机械效率易错题辨析专题
备战中考物理易错题专题训练-机械效率的计算练习题附答案解析
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,物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。
下列判断正确的是A.F1=2F2W1=W2B.F1=12F2W1=12W2C.F1=4F2W1= W2D.F1=14F2W1=14W2【答案】C【解析】【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。
则:F1=2fF2=1 2 f故:F1=4F2根据功的公式可知:W1=F1×12s=2f×12s=fsW2=F2×2s=12f×2s=fs故:W1=W2,故选C。
2.小黄用图所示的滑轮组经过10s的时间,用150N的拉力将一个重270N的重物提高1m,求此过程:拉力F自由端拉出的距离是_____m;小黄所做的有用功是_______J;总功是_______J;拉力做功的功率是______W。
【答案】3 270 450 45 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,滑轮组的承重绳子根数n =3根,则拉力自由端拉出的距离s =nh =3×1m=3m[2]有用功W 有用=Gh =270N×1m=270J[3]总功W 总=Fs =150N×3m=450J[4]拉力做功的功率450J45W 10sW P t ===总3.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=F fs Fs 物 =3f F =320Nf=⨯85% 解得f =51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N 。
中考物理机械效率的计算(大题培优 易错 难题)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.在“再探动滑轮”的实验中,小明用动滑轮将重3N 的钩码匀速向上提升,拉力为2N ,2s 内钩码上升0.2m 。
此过程中有用功为_____J ,拉力做功的功率为_____W ,动滑轮的机械效率为_____%。
【答案】0.6 0.4 75%【解析】【分析】【详解】[1]拉动的过程中做的有用功就是克服钩码重力所做的功,即为=3N 0.2m=0.6J W G s =⨯物物有[2]绳子移动的距离为=20.2m=0.4m s ns =⨯绳物拉力所做的功为=2N 0.4m=0.8J W Fs =⨯总绳拉力的功率为 0.8J ==0.4W 2sW P t =总 [3]动滑轮的机械效率为 0.6J ==75%0.8JW W η=有总 2.如图所示,重300N 的物体在10s 内水平均速移动了1.5m ,若物体受到地面的摩擦力为60N ,绳端所用的拉力F 的功率为12W ,则绳端所用的拉力为_____N ,滑轮组的机械效率为_____。
【答案】40 75%【解析】【分析】【详解】[1]由图可知,滑轮组有两段绳子与动滑轮相连,所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为 3m =0.3m/s 10s s v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得,拉力大小为 12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知,滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以,滑轮组机械效率为90J =100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总 3.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦,则拉力F 为_____N ;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5,将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ,则该物体所受摩擦力为_____N 。
物理 机械效率的计算的专项 培优 易错 难题练习题附答案
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,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置,在此过程中,测力计上升的高度s 为0.2m .物块重G 为1.5N ,物块上升的高度h 为0.3m ,杠杆的机械效率为75%,则测力计的示数F =______N ,使用该杠杆做额外功的一个原因是______。
【答案】3 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功【解析】【分析】本题考查机械效率的应用。
【详解】[1]杠杆在使用过程中,所做的有用功W 有=Gh =1.5N ×0.3m=0.45J 根据W W η=有总得 0.45J ==0.6J 75%W W η=有总 而W 总=Fs ,所以0.6J =3N 0.2mW F s ==总 [2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦,使用杠杆过程需克服这些做功,于是便出现了额外功。
2.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦,则拉力F 为_____N ;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5,将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ,则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3【解析】【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦,则用手做的功和用机械所做的功相等;可由Gh Fs =求出拉力;已知有用功和机械效率,可由机械效率变形公式求出总功,再由W Fs =总求出拉力;不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs =求出拉力,然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦,则用手做的功和用机械所做的功相等,所以有Gh Fs =则拉力F 为 8N 0.2m 4N 0.4m Gh F s ⨯=== [2]用手做的有用功 8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=,根据W W η=有总可得,此时拉力F 做的总功 1.6J 2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得,此时拉力F 为 2J 5N 0.4mW F s ===总 [3]使用另一斜面,若不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs =可得,此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用,则实际拉力18N F ''=,所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3.