2020年中考物理计算题解题攻略(一)专题2.6 机械效率
2020-2021中考物理专题复习机械效率的计算题含答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,己知每个滑轮重均为50N,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为550N;在物体B下加挂重为90N 的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。
若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是()A.物体A所受滑动摩擦力大小为275NB.B的重力为500NC.F做功的功率为42WD.F的大小为530N【答案】D【解析】【详解】A.设物体A所受摩擦力大小为f,则弹簧测力计下滑轮有两段绳子,则有2f+50N=550N解得f=250N,故A错误;B.对于物体B,有3f=G B+G滑即250N×3=G B+50N所以G B=700N,故B错误;CD.加挂物体C后,有3(F—f)=G B+G C+G滑即3(F-250N)=700N+90N+50N解得F=530N,物体B上升的速度为5cm/s,则拉力F端移动的速度v=3×5cm/s=0.15m/s拉力F的功率P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示,用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F=20N,滑轮组的机械效率为85%,则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。
【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知,由3段绳子通过动滑轮,则s F=3s物,滑轮组的机械效率为85%,即η=W W有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。
3.如图所示的滑轮组(不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦),在拉力F的作用下,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 6N,则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:中考力热电综合计算题

中考物理专题4.5 初中力热电综合计算题知识回顾解决力热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、电功率公式、物体吸热放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律、热平衡方程等。
典例突破【例题1】(2019苏州)某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20℃的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失),(c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg)求:(1)装入水后水壶对桌面的压强p;(2)水吸收的热量Q;(3)将水烧开所需时间t。
【答案】(1)装入水后水壶对桌面的压强为750Pa;(2)水吸收的热量是3.36105J;(3)电热水壶把这壶水烧开需要336s。
【解析】(1)壶内装入质量为1kg的水,重力为:G水=mg=1kg×10N/kg=10N,装入水后水壶对桌面的压力:F=10N+5N=15N;第 1 页共 16 页装入水后水壶对桌面的压强:p=FS =15N200×10−4m2=750Pa;(2)水壶装了质量为1kg,初温为20℃的水,标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J∕(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;(3)不计热损失,W=Q吸,由P=WP额定可得电热水壶工作时间:t=WP额定=Q吸P额定=3.36×105J1000W=336s。
【例题2】图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两档加热功能,低温档功率为5500W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。
某次小眀用高温档淋浴时,水的初温是20℃,淋浴头的出水温度为40°C,淋浴20min共用水100L.假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水=4.2×103J/(kg•°C)】求:(1)电热丝R1的阻值。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:中考力热综合计算题

专题4.3 初中力热综合计算题知识回顾解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。
典例突破【例题1】(2019河南)在2018上海国际新能源汽车展上,各款车型争奇斗艳。
参展的新能源汽车大部分为电动汽车,其动力主要来源于电动机,如图所示是一款新型电动汽车,请你根据下面的数据进行计算:(1)若汽车质量为960kg,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2,汽车静止在水平地面上时,它对地面的压强多大(g=l0N/kg)(2)该电动汽车内部的电池电压为75V,额定电流为100A,电动机工作时可以把80%的电能转化为动能,汽车以额定功率匀速行驶,当速度为36km/h时,所受平均阻力是多少?(3)普通汽车把汽车燃烧能量转化为动能的效率为25%.如果电动汽车以36km/h的速度在额定功率下匀速行驶100km,与普通汽车相比大约可以节省多少汽油?(汽油的热值是4.6×107J/kg,结果保留一位小数)【答案】(1)汽车静止在水平地面上时,它对地面的压强为1.2×105Pa;(2)汽车以额定功率匀速行驶,当速度为36km/h时,所受平均阻力是600N;(3)与普通汽车相比大约可以节省5.2kg的汽油。
