W sFs 繩=20NX6m=120J,拉力做功的功率：p=t3=i2L=i2w,故c正確；t 10sD.有用功： 亞有=$ 物=fv 物 t=48N 0.2m/s 10s=96J,故 D 錯。三、計算題21.(2019四川樂山)小夏利用如圖的滑輪組， 將重量為280N的物體勻速提升了 2m。已知他自身的重量為 500N ,對繩子施加的拉力 F=200N,兩腳與地面接觸的總面積S=400cm2.求此過程中：小夏對地面的壓強(qiáng)；(2)拉力F做的功；(3)該滑輪組的機(jī)械效率?！敬?/p>

27、案】(1)小夏對地面的壓強(qiáng)為7.5M03Pa；(2)拉力F做的功為800J；(3)該滑輪組的機(jī)械效率為70%?！窘馕觥?1)人對繩子施加的拉力F=200N,根據(jù)力的相互性，繩子對人的拉為200N,故人對地面的壓力：F = G-F 中i=500N-200N=300N；小夏對地面的壓強(qiáng)：p=F/S=7.5 103Pa；(2)繩子的有效段數(shù)為 2,繩子自由端向下移動的距離為：s=2h=2X2m=4m；拉力做的功：亞總=5 拉 s=200NX4m=800J；(3)對重物做的有用功：W=Gh=280NX2m=560J;該滑輪組的機(jī)械效率：ri W 有/W 總=70%。( 2017總莊)如圖所示，是一輛汽

28、車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深10m,物體重G=4X 103N,汽車重 G車=3X104N,汽車勻速拉繩子時的拉力 F=2M03N,汽車受到的阻力為車重的 0.05倍。請計算：(1)若汽車運動的速度為 1.2m/s,則將物體由井底拉至井口，需要多長時間？(2)滑輪組的機(jī)械效率是多少？(保留一位小數(shù))(3)汽車的牽引力是多大？(4)將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力做的功是多少?【答案】(1)若汽車運動的速度為 1.2m/s,則將物體由井底拉至井口，需要 25s；(2)滑輪組的機(jī)械效率是 66.7%；(3)汽車的牽引力是 3500N；(4)將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力

29、做的功是1.05 X105jo【解析】(1)由圖可知，滑輪組中由 3段繩子承擔(dān)重物，則物體上升的速度為：v 物=-v 車=,xi.2m/s=0.4m/s ；物體由井底拉至井口需要的時間：v物y物=S 4jn/s=2 ，(2)滑輪組的機(jī)械效率為：X 100%= 66.7%產(chǎn)有型_ Gh = G = 4X11% W總 Fs FX3h 3F 3X2X10%(3)由題意可得，汽車受到的阻力為：f=0.05G車=0.05 3M04N=1500N;汽車勻速直線運動，受到平衡力作用，在水平方向上，汽車受到向右的牽引力、向左的拉力、向左的阻力作用;由力的平衡條件可得牽引力：F牽=5拉+f=2 M03N+150

30、0N=3500N ；(4)汽車運動的距離：s車=s繩=3卜=3 M0m=30m ；牽引力做功為：W牽=5牽s車=3500NX30m=1.05 M05J。( 2019齊齊哈爾)圖甲是某起重船的示意圖，A處為卷揚(yáng)機(jī)，吊臂前端滑輪組如圖乙所示。在一次吊裝施工中，當(dāng)起重船從運輸船上吊起重物時，起重船浸入海水中的體積增加了18m3,重物在空中勻速豎直上升了所用時間為30s。已知動滑輪總重為 2X104n,不計鋼絲繩重及摩擦。(p海水=1.0X03kg/m3)(1)求該重物的重力是多少?(2)求鋼絲繩拉力 F做功的功率是多少?(3)求該重物在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率。圖甲圖乙【答案】(1)該重物

31、的重力是 1.8X05N;(2)鋼絲繩拉力F做功的功率是2X104W;(3)該重物在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率為90%?！窘馕觥坷冒⒒椎略砬笃鹬卮龃蟮母×?，由于起重船漂浮，重物的重力等于增加的浮力；由圖知，n=4,不計鋼絲繩重及摩擦，拉力 F = (G+G動)，拉力端移動距離s= 4h,利用 W=Fs求拉力做功，再利用 P=工求拉力做功功率；利用 W=Gh求拉力 t做的有用功，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。(1)起重船增大的浮力：F 浮=p 水 gAV 排=1 X103kg/m3X10N/kg M8 m3 = 1.8M05N,因為起重船始終漂浮，所以該重物的重力：G =

32、 AF 浮= 1.8 M05N；(2)由圖知，n= 4,不計鋼絲繩重及摩擦，鋼絲繩的拉力:F =5(G+G 動)=9*(1.8 M05N+2X104N) =5X104N;拉力端移動距離 s = 4h= 4X3m= 12m,拉力做的總功:W 總=Fs= 5X104NX 12m = 6X105J,拉力做功的功率:P=30s4= 2M0 W;(3)拉力做的有用功:W 有用=Gh = 1.8 M05NV3m=5.4 105J,滑輪組的機(jī)械效率:W有用 5. 4X 1O5Jr= i2-2-X100%= 90%oW總6X1Q打( 2019湖南湘潭)如圖所示利用汽車液壓起重機(jī)從礦井中提升重物。起重機(jī)起動時滑