如图所示,工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢.此斜面的长为4m ,高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________,货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中,货物的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”).【答案】90% 75 增大【解析】【分析】【详解】工人做的有用功W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J ,工人做的总功W 总=Fs=750N×4m=3000J , 斜面的机械效率2700=90%3000W J W Jη==有总, 克服摩擦做的额外功W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J , 由W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力300754W J f N s m ===额, 货物从底端匀速拉进车厢,货物质量不变,所以货物的动能不变,重力势能增大,故货物的机械能增大.4.一台起重机将3600N 的货物提高4m ,如果额外功是9600J ,则该起重机做的有用功是_______J ,机械效率是______。
2020-2021精选中考物理易错题专题复习机械效率的计算及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示的滑轮组,每个滑轮重2N ,把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ,不计绳重和摩擦,则( )A .绳子自由端的拉力F 为6NB .绳子自由端移动速度为0.1m/sC .F 所做的有用功为2.8JD .滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。
A .绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误; B .物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误;C .拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误;D .物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。
故选D 。
2.如图所示,重300N 的物体在10s 内水平均速移动了1.5m ,若物体受到地面的摩擦力为60N ,绳端所用的拉力F 的功率为12W ,则绳端所用的拉力为_____N ,滑轮组的机械效率为_____。
【答案】40 75% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,滑轮组有两段绳子与动滑轮相连,所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为3m =0.3m/s 10ss v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得,拉力大小为12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知,滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以,滑轮组机械效率为90J=100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总3.一台起重机将3600N 的货物提高4m ,如果额外功是9600J ,则该起重机做的有用功是_______J ,机械效率是______。
九年级-机械效率易错题分类分析
浦江东明书苑一对一教案授课日期:授课时间:让教育影响学生,改变学生,成就学生学生姓名:年级:九年级学科:科学教师姓名:孙小将上课内容:机械效率易错分类分析教学目标教学内容关于机械效率计算的常见错误分析★★★一、机械效率问题的基本思路机械效率是学生学习的重点和难点,它把《简单机械》和《功》这两章内容紧密地联系起来,综合性较强,学生较难理解。
下面谈一谈解答机械效率问题的基本思路:1. 首先应认真审题,搞清题目中的物理现象及过程。
2. 计算有用功、额外功和总功。
根据人们使用机械的不同,有用功的计算也不尽相同。
例如:若使用机械的目的是提升重物,那么克服物体的重力做的功就是有用功。
设重物的重力为G,提升的高度为h,则;如果使用机械的目的是在水平面上平移重物,那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。
设摩擦力为,物体移动的距离为s,则。
额外功是指对人们无用但又不得不额外做的功。
由于滑轮与轴之间和绳与滑轮之间的摩擦以及机械的自重总是客观存在的,因此额外功总是不可避免的。
而总功是人们作用在机械上的动力所做的功。
设动力为F,动力使物体移动的距离为s,则;如果动力对机械做功的功率为P,做功的时间为t,则。
;3. 运用机械效率公式解题时还应注意有关的几何关系。
如果使用滑轮组提升重物时,若重物升高hm,承拉重物的绳的股数是n股,则绳自由端移动的距离s=nh,动力作用的绳端移动的速度是重物上升速度的n倍。
如果使用滑轮组沿水平方向拉物体时,若物体移动lm,随担物体与水平面间的摩擦力的绳的股数是n股,则绳自由端移动的距离s=nl,动力作用的绳端移动的速度是物体移动速度的n倍;4. 机械效率的公式:。
它是一个比值,不会大于1,且没有单位;5. 最后,选用机械效率的几种表达式中的一个,列方程求解。
举例说明:例1. (2003,陕西)工人用如图1所示的滑轮组提升重物,在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m,已知工人向下的拉力为480N,则下列说法错误的是:()A. 绳子自由端被拉下6m;B. 工人所做的有用功是1960J,总功是2880J;C. 工人做功的功率是288W;D. 滑轮组的机械效率为51%分析与解:这道题考查了有用功、总功、功率和机械效率的概念的应用。
中考物理 机械效率的计算 培优 易错 难题练习(含答案)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1.一物体质量为10kg ,小红用定滑轮将该物体在4s 内匀速提升2m ,所用拉力为120N ,此过程中,小红做的有用功是_______,定滑轮的机械效率是________,拉力做功的功率是_______。
(g=10N/kg ) 【答案】200J 83.3% 60W 【解析】 【分析】 【详解】[1]所提升物体的重力为=10kg 10N /kg=100N G mg =⨯有用功为=100N 2m=200J W Gs =⨯有故有用功是200J 。