【解析】(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力:F=G=mg=960kg×10N/kg=9600N,受力面积:S=200cm2×4=800cm2=8×10﹣2m2,对地面的压强:p===1.2×105Pa;(2)电动机工作时的功率:P电=UI=75V×100A=7500W,由η=×100%可得,牵引力的功率:P机械=80%P电=80%×7500W=6000W,汽车行驶的速度:v=36km/h=10m/s,因汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以,由P===Fv可得,所受平均阻力:f=F′===600N;(3)在额定功率下匀速行驶100km牵引力做的功:W=F′s=600N×100×103m=6×107J,由η=×100%可得,需要汽油完全燃烧释放的热量:Q放===2.4×108J,由Q放=mq可得,节省汽油的质量:m′==≈5.2kg。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:利用速度公式解决计算题的策略(含答案)

专题2.1 利用速度公式解决计算题的策略1.灵活运用速度公式及其变形公式s v t = s v t = s t v=2.掌握物理量常用单位及其换算 (1)时间单位换算1h=60min=3600s 1min=60s (2)长度、路程单位换算1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm (3)速度单位换算1km/h=5/18m/s 1m/s=3.6km/h 3.利用速度公式解决计算题时思维方法(1)读题、审题后确认物体是做匀速直线运动还是做变速直线运动; (2)若做匀速直线运动,其速度的大小和方向均不变。
可由公式s v t = s v t = s t v=分别求解解速度,路程,时间。
在从题干中或图表中找到已知量后,要立即把已知量的单位化为国际单位,v 用米/秒(m/s )、S 用米(m )、时间用秒(s)。
将已知量连同单位代入相应公式求出相应物理量;(3)若做变速直线运动,可用v=s/t 求某段时间内的平均速度,求某段路程的平均速度。
在计算时也要注意单位的统一。
(4)在解决较复杂的问题时,或者说题中涉及两个物体的运动时,各物理量要做到一一对应,也就是v 1,s 1,t 1是物体1的速度、路程、时间,满足v 1=s 1/t 1;v 2,s 2,t 2是物体2的速度、路程、时间,满足v 2=s 2/t 2。
决不能相互混淆。
然后找与两物体对应方程相连接的物理量之间的关系,如S 1+S 2=a ,或者S 1-S 2=b ,有了这样的联系,两方程即可变为一个方程,所求物理量就在该方程之中。
类型1.利用速度公式求解【例题1】(2018•青岛)小明步行的平均速度是1.2m/s ,从家到学校要走15min ,那么他上学要走的路程是( )类型与典例突破知识回顾A.1080m B.108m C.18km D.0.3km【答案】A【解析】根据速度公式解决问题,重点看公式中两个物理量能知道,或者间接知道就可以求出第三个物理量。
2020年中考物理复习专题测试《机械效率》(含答案)

2020年中考物理复习专题测试《机械效率》一、单选题1.下列关于机械效率的说法正确的是()A. 越省力的机械,机械效率越高B. 做功越少的机械,机械效率越低C. 做功越慢的机械,机械效率越低D. 总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高2.利用相应规格型号的胶质滑轮,如图所示的甲、乙两种方式,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦,且动滑轮G动小于物重G),下列关系式正确的是()A. F甲<F乙η甲<η乙B. F甲>F乙η甲=η乙C. F甲>F乙η甲>η乙D. F甲=F乙η甲=η乙3.如图所示,把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A,关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB>ηCB. ηB=ηCC. ηB<ηCD. 无法确定4.现要利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法中可以提高斜面机械效率的是()A. 以较快的速度拉木箱B. 以较慢的速度拉木箱C. 减小斜面的倾斜程度D. 增大斜面的倾斜程度5.关于功、功率、机械效率的说法正确的是()A. 物体受到的力越大,力所做的功越多B. 做功多的机械,功率一定大C. 效率高的机械,做的有用功一定多D. 功率大的机械,做功越快6.如图所示。
利用动滑轮提升一个重为G的物块。
不计绳重和摩擦,其机械效率为60%,要使此滑轮的机械效率达到75%,则需要提升重力为G的个数为()A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个7.如图所示,斜面长20m、高10m,固定在水平地面上。
一位同学用平行于斜面向上40N的拉力,在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。
在此过程中()A. 斜面的机械效率是66.7%B. 斜面的机械效率是75%C. 该同学对物体做功的功率是10WD. 该同学对物体做功的功率是30W8.下列关于简单机械和能的说法中正确的是()A. 镊子和定滑轮都是等臂杠杆B. 使用滑轮组的优点是既可以省力又可以省距离C. 洒水车在水平路面上匀速洒水的过程中,水和车的整体动能和机械能都在减小D. 同一滑轮组匀速提升不同的重物,机械效率是相同的9.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m。
2024年中考物理二轮复习专题计算题:机械效率

2024年中考物理二轮复习专题计算题:机械效率1.如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N.试求:(1)滑轮组的机械效率为多少?(2)若物体的速度为0.2m/s,则拉力做功的功率是多少?2.如图所示滑轮组,在5s内将重500N货物匀速吊起1m高。
绳的自由端受到的拉力大小是280N。
(不计绳重及轮与轴摩擦)。
(1)绳的自由端移动的速度是多少?(2)动滑轮重多少?(3)滑轮组的机械效率约为多少?3.如图,建筑工人用400N的拉力匀速提升1000N重的物体,绳子上升9m,所用的时间是15s,不计绳重和摩擦,求:(1)动滑轮重;(2)工人做有用功的功率;(3)滑轮组的机械效率.4.如图所示,是使用滑轮组从水池中打捞物体的简化示意图。
