杠杆和机械效率问题(初中物理知识竞赛辅导)讲解学习
初中物理 九年级上册 试卷讲义 专题十二 简单机械 机械效率-学用
、2024版《5年中考3年模拟》 中考物理 全国版专题十二简单机械机械效率曲一线中考项目部5年中考考点1杠杆模型的构建与分析判断考向1杠杆力臂作图1.(2023湖南衡阳,18,2分)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。
图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力F1的力臂l1。
2.[2022四川成都A,21(2),2分]如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。
把人体视为杠杆,O为支点,动力等效为F1。
请画出F1的力臂L1。
考向2杠杆类型判断3.(2023山东烟台,9,2分)筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一。
如图所示,使用筷子时虽然费力但省距离,下列工具在使用中也能省距离的是()4.(2023甘肃,12,2分)如图所示是三种类型的剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是(选填“省力”“省距离”或“省功”)。
考向3杠杆动态分析5.(2022江苏泰州,39,3分)建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥,如图为小华制作的斜拉索大桥模型,她用长30 cm、重5 N的质地均匀分布的木条OA 做桥面,立柱GH做桥塔。
OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,桥面OA实质是一种(填简单机械名称),保持桥面水平,细线对OA的拉力F=N;将细线一端的固定点由B点改至C点,拉力F的大小变化情况是。
由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。
6.(2022江苏扬州,26,4分)某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置。
此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)以O为支点,请在图中作出动力...l.。
........F.的力臂(2)该同学质量为50 kg,则墙壁对人的支撑力约为N。
(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化?,并说明理由。
初中物理之杠杆机械效率
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读
Gh1
100 %
(1)杠杆机械效率的表达式为η= Fh2
。
回答下列问题:
(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,
2
当重物悬挂点向支点方向移动时,
设右侧上升高度同样为h2,重物上升的高度小于h
1
杠杆重心上升的高度同样为 h2
2
W 有用 100%
W
总
Gh1
100 %
Fh2
当h1减小时,η变小
即当重物悬挂点向支点移动时,杠杆机械效率减小
当物重G变大时,设它上升的高度同样为h1
杠杆右侧上升高度也为h2
杠杆机械效率
F
额外功产生的原因:克服杆重和摩擦做功
忽略摩擦,只考虑杆重,此时
G
W额外 = G杆·h3
F竖直向上,匀速,缓慢向上提杠杆
W总 = Fh2
W有用 = Gh1
W 有用 100%
W
总
Gh1
100 %
Fh2
1
h3 2 h2
1
G杆· h2
2
∴W总=W有用+W额外
1
Fh2 = Gh1+G杆· h2
谢谢观看
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为
F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题:
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C、O、B位置
不变,扔将钩码提升相同高度,则杠杆的机械效率
初中九年级物理杠杆的机械效率与哪些因素有关
杠杆的机械效率与哪些因素有关
1、我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。
用符号η表
测量杠杆的机械效率:
【器材】
轻质杠杆(木质),重质杠杆(铁制),钩码,有支座的木板,弹簧秤,细线。
【操作】
(1)将轻质杠杆按如图装在画有等间距水平横线的木板上。
在杠杆的A处悬挂几个钩码,把弹簧秤系在杠杆B处并竖直缓慢地向上拉杠杆。
记下钩码重G1、钩码被提升的高度h1、弹簧秤的示数F1和弹簧秤移动的距离S1,比较G1h1和F1S1的大小,并根据η1=(G1h1)/(F1S1)算出此时杠杆的效率η1。
(2)减少悬在A处的钩码个数,重复上述实验,算出杠杆的效率η2。
比较η1和η2的大小,得η2<η1,表明同一杠杆在不同情况下,效率可能不同。
(3)用重质杠杆代替轻质杠杆重复(1),算出杠杆的效率η3。
比较η1和η3的大小,得η1>η3,可知不同杠杆在相同工作情况下,效率也可能不同。
简单分析η1、η2、η3大小不同的原因。
中考物理复习第十一章简单机械和功教案---滑轮与杠杆结合题型
第十一章简单机械和功----滑轮机械效率探究求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容,也是近年来中考的热点问题。
由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念,特别是滑轮组的机械效率题目中,同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同,有用功在具体情况中的形式不同,隐含条件的渗入,以及特殊形式的滑轮组等等,在学习的过程中常感觉困惑,易造成错解。
为了解决这类问题,同学们要搞清楚以下几点:要对机械效率公式进行归类细化根据对、、的具体理解,可以将机械效率的定义式进行如下归类:1、在竖直方向上,G是物体重,G动是动滑轮重,h是物体被提升的高度,也是动滑轮被提升的高度。
∴,若绳重及摩擦不计,F是拉力,S是拉力F移动的距离,n是动滑轮上承担力的绳的段数。