[2]总功为=120N 2m=240J W Fs =⨯总则机械效率为200J=83.3%240JW W η=≈有总故机械效率为83.3%。
[3] 拉力做功的功率为240J==60W 4sW P t =总 即拉力F 的功率为60W 。
2.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦,则拉力F 为_____N ;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5,将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ,则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3 【解析】 【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦,则用手做的功和用机械所做的功相等;可由Gh Fs =求出拉力;已知有用功和机械效率,可由机械效率变形公式求出总功,再由W Fs =总求出拉力;不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs =求出拉力,然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦,则用手做的功和用机械所做的功相等,所以有Gh Fs =则拉力F 为8N 0.2m4N 0.4mGh F s ⨯=== [2]用手做的有用功8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=,根据W W η=有总可得,此时拉力F 做的总功 1.6J2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得,此时拉力F 为2J5N 0.4mW F s ===总 [3]使用另一斜面,若不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs =可得,此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用,则实际拉力18N F ''=,所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3.如图所示,工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢.此斜面的长为4m ,高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________,货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中,货物的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”).【答案】90% 75 增大 【解析】 【分析】 【详解】工人做的有用功W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J , 工人做的总功W 总=Fs=750N×4m=3000J ,斜面的机械效率2700=90%3000W JW Jη==有总, 克服摩擦做的额外功W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J , 由W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力300754W Jf N sm===额, 货物从底端匀速拉进车厢,货物质量不变,所以货物的动能不变,重力势能增大,故货物的机械能增大.4.如图所示,利用斜面向上移动物体可以_______(选填“省力”、“省距离”、“省功”)。
_机械效率_易错题例析_李海英
W有用 W总
◇责任编辑 张
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如图1所示,物体G在拉力F的作用下作匀速
直线运动, 拉力所做的功是 600J, 物体向左效率是80%。 体所受的摩擦力是多大? 错解: (1 ) 如图1, 由W=F · s 得,拉力 F= 图1 300N。 (2 ) 对动滑轮而言, 所以f=3F=3×300N=900N。 有3段绳子拉着动滑轮, 分析: (1 ) 力学中的功是力与在力的方向上通过的距离 的乘积, 力和距离除了满足以上关系外, 还应该满足同 一性, 即力和距离应该是同一研究对象的两个量。上述 解法中的F是 “绳子自由端” 的力, 而所用的距离s=2m是 “物体” 通过的距离, 两物理量的研究对象是不同的, 故 不能用在同一公式中。 (2 ) 在滑轮组中, 绳子自由端的拉力 F 与物体的重 (水平方向时为物体与地面之间的摩擦力 f ) 之间的 力G 1 倍关系, 只有在理想情况下 (忽略滑轮重 、 绳重及机 n 械间的摩擦, 即机械效率是100%) 才成立, 而在非理想 情况下是不成立的。 正解: (1 ) 因为有三段绳子承担阻力, 所以s拉=3×s物。 由W=F · s得, 拉力F= (2 ) 因为 η = W 600J = =100N。 s 3×2m f = = ,所以 f =3Fη =3 × F · s绳 F · 3 f · s物 W 600J = = s 2m
例1
李海英
100N×0.8=240N。
例2
如图2所示装置, 绳重及摩擦不计。当物重为
50N时, 绳子自由端需要20N拉力才能使物体匀速上升。 如果绳子能承受的最大拉力为60N, 那么滑轮组最大可 吊起多重的物体? 错解: 当物重为G1=50N时, 拉力为F1=20N。假如物 则绳子自由端上升的高度为4h1, 此 体上升的高度为h1, 时η= W有 W总 = G1 · h1 F1 · 4h1 = 50N =62.5%。 4×20N
中考物理培优 易错 难题(含解析)之机械效率的计算含答案
【答案】50% 400 200 600 60%. 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]建材质量为 40kg,其重力为
G mg=40kg 10N/kg=400N
由图乙得,当建材重力为 400N 时,滑轮组机械效率为 50%。 [2]此时机械效率
= G = 400 =50% G G动 400+G动
则
f1 150N
Байду номын сангаас
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,由图知绳子股数 n 3 ,拉力 Fb为
Fb
1 3
(
f1
G动 )
1 3
150N+100N =
250 3
N
物体运动速度 0.2m/s 不变,则绳端移动速度
v绳 nv物 3 0.2m/s=0.6m/s
则拉力 Fb 的功率,由 则
P W Fs Fv tt
【答案】0.9 50 【解析】 【分析】 【详解】
[1]有丙图可知,绳子股数 n 3 ,物体向右运动 0.3m,则绳子自由端移动的距离 s绳 ns物 3 0.3m=0.9m
[2]由丁图,当物体受到的摩擦力是 100N 时,滑轮组机械效率为 50%,不计绳重和绳与滑 轮间的摩擦,则
W有用
η= = =
=80%.
故答案为 5,80%.