某次打捞中将一个体积为30.1m 、密度为332.510kg /m ⨯的实心物块匀速提升了2m (物块始终浸没在水中),水面到池底的深度为9m 。
(331.010kg /m ρ=⨯水,10N /kg g =)求:(1)水池底部受到水的压强;(2)物块受到的浮力大小;(3)若打捞中实际所用拉力F 为1000N ,这个滑轮组的机械效率。
5.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N 的物体10s 匀速提升3m ,所用的拉力为50N ,不计绳重及摩擦。
求:(1)拉力F 的功率;(2)此时滑轮组的机械效率;(3)若用该滑轮组同时匀速直线拉4个这样的物体,拉力为多大?6.工程队为了打捞沉在河底的物体,设计了如图所示的装置。
已知物体的质量为3.9×103kg ,体积为1.5m 3,所用的拉力F 的大小是2.0×104N ,物体在20s 内匀速上升了2m 。
(物体未露出水面,不计水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m 3)求:(1)物体受到的浮力;(2)滑轮组对物体做的功;(3)滑轮组的机械效率及物体从接触水面到刚好离开水面的过程中滑轮组机械效率的变化情况。
2020-2021中考物理机械效率的计算(大题培优 易错 难题)附答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将两个重力相同的物体G 1和G 2在相同时间内匀速提升相同高度,若不计绳重和摩擦,比较甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是A .甲滑轮组省力,乙滑轮组的机械效率大B .乙滑轮组省力,乙滑轮组的机械效率大C .乙滑轮组省力,甲滑轮组的机械效率大D .甲、乙滑轮组做的有用功相同,甲、乙滑轮组机械效率一样大【答案】D【解析】【详解】 由题知,动滑轮重相同,提升的物体重也相同,不计绳重及摩擦,拉力1F G G n=+物动(),由图知,n 甲=3,n 乙=2,则绳端的拉力分别为: 13F G G =+甲物动(), 12F G G =+乙物动(), 所以F F 甲乙<,则甲滑轮组更省力;因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度都相同,由W G h =有用物、W G h =额动可知,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则拉力做的总功相同,因为W W η=有用总,所以两滑轮组的机械效率相同;综上所述,故选D 。
2.如图所示,工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
若不计绳重及摩擦,绳子自由端移动的距离是____m ,动滑轮的重力为____N ,该滑轮组的机械效率是______。
【答案】4 100 80%【解析】【分析】【详解】[1]由图可知,动滑轮上绳子段数为2,则绳子自由端移动距离为s =2h =2×2m=4m[2]拉力为250N ,物体中400N ,则根据动滑轮上绳子段数为2,可求动滑轮重力为G 滑=2F -G 物=2×250N-400N =100N[3]机械效率为 ()()400N 100%100%100%80%400N+100N W G h W G G h η=⨯=⨯=⨯=+有物滑总物 3.用如图所示的滑轮组匀速提升质量为4kg 的物体,在重物上升1m 的过程中,拉力F 的功率为25W ,此时滑轮组的机械效率为80%,则拉力做的有用功是_____J ,重物上升的速度是_____m/s ;若用此滑轮组匀速提升80N 的货物,所需拉力为________N 。
2020-2021备战中考物理机械效率的计算热点考点难点含答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进,已知小车的重力10N G =,拉力大小15N F =,该装置的机械效率是60%,则小车与地面之间摩擦力为( )A .27NB .36NC .18ND .270N 【答案】A【解析】【分析】【详解】由于小车沿水平地面匀速前进,那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力,即'F f =,该装置的有用功是'''W F s fs ==有三段绳子托着动滑轮,那么绳端移动的距离是'3s s =,该装置所做的总功是'15N 3W Fs s ==⨯总可知''100%100%60%15N 3W fs W s η=⨯=⨯=⨯有总 解得27N f =。
故选A 。
2.如图的装置中,物体B 重为30N ,每个滑轮重均为6N ,不计绳重及滑轮的摩擦。
现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ,物体B 也随滑轮匀速上升。
则物体A 受到的摩擦力为_________N ,滑轮组的机械效率为_________%(百分号前保留2位小数)。
【答案】8 83.33【解析】【分析】【详解】[1]物体B 重30N ,动滑轮重6N ,滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触,不考虑绳子重及摩擦,则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力,物体才能匀速上升,以物体A 为研究对象,其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力,它受到的向右的拉力为20N ,物体A 处于匀速直线运动状态,受到的力是平衡力,则其受到的向左的摩擦力为20N -12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3.如图所示,工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
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专题2.6 机械效率知识回顾1.与杠杆有关的计算题解题策略a.用杠杆提升物体的模型图b.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式(1)杠杆平衡条件公式公式F1L1=F2L2(2)求解动力,用变形公式F1=F2L2/ L1(3)求解动力臂,用变形公式L1=F2L2/ F1(4)掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量F1代表杠杆平衡时,受到的动力;L1代表杠杆平衡时的动力臂;F2代表杠杆平衡时,受到的阻力;L2代表杠杆平衡时的阻力臂。