,;①②③公式都适合。
若是考虑绳重和摩擦力,用滑轮组把物体提升的高度h,拉力F移动的距离S,总满足S=nh;只可用于①②。
2、在水平方向上,由于物体是匀速运动,滑轮组对物体的拉力F′与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力,∴,即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。
3、在斜面方向上,f是物体与斜面之间的摩擦,L是斜面的长,由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功,所以。
1、(2021·青山模拟) 如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M是重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,已知长度OA∶ OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N ,杠杆与绳的自重滑轮组摩擦均不计。
当工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,建筑材料P以0.3m/s的速度上升。
则()A .滑轮组的机械效率为88. 9%B .物体M对地面的压力为4500NC .工人对地面的压力为1000ND .工人拉绳的功率为270W2、李华同学利用如图所示的装置提起水中的物块,下列判断正确的是()A .装置中的滑轮是定滑轮B .物块上表面露出水面前,所受浮力不断减小C .装置中的AOB是省力杠杆D .装置的机械效率可以达到100%3、(2020·盘锦) 工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆。
(中考物理)考点19 简单机械及机械效率
一、杠杆1.杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。
在力的作用下能绕固定点转动,这是杠杆的特点。
杠杆有直的也有弯的。
2.杠杆的五要素(1)支点:杠杆(撬棒)绕着转动的点,用字母O标出。
(2)动力:使杠杆转动的力。
画力的示意图时,用字母F1标出。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。
画力的示意图时,用字母F2标出。
注意:动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。
用字母L1标出。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1.动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式:F1×L1=F2×L2。
2.杠杆的平衡条件实验(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,力臂L1和L2恰好重合,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了,而图甲杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有图乙方便。
由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。
3.杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度,即匀速转动时,也叫做杠杆的平衡,这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题,一般按照以下步骤:(1)确定杠杆的支点的位置;(2)分清杠杆受到动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地做出力的示意图;(3)确定每个力的力臂;(4)根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力) 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力) 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力)既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1.定滑轮(1)定义:中间的轴固定不动的滑轮。
2018初中物理竞赛教程基础篇:第13讲机械效率机械能附强化训练题及答案
第 13 讲机械效率机械能13.1 学习概要13.1.1 机械效率1.实用功、额外功和总功G 的物为实现某种目的而对物体直接所做的功,称为实用功。
比如:用滑轮组将重为体提高升度 h,则实用功 W 实用 =Gh 。
在经过机械对物体做功的过程中,常常还须战胜机械的摩擦做功,这部分功有时是我们不需要但又不得不做的功,所以叫做额外功。
额外功产生的主要有两种原由:一是提高物体时,战胜机械、容器重力等要素所做的功。
比如:用滑轮组提高物体时,战胜动滑轮重力所做的额外功 W 额外 =G ’h(这里 G’是动滑轮的重力)。
二是战胜机械的摩擦所做的功。
比如:用滑轮组或斜面提高物体时,战胜轮和轴之间及轮和轮之间的摩擦、物体与斜面之间的摩擦所做的额外功 W 额外 =fs。
实用功和额外功的总和,称为总功。
W 总 =W实用 +W额外2. 机械效率所做总功中实用功的机械效率表示经过机械对物体做功的有效程度的物理量效率越高,比率就越大。
在物理学中,将实用功跟总功的比值,称为机械效率。
用公式表示为η= W实用 / W总机械能1.能把物体做功的本事叫做能。
物体能做的功越多,就说它拥有的能越多。
2.动能和势能动能是物体因为运动而拥有的能。
物体的质量越大,运动速度越大,其动能就越大。
重力势能是物体处于某一高度时所拥有的势能。
物体质量越大,所处的地点越高,重力势能就越大。
弹性势能是物体因为发生弹性形变而拥有的势能。
物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。
重力势能和弹性势能统称为势能。
3.机械能动能和势能统称为机械能。
动能和势能之间能够互相转变,在转变过程中若没有能量的损失或其余能量的增补,机械能的总和保持不变,机械能是守恒的。