3.小黄用图所示的滑轮组经过 10s 的时间,用 150N 的拉力将一个重 270N 的重物提高 1m,求此过程:拉力 F 自由端拉出的距离是_____m;小黄所做的有用功是_______J;总功 是_______J;拉力做功的功率是______W。
【答案】3 270 450 45 【解析】 【分析】 【详解】 [1]由图可知,滑轮组的承重绳子根数 n=3 根,则拉力自由端拉出的距离
中考物理培优 易错 难题(含解析)之机械效率的计算附答案
解得 ,重物升高的高度是 ,乙滑轮组所做的有用功是
乙滑轮组所做的有用功是 ,B正确,不合题意;
C.重物G1移动的速度是
甲图中绳端移动的速度是
重物G2移动的速度是做功的功率之比是
F1和F2做功的功率之比为3:4,C正确,不合题意;
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.已知甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,由公式 可知,甲、乙两个滑轮组所做的有用功相同;甲图滑轮组绳子的股数n=3,故S甲=3h,乙图滑轮组绳子的股数n=2,故S乙=2h,而拉力F1=F2,则甲、乙两个滑轮组所做的总功为
所以甲的机械效率为
乙的机械效率为
故选C。
16.如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是( )
A.两滑轮组绳端移动的距离相等B.甲滑轮组的有用功比乙的少
C.甲滑轮组的总功率比乙的小D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重
【答案】D
A.重物G1的重力大小为5.5N
B.乙滑轮组所做的有用功是0.7J
C.F1和F2做功的功率之比为3:4
D.两个滑轮组的机械效率之比为4:3
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.从图甲可以看到,三条绳子托着动滑轮,动滑轮只是一个,重力大小是
把动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知
解得 ,重物G1的重力大小为5.5N,A正确,不合题意;
9.如图所示,重300 的物体在10s内水平均速移动了1.5m,若物体受到地面的摩擦力为60 ,绳端所用的拉力F的功率为12W,则绳端所用的拉力为_____N,滑轮组的机械效率为_____。
备战中考物理复习机械效率的计算专项易错题附答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60N ,物体匀速上升的速度始终为1m/s (不计绳重、摩擦及阻力,ρ水=1×103kg/m 3,g =10N/kg ),则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N ;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。
【答案】120 80%【解析】【分析】由图甲可知,承担物重的绳子股数n =2,则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍;由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率,利用P Fv =求绳子自由端的拉力,而不计绳重、摩擦及阻力,拉力A ()12F G G '=+轮,据此求A 的重力;由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率,由P Fv =得绳子自由端的拉力,不计绳重、摩擦及阻力,拉力A )12(F G F G =-+浮轮,据此求浮力大小;不计绳重、摩擦及阻力,利用A A W G F W G G F η-==+-有浮浮总轮求物体浸没水中时的机械效率。
【详解】[1]由图甲可知,n =2,则拉力F 拉绳的速度A 221m/s 2m/s v v ==⨯=由图乙可知,圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ,由P Fv =得,绳子自由端的拉力420W 210N 2m/s P F v ''=== 不计绳重、摩擦及阻力,拉力A ()12F G G '=+轮,A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=⨯-=轮由图乙可知,圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ,由P Fv =得,绳子自由端的拉力300W 150N 2m/sP F v ===不计绳重、摩擦及阻力,拉力A )12(F G F G =-+浮轮,物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-⨯浮轮[2]物体浸没在水中的机械效率()()A A 360N 120N 100%100%100%80%360N 120N 60N G F h W W G F G hη--=⨯=⨯=⨯=-+-+浮有总浮轮 2.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
中考物理二轮 机械效率的计算 专项培优 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,物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。
下列判断正确的是A.F1=2F2W1=W2B.F1=12F2W1=12W2C.F1=4F2W1= W2D.F1=14F2W1=14W2【答案】C【解析】【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。
则:F1=2fF2=1 2 f故:F1=4F2根据功的公式可知:W1=F1×12s=2f×12s=fsW2=F2×2s=12f×2s=fs故:W1=W2,故选C。
2.如图所示,每个滑轮均重12N,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力F做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)那么,拉力F的功率为_____W,滑轮组的机械效率为_______.【答案】32 92.5% 【解析】【分析】【详解】拉力F的功率为P=128040W Jt s==32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为:W额=G动⋅h=12N×8m=96J,则W有=W总−W额=1280J−96J=1184J;η=WW有总=11841280JJ=92.5%3.如图所示,用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体使其向左匀速运动0.4m,在这个过程中拉力F做功为_____J,已知物体受到水平地面的摩擦力为60N,该滑轮组的机械效率为_____(忽略绳子和动滑轮的重力)【答案】40 60%【解析】【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力,计算出拉力移动的距离,利用拉力做的总功;滑轮组所做的有用功为克服物体A受到摩擦力所做的功,根据求出其大小,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