F1L1=F2L2这个公式表示,杠杆平衡时,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
c. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法(1)用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh(2)用杠杆提升物体做的总功W总= Fs(3)用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用其中h是重物G被提升的高度,s是动力F 移动的距离。
h与s的关系可以根据相似三角形建立。
d. 杠杆机械效率的求解(1)用杠杆提升物体时,有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。
(2)杠杆机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%2.与滑轮组有关的计算题解题策略(一)用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组竖直提升物体的模型图b. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法(1)有用功W有用=Gh(2)总功W总=Fs(3)额外功W额外=W总—W有用(4) s=nh其中h是重物G被提升的高度,s是动力F 移动的距离, n是动滑轮上的绳子段数。
c. 滑轮组机械效率的求解(1)用滑轮组提升物体时,有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
(2)滑轮组机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%η=(W有用/W总)×100%= (G / nF ) ×100%(二)用滑轮组水平拉动物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组水平拉动物体的模型图b. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功求法(1)有用功W有用= fs2(2)总功W总= F s1(3)额外功W额外=W总—W有用(4)s1= ns2其中 s1是动力F 移动的距离,s2是重物水平移动的距离,f是物体匀速运动受到的阻力, n是动滑轮上的绳子段数。
c. 滑轮组机械效率的求解(1)用滑轮组水平拉动物体时,有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
(2)滑轮组机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%η=(W有用/W总)×100%= (fs2/ F s1) ×100%3.与斜面有关的计算题解题策略a.用斜面提升物体的模型图b. 用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法(1)有用功W有用= Gh(2)总功W总= F s(3)额外功W额外=W总—W有用其中 s是动力F 沿着斜面移动的距离,h 是重物上升的高度,s和h的关系,通常可由解三角函数得到,一般斜面倾斜角给出。
c. 斜面机械效率的求解(1)用斜面提升物体时,有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。
(2)斜面机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%η=(W有用/W总)×100%= (Gh / F s) ×100%类型与典例突破类型1.与杠杆有关的计算题【例题1】(2019山西)汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。
全国各地设置了许多超载监测站加强监管。
如图所示,一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。
先让货车前轮单独开上电子地磅秤,其读数为8t;前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,其读数为9t。
国家规定两轴货车限载车货总重18t,请你通过计算分析该货车是否超载。
【答案】该货车不超载。
【解析】分别以汽车前轮和后轮为支点建立杠杆模型,根据杠杆的平衡条件得出等式,联立等式即可求出车受到的重力,然后与汽车的自身和载重相比较即可得出答案。
以汽车前轮为支点建立杠杆模型,示意图如图甲,根据杠杆平衡条件得:F后L=GL1﹣﹣﹣﹣①以汽车后轮为支点建立杠杆模型,示意图如图乙,根据杠杆平衡条件得:F前L=GL2﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得:G=F前+F后=(8×103kg+9×103kg)×10N/kg<18×103kg×10N/kg,所以,该货车不超载。
类型2.与滑轮组有关的计算题【例题2】(2018辽宁鞍山)如图所示,利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m,所用拉力F 为150N.不计绳重和摩擦下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的速度为2m/s B.动滑轮的总重为100NC.滑轮组的机械效率为83.3% D.提升更重的物体,滑轮组的机械效率会变小【答案】A【解析】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、绳子自由端移动速度、有用功、总功和机械效率的计算,还考查了物体重力对机械效率的影响,根据题图确定n的大小是本题的突破口。
(1)由图知,n=4,绳子自由端移动距离s=4h,利用速度公式求绳子自由端移动速度;(2)不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮所受的重力;(3)利用W=Fs求拉力做的总功,利用W=Gh求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;(4)增大滑轮组机械效率的方法:一是增大提升的物重,二是减小摩擦、减小动滑轮重。