33、輪組將重物豎直向上勻速提起，其中 N是柱塞，可向上支撐起起重臂 ODC.重物和動滑輪總重為 15000N,不計摩擦和滑輪組上鋼 絲繩重。問：(1)鋼絲繩自由端上作用力 F的大小為 N。(2)當(dāng)柱塞向上支撐起起重管繞固定端O轉(zhuǎn)動時，起重臂 ODC是 力杠桿。(3)當(dāng)重物以0.4m/s的速度勻速上升時，鋼絲繩自由端上作用力F的功率是多少？【答案】(1) 5000； (2)費；(3)鋼絲繩自由端上作用力F的功率是6000W?！窘馕觥?1)由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,不計摩擦和滑輪組上鋼絲繩重，則鋼絲繩自由端上作用力：F = (g+G 動)=1M5000N = 5000N；(2)起重臂的支點在

34、O點，滑輪組和重物對 C端的拉力為阻力，由圖知，柱塞施加動力的力臂明顯小于阻力的力臂，所以此設(shè)備是費力杠桿；(3)鋼絲繩自由端移動速度為 v = 3X0.4m/s=1.2m/s,繩自由端上作用力 F的功率：P = ?=U=Fv=5000NX 1.2m/s=6000W。 t t(2019江蘇蘇州)如圖所示，利用動滑輪提升貨物在豎直向上大小為250N的拉力F作用下，重為400N的貨物在20s的時間內(nèi)勻速上升 5m求：(1)有用功W有;(2)拉力F的功率P；(3)此過程中動滑輪的機(jī)械效率小【答案】(1)有用功 W有為2000J;(2)拉力F的功率P為125W;(3)此過程中動滑輪的機(jī)械效率刀為80%

35、?！窘馕觥?1)拉力做的有用功：W有=Gh=400NX5m=2000J,(2)動滑輪繩端移動的距離：s=nh=2X5m=10m,拉力做的總功： W總=Fs=250 N X10m=2500 J,拉力F的功率：服SU1P=125Wot 2DS(3)動滑輪的機(jī)械效率：滁2D00Jy -X100%=X100%=80%。/3500j.(經(jīng)典題)如圖所示，有一 T形物長AB 2m ,高DO為1m, D為AB的中點，O支在地上，B端用輕質(zhì)細(xì)線豎直系在地上，在 A端有一重10N的物塊在4N的水平拉力F作用下向右做勻速直線運動，直到細(xì)線所受拉力為零，在這個過程中水平拉力F做了多少功？(提示：這是一道摩擦力影響杠

36、桿平衡的問題。)【答案】W=2.4J【解析】對杠桿的壓力與對杠桿的摩擦力使杠桿處于平衡狀態(tài)，列出杠桿平衡方程，就可以算出A物體向右運動的距離，再根據(jù)功的計算公式W=Fs求出水平拉力F對物體A所做的功這是一個杠桿，細(xì)線拉力為0,根據(jù)杠桿平衡條件，o為支點，可知，A的重力與摩擦力f促使杠桿平衡，即GaL=f L代入數(shù)據(jù)得，10N XLm=4N Mm(10N為物塊重量，L為平衡時物塊到 D的距離，4N為摩擦力也就是拉力，因為是勻速運動，所以摩擦力是等于拉力的，1m為DO距離)解得，L=0.4m也就是說物體向右運動了1m-0.4m=0.6m W=F s=4N0.6m=2.4J.(原創(chuàng)題)如圖所示，杠桿

37、 BC與豎直方向的夾角 生60,杠桿BC能夠繞B點轉(zhuǎn)動，BC=60cm,在C端受到 水平拉力F的作用，同時C端還和繩子連接，繩子下端系一物體，物體是體積為1dm3,密度為7.8X103 kg/m3的實心金屬塊，其有 1/2部分露出水面時杠桿處于平衡狀態(tài)。不計杠桿的重力，g=10N/kg。求：(1)物體的重力G的大??；(2)物體受到的浮力的大小；(3)作用在杠桿C點的水平拉力F的力臂；(4)作用在杠桿C點的水平拉力F的大小?！敬鸢浮?1)物體的重力G的大小為78N；(2)物體受到的浮力的大小為5N;(3)作用在杠桿C點的水平拉力F的力臂為30cm；(4)作用在杠桿C點的水平拉力F的大小為73J3n【解析】(1)知道物體的體積和物質(zhì)密度，應(yīng)用密度公式km/v的變形可以求出物體的質(zhì)量。再根據(jù)重力公式G=mg,很容易求出物體的重力。計算時要注意單位的統(tǒng)一。物體的體積v=1dm 3=l0-3m3物體的物質(zhì)密度 尸7.8 X103 kg/m 3根據(jù)密度公式km/v的變形可以求出物體的質(zhì)量m= W=7.8X103 kg/m 3X10 3m3=7.8kg物體的重力 G=mg=7.8kgX10N/kg=78N(2)根據(jù)阿基米德原理的數(shù)