【详解】[1]滑轮组有两段绳子与动滑轮接触,所以有2段绳子有效受力,则绳子自由端移动的距离拉力F所做的总功[2]滑轮组克服摩擦所做有用功滑轮组的机械效率【点睛】本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数n 的判断。
备战中考物理二轮 机械效率的计算 专项培优 易错 难题含答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示的滑轮组,每个滑轮重2N ,把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ,不计绳重和摩擦,则( )A .绳子自由端的拉力F 为6NB .绳子自由端移动速度为0.1m/sC .F 所做的有用功为2.8JD .滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。
A .绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误; B .物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误;C .拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误;D .物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。
故选D 。
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.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。
中考物理备考之机械效率的计算压轴培优易错试卷篇及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60N ,物体匀速上升的速度始终为1m/s (不计绳重、摩擦及阻力,ρ水=1×103kg/m 3,g =10N/kg ),则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N ;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。
【答案】120 80% 【解析】 【分析】由图甲可知,承担物重的绳子股数n =2,则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍;由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率,利用P Fv =求绳子自由端的拉力,而不计绳重、摩擦及阻力,拉力A ()12F G G '=+轮,据此求A 的重力;由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率,由P Fv =得绳子自由端的拉力,不计绳重、摩擦及阻力,拉力A )12(F G F G =-+浮轮,据此求浮力大小;不计绳重、摩擦及阻力,利用A A W G F W G G F η-==+-有浮浮总轮求物体浸没水中时的机械效率。
【详解】[1]由图甲可知,n =2,则拉力F 拉绳的速度A 221m/s 2m/s v v ==⨯=由图乙可知,圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ,由P Fv =得,绳子自由端的拉力420W 210N 2m/sP F v ''=== 不计绳重、摩擦及阻力,拉力A ()12F G G '=+轮,A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=⨯-=轮由图乙可知,圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ,由P Fv =得,绳子自由端的拉力300W 150N 2m/sP F v ===不计绳重、摩擦及阻力,拉力A )12(F GF G =-+浮轮,物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-⨯浮轮[2]物体浸没在水中的机械效率()()A A 360N 120N 100%100%100%80%360N 120N 60N G F h W W G F G hη--=⨯=⨯=⨯=-+-+浮有总浮轮2.如图所示,工人们用同一滑轮组,根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则F 1______F 2,机械效率ηA ______ηB 。
中考物理复习机械效率的计算专项易错题及答案
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,甲乙两个滑轮组,其中每个大小相同的滑轮质量相同,用它们分别将相同的重物提高到相同的高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )A .两滑轮组绳自由端拉力相等B .两滑轮组机械效率相等C .乙滑轮组的额外功多D .甲滑轮组绳自由端移动的距离多【答案】C 【解析】 【详解】A .由图可知,3n =甲,n 乙 =4,不计绳重和摩擦,则()113F G G =+动, ()2124F G G =+动 两滑轮组绳自由端拉力不相等,故A 错误; B .不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率G G G η=+甲动, 2GG G η=+乙动两滑轮组机械效率不相等,故B 错误; C .两滑轮组的额外功W G h =甲额动;2W G h =乙额动故乙滑轮组的额外功多,故C 正确; D .两滑轮组绳自由端移动的距离3s h =甲 ,4s h =乙则乙滑轮组绳自由端移动的距离多,故D 错误; 故选C 。
2.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 。
一段时间内物体沿水平方 向移动了 5m ,拉力 F 做功_____J 。
【答案】12 60 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,n =2,弹簧测力计的示数为6N ,则拉力为6N ,摩擦力f =2×6N=12N摩擦力为12N 。
[2]拉力移动的距离s ′=2s =2⨯5m=10m拉力做的功W =Fs =6N ×10m=60J拉力做的功为60J 。
3.如图在粗糙斜面上将一个重为16N 的物体匀速拉到高h 处,沿斜面向上的拉力为10N ,斜面长2m s =、高1m h =。
其中所做的有用功为__J ,物体受到的摩擦力大小为__N ,斜面的机械效率为__。
【答案】16 2 80% 【解析】 【详解】[1]所做的有用功为:W 有用16N 1m=16J Gh ==⨯;[2]拉力做的总功为:W 总10N 2m=20J Fs ==⨯,所做的额外功为:W 额=W 总-W 有用=20J-16J=4J ;摩擦力:4J=2N 2mW f s==额。
精选备战中考物理易错题专题复习机械效率的计算及答案解析
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,拉力 F 将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m ,用时 1s 。