A、由图知,n=4,绳子自由端移动的距离:s=4h=4×1m=4m,绳子自由端移动的速度:v===2m/s,故A正确;B、不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动),可得动滑轮所受的重力:G动=4F﹣G=4×150N﹣400N=200N,故B错误;C、拉力做的功:W总=Fs=150N×4m=600J,有用功:W有用=Gh=400N×1m=400J,滑轮组的机械效率:η==×100%≈66.7%,故C错误;D、若用该滑轮组提升所受重力更重的物体,额外功不变,有用功增加,有用功在总功中所占的比例增加,机械效率会变大,故D错误。
类型3.与斜面有关的计算题【例题3】(2019甘肃兰州)如图所示,斜面长2m、高1m,把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端,需要克服重力做功 J。
若斜面是光滑的,则沿斜面向上的拉力 N。
在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是。
(g=10N/kg)【答案】240;120;红酒开瓶器。
【解答】物体的重力:G=mg=24kg×10N/kg=240N,使用斜面时做的有用功:W有=Gh=240N×1m=240J;若斜面是光滑的,则拉力所做的做等于克服物体重力所做的功,由W=Fs可得拉力:F=120N;“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”这三种机械中,核桃钳属于杠杆,衣架上的滑轮属于滑轮组,红酒开瓶器属于斜面。
一、填空题1.(2019湖南怀化)如图所示,用滑轮组将重为100 N的物体匀速提升3m,拉力F所做的总功为400 J,则在这个过程中拉力F做了J的有用功,该滑轮组的机械效率是。
【答案】300;75%。
【解析】(1)拉力做的有用功:W有用=Gh=100N×3m=300J(2)W总=400J,滑轮组的机械效率:η=W有用/W总=300J/400J×100%=75%2.(2019湖南娄底)既可以省力,又可以改变用力方向的滑轮是____(选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”);利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功,其中额外功是____J。
【答案】滑轮组;10。
【解析】(1)使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮可以省力,但不可以改变力的方向;用定滑轮和动滑轮组成滑轮组,既可以省力,又可以改变力的方向;(2)由题知,使用杠杆做的总功W总=100J,η=90%,可得做的有用功:W有用=W总×90%=100J×90%=90J,则利用杠杆做的额外功:W额=W总-W有用=100J-90J=10J。
3.(2018•威海)如图为吊装工具示意图,物体M为重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,OA:OB=1:2,中考达标训练题每个滑轮重100N.当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为N,物体M对地面的压力为N.(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)【答案】400;4500。
【解析】(1)人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件可得:F+F支=G,则F支=G﹣F=700N﹣300N=400N,因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力:F压=F支=400N;(2)定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力,由力的平衡条件可得:F A′=3F+G定=3×300N+100N=1000N;杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,即F A=F′A=1000N;根据杠杆的平衡条件:F A×OA=F B×OB,且OA:OB=1:2,所以:F B===500N;因为物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力,即F B′=F B=500N;物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M受到的支持力为:F M支持=G M﹣F B′=5000N﹣500N=4500N,因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面的压力:F M压=F M支持=4500N。
4.(2019四川乐山)在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s=4.5m,提升高度h=1.8m,所用时间t=30s。
则拉力F做功的功率为______W,此过程中物体受到的摩擦力为______N。
【答案】60 160【解析】(1)拉力所做的总功:W总=Fs=400N×4.5m=1800J,拉力F做功的功率:P===60W;(2)有用功:W有=Gh=600N×1.8m=1080J,克服摩擦力做的额外功:W额=W总-W有=1800J-1080J=720J,由W额=fs得,物体所受斜面的摩擦力:f===160N。
5.(2017•烟台)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m 长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为,若实际用力为500N,斜面的机械效率为,重物受到的摩擦力为。
(g取10N/kg)。
【答案】400N;80%;100N。
【解析】(1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功:W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J;Fs=mgh=1200J,解得:F==400N;(2)人所做的总功:W总=Fs=500N×3m=1500J;斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%;(3)W总=W有+W额即:Fs=Gh+fs所以f===100N。