运动时,物体与地面之间的摩擦力为 30N ,此时滑轮组的机械效率为 80%。
下列说法正确的是( )A .拉力 F =10NB .克服动滑轮重力做额外功 7.5JC .动滑轮重 7.5ND .拉力的功率是 37.5W【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知,滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,即n =3,该滑轮组的机械效率W fs f W Fns nFη===有用物总物 则绳子自由端的拉力30N 12.5N 3380%f F η===⨯⨯ 故A 错误;B .滑轮组对物体做的有用功30N 1m 30J W fs ==⨯=有用滑轮组做的总功312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总额外功为37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用由于绳有重力,绳与滑轮之间有摩擦力,故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和,故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ,故B 错误; C .由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ,动滑轮上升的高度为1m ,根据W Gh =知,动滑轮重小于 7.5N ,故C 错误; D .拉力做的总功为37.5J ,用时 1s ,由WP t=得拉力的功率为 37.51sJ37.5W W P t ===总 故D 正确。
故选D 。
2.如图所示,工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢.此斜面的长为4m ,高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________,货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中,货物的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”).【答案】90% 75 增大 【解析】 【分析】 【详解】工人做的有用功W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J , 工人做的总功W 总=Fs=750N×4m=3000J , 斜面的机械效率2700=90%3000W JW Jη==有总, 克服摩擦做的额外功W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J , 由W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力300754W Jf N sm===额, 货物从底端匀速拉进车厢,货物质量不变,所以货物的动能不变,重力势能增大,故货物的机械能增大.3.一台起重机将3600N 的货物提高4m ,如果额外功是9600J ,则该起重机做的有用功是_______J ,机械效率是______。
备战中考物理机械效率的计算(大题培优 易错 难题)及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图甲所示的滑轮组在同一平面上均以0.2m/s 的速度匀速拉动不同物体。
根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图像,如图乙所示。
若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,当物体向右运动0.3m ,绳子自由端移动__________m ;当滑轮组的机械效率为60%时,拉力F b 的功率是__________W 。
【答案】0.9 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]有丙图可知,绳子股数3n =,物体向右运动0.3m ,则绳子自由端移动的距离30.3m=0.9m s ns ==⨯绳物[2]由丁图,当物体受到的摩擦力是100N 时,滑轮组机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则100N=50%()(100N+)W fs f W fs G s f G G η====++有用物总物动物动动则100N G =动当滑轮组的机械效率为60%时,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,物体受到摩擦力的大小1111111=60%()(+100N)W f s f f W f s G s f G f η====++有用1物1总物1动物1动则1150N f =不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,由图知绳子股数3n =,拉力F b 为()b 111250150N+100N =N 33)3(F f G =+=动物体运动速度0.2m/s 不变,则绳端移动速度30.2m/s=0.6m/s v nv ==⨯绳物则拉力F b 的功率,由W Fs P Fv t t === 则b 250N 0.6m/s=50W 3P F v ==⨯绳2.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦,则拉力F 为_____N ;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5,将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ,则该物体所受摩擦力为_____N 。
中考物理备考之机械效率的计算压轴培优 易错 难题篇
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,重300N 的物体在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匀速直线运动了10s ,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是( )A .拉力F 的功率为12WB .物体与地面间的滑动摩擦力为32NC .绳子自由端移动的距离为2mD .滑轮组做的有用功为120J【答案】A 【解析】 【详解】A .拉力F 的功率为20N 0.2m s 3=12W p Fv ==⨯⨯故A 正确;B .滑轮组的机械效率为100%100%100%33W fh fW F h Fη===有用总 所以物体与地面间的滑动摩擦力为 3380%20N=48N f F η==⨯⨯故B 错误;C .绳子自由端移动的距离为330.2m s 10s=6m s vt ==⨯⨯故C 错误;D .滑轮组做的有用功为20N 0.2m s 10s 380%=96J W W Fs ηη=⨯⨯⨯⨯有用总==故D 错误。
故选A 。
2.一台起重机将3600N 的货物提高4m ,如果额外功是9600J ,则该起重机做的有用功是_______J ,机械效率是______。
【答案】1.44×104 60% 【解析】 【分析】起重机是用来提升重物的,所以对重物做的功是有用功,总功是指有用功与额外功的和,从而根据机械效率的公式,,可求得机械效率。
【详解】[1]该起重机做的有用功43600N 4m 1.4410J W Gh ==⨯=⨯有[2]该起重机的机械效率441.4410J 100%100%60%1.4410J 9600JW W η⨯=⨯=⨯=⨯+有总3.如图所示,用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A 重为20N ,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N ,则在2s 内拉力做的功是________J ,滑轮的机械效率是________(不计滑轮重力).【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离:s=vt=0.5m/s×2s=1m , ∵使用的是动滑轮,∴拉力移动的距离:s′=2s=2×1m=2m , 拉力做功:W=Fs′=2.5N×2m=5J ; ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍, ∴f=0.2G=0.2×20N=4N , 滑轮的机械效率: η====80%.故答案为5,80%.4.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 。
备战中考物理复习机械效率的计算专项易错题含答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图所示的滑轮组将重85N 的物体匀速提升2m ,用时10s ,已知动滑轮重为10N ,机械效率为85%。
此过程中有用功为_____J ,额外功为_____J ,拉力F 的大小为_____N 。
拉力F 做功的功率为_____W 。
当该滑轮组的机械效率低于_____时,使用它将不再省力。
【答案】170 30 50 20 50%【解析】【详解】[1]拉力做的有用功W 有用=Gh =85N×2m =170J[2]由100%=85%W W η=⨯有用总得拉力做的总功 170J =200J 85%W W η==有用总 则额外功为W 额外=W 总−W 有用=200J−170J =30J[3]由图知,n =2,拉力端移动距离s =2h =2×2m =4m由W 总=Fs 得拉力大小200J 50N 4mW F s ===总 [4]拉力做功的功率 200J 20W 10sW P t ===总 [5]不省力,说明拉力至少等于物重,当F =G =85N 时,此时的机械效率85N 100%=100%=100%=100%=100%=50%22285NW Gh Gh G W Fs F h F η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯有用总 当该滑轮组的机械效率低于50%时,使用它将不再省力。
2.如图所示,工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢.此斜面的长为4m ,高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________,货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中,货物的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”).【答案】90% 75 增大【解析】【分析】【详解】工人做的有用功W有用=Gh=1800N×1.5m=2700J,工人做的总功W总=Fs=750N×4m=3000J,斜面的机械效率2700=90%3000W JW Jη==有总,克服摩擦做的额外功W额=W总-W有用=3000J-2700J=300J,由W额=fs可得货物与斜面间的摩擦力300754W Jf Ns m===额,货物从底端匀速拉进车厢,货物质量不变,所以货物的动能不变,重力势能增大,故货物的机械能增大.3.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。
物理 机械效率的计算的专项 培优 易错 难题练习题附答案
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,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置,在此过程中,测力计上升的高度s 为0.2m .物块重G 为1.5N ,物块上升的高度h 为0.3m ,杠杆的机械效率为75%,则测力计的示数F =______N ,使用该杠杆做额外功的一个原因是______。
【答案】3 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功【解析】【分析】本题考查机械效率的应用。
【详解】[1]杠杆在使用过程中,所做的有用功W 有=Gh =1.5N ×0.3m=0.45J 根据W W η=有总得 0.45J ==0.6J 75%W W η=有总 而W 总=Fs ,所以0.6J =3N 0.2mW F s ==总 [2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦,使用杠杆过程需克服这些做功,于是便出现了额外功。
2.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦,则拉力F 为_____N ;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5,将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ,则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3【解析】【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦,则用手做的功和用机械所做的功相等;可由Gh Fs =求出拉力;已知有用功和机械效率,可由机械效率变形公式求出总功,再由W Fs =总求出拉力;不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs =求出拉力,然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦,则用手做的功和用机械所做的功相等,所以有Gh Fs =则拉力F 为 8N 0.2m 4N 0.4m Gh F s ⨯=== [2]用手做的有用功 8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=,根据W W η=有总可得,此时拉力F 做的总功 1.6J 2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得,此时拉力F 为 2J 5N 0.4mW F s ===总 [3]使用另一斜面,若不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs =可得,此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用,则实际拉力18N F ''=,所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3.如图所示,工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢.此斜面的长为4m ,高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________,货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中,货物的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”).【答案】90% 75 增大【解析】【分析】【详解】工人做的有用功W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J ,工人做的总功W 总=Fs=750N×4m=3000J , 斜面的机械效率2700=90%3000W J W Jη==有总, 克服摩擦做的额外功W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J , 由W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力300754W J f N s m ===额, 货物从底端匀速拉进车厢,货物质量不变,所以货物的动能不变,重力势能增大,故货物的机械能增大.4.一台起重机将3600N 的货物提高4m ,如果额外功是9600J ,则该起重机做的有用功是_______J ,机械效率是______。
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W F F 80% W 4 F 4 250 N
有用 拉 拉 总
F
F拉 G杆
பைடு நூலகம்
例7.如图所示滑轮组,物体浸没在水中,已知物重400N,重物 的体积为5dm3,拉力做的总功为900J,物体上升的距离是2m (物体不出水面),不计绳重和摩擦,(g取10N/kg),求机械效 率。
W G h W W
动
n倍的位置 和大小
6
例3.用如图所示的滑轮提升重4.5×103N的货物A,使A在2s 内匀速升高2m。如果拉力F为10000N,忽略绳重和轴摩擦。 求:拉力F在2s内做的功和滑轮的机械效率。
W G 4.5 10 N 22.5% W 2F 2 10 N
3 有用 4 总
G 3F G 3 600 N 500 N 1300 N
物 动
W G G 70% W 3F 3 600 N
有用 物 物 总
G 1260 N
物
例2.质量为4t的旅游车陷入沼泽地,并且发动机出现了故障。如 图所示,在小汽车的牵引下,使用滑轮组把旅游车拉出沼泽地。 旅游车的运动可看成速度v=0.5m/s的匀速直线运动,移动的距离 s=4m。在最省力的情况下,小汽车提供的拉力F=0.5×10 4 N,滑 轮组的机械效率η=80%。(滑轮、绳所受重力不计) 求:(1)在图中画出最省力的绕绳方法。 (2)所受阻力。 (3)滑轮组对旅游车所做的有用功。 (4)小汽车匀速运动的速度。 F
9 F F 10
A
W FS F 90% W FS F
有用 A A 总
Thanks
机械效率之 易错题
一七一中学 宋明然
【目录】
1
突显受力分析的重要性
2 突出易错题的对、错解题方法对比 3
非特定情况下如何列机械效率表达式
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2
关于 物体在空气中时 的竖向省力滑轮
W Gh G G W FS nF GG
排水量 1000㎏
W Gh W 1% Pt
有用 物 总
非特定情况下,机械效率分析
W W
有用
总
回归根本
15
如图19,要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动 100m,工人把它放在一个质量是50kg的木板B上,然后用400N 的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至终点。 (注:滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比) (1)在匀速拉动B的过程中,A、B之间的摩擦力是 N。 (2)计算拉力做的总功是多少焦耳? (3)在拉力做功的过程中,机械效率是多少? 水平拉力可以分成两个成分, 即拉动A的拉力和拉动B的拉力
1 1 f F 0.5 10 N 1000 N 5 5
4
W f f 80% W 5F 5 0.5 10 N
有用 4 总
f 2 10 N
4
关于 物体在空气中时 的竖向省力滑轮
W Gh G G W FS nF GG
有用 总
W G 500 N 62.5% W 4 F 4 200 N
有用 总
关于 物体在空气中时 的竖向省力滑轮
W Gh G G W FS nF GG
有用 总
动
W有不再是 克服物体重 力做功
9
例5. 一根均匀的金属杆AB长4m,自重为4000N,放在水平地 面上。人站在水平地面上,竖直向下用力拉绳端,使金属杆的 B端受到的竖直向上的拉力,匀速略微向上运动,此过程中滑轮 组的机械效率保持不变。已知动滑轮重500N,滑轮组的绳重、 绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略。求滑轮组的机械效率。
有用 总
动
计绳重和轮 轴间摩擦
3
例1.如图23所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N的力向 下拉动绕在滑轮组上的绳子,在10秒内使绳端向下移动了1.5m、 重物匀速上升了0.5m,已知动滑轮重为500N,滑轮组的机械效 率为70%(g=10N/kg).(1)按题意画出滑轮组的绕绳. (2)人的拉力的功率多大?(3)被吊起的重物质量多大?
W G 4000 N 89% W G G 4000 N 500 N
有用 杆 总 杆 动
G动 F拉
W F 2000 N 80% W F G 2000 N 500 N
有用 拉 总 拉 动
G杆
例6.如图,一根长10m粗细不均匀的金属路灯杆重1000N,放 在水平地面上。工人竖直向下用250N力F拉滑轮组的绳端,将路 灯杆的A端匀速略微向上提起的过程中,滑轮组的机械效率保持 80%不变。滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略, g = 10N/kg。 求:如用起重机将路灯杆保持水平状态吊起时,钢缆应系在距离 A点多远处?
有用 物 总 总
W F h (G F ) W W W
有用 拉 物 浮 总 总 总
F拉
G物
W Gh W FS
有用 总
W总不再是 拉力做功
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例8.据报道,华中农业大学的几位学生发明了一种水面垃圾清 理船,它能将水面上漂浮的垃圾通过前端的两个旋转滤网收集 后,由倾斜的传送带送至船尾的垃圾箱中。若相关数据如下表: (1)工作前,质量为60 ㎏的驾驶员登上船后,它排开水的体积是 多少? 名称 水面垃圾清 (2)正常工作时,传送带将收集的垃圾升高 理船 0.5m后,落入垃圾箱中,这要消耗发动 发动机 汽油发动机 5kW 机的1%的能量。它在5分钟内可传送300㎏ 额定功率 质量(空载) 200㎏ 的垃圾,求传送带的传送效率。
W 2G 2 4.5 10 N 90% W F 2 10 N
3 有用 4 总
例4.用如图所示的滑轮组提升重物G,拉力F的大小为200N,
物重为500N,求滑轮组提升重物的机械效率η。
W G 500 N 83.3% W 3F 3 200 N
有用 总