机械能和其余形式的能之间也能够互相转变。
不论是动能和势能之间的互相转变,仍是机械能和其余形式的能之间的互相转变常常是经过做功的过程来实现的。
在转变过程中,所做的功越多,一种形式的能转变为另一种形式的能就越多。
能量的转变多少可以用做功的多少来量度。
初三物理功的原理 机械效率知识精讲
初三物理功的原理 机械效率知识精讲功的原理 机械效率一. 使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
这个结论叫做功的原理。
在不考虑额外功的情况下,使用机械尽管不能省功,但有以下好处: 1. 使用机械可以改变动力的大小、方向和动力作用点移动的距离,并可以改变做功的快慢; 2. 使用机械能够比较方便的完成人们不便直接完成的工作。
例1:(1995年全国应用物理竞赛试题)螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示),用手柄转动螺杆时,螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为d ,螺距为h ,手柄末端倒转轴的距离为l ,要举起质量为M 的重物时,至少要给手柄顶端多大的力?提出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
分析:施加在手柄上的力使物体克服重力上升。
根据功的原理,作用在手柄上的力做的功等于克服物体重力做的功。
转动一周时,手柄末端通过的距离为s=2π(l+d/2),垂直给手柄的力F 时所做的功为W 1=FS=F ·2π(l+d/2),转动一周时重物升高h ,克服物体重力做功W 2=Mgh 。
根据功的原理有W 1=W 2,即F ·2π(l+d/2)= MghF=Mgh/2π(l+d/2)为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。
总评:这种螺旋装置在日常生活中有很多地方应用。
二. 机械效率1. 机械工作的时候,对人们有用的功叫做有用功;对人们没有用,但又不得不做的功叫做额外功;动力对机械的功叫做总功。
总功等于有用功和额外功之和,即: W 总=W 有用+W 额外2. 机械效率:有用功跟总功的比值叫做机械效率。
它是表示机械性能的物理量。
3. 公式 η=总有用W W ×100% 或η=总有用P P ×100%η<1例1:图中,每个滑轮重1N ,重物重12N ,当重物匀速上升时,力F 应为______N ,整个装置的机械效率η=__________。
中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题11机械效率的计算含解析
专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。
机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。
一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率(1)定义:物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。
(2)公式:100%W W η=⨯有用总(3)提高机械效率的方法:增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。
注意:机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1;机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。
二、滑轮组机械效率的计算:(物体匀速运动)当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总-W 有=Fs -Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总(任何情况下都适用); 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动(不考虑绳子和摩擦的情况下适用)。
当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总-W 有=Fs 绳-fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。
注意:(1)当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。
(2)由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。
尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。
(3)滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。
专题32杠杆机械效率(计算题) 中考物理一轮复习专题练习(解析版)
专题32杠杆机械效率(计算题)2023届中考物理一轮复习专题练习一、计算题1.如图是一个提起重物的机械组成部分示意图,O 是转动轴,不计绳重及摩擦,杠杆OA 是重为G o 的均匀杠杆,挂在OA 中点B 处的重物重力为G ,已知G o =30N ,G =150N 。
(1)若利用该杠杆将重物提升0.5m ,求杠杆的机械效率;(2)为维持杠杆在水平位置平衡,求力F 的大小。
【答案】(1)杠杆的机械效率为83.3%;(2)力F 的大小为90N 。
【解析】据题意有用功即是杠杆对物体做功,所以有用功为150N 0.5m 75JW Gh 有额外功应是克服杠杆自身重力做功,所以额外功为030N 0.5m 15JW G h 额总功为75J 15J 90JW W 总额有因此机械效率为75J100%100%83.3%90JW W有总(2)由杠杆平衡条件可知1122F L F L 根据公式可得00111222F LG L G L G G L得011150N 30N 90N 22F G G2.如图,使用杠杆提升重物,拉力F 竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求物重G /N 拉力F /N 时间t /s A 端上升的竖直距离h /m B 端下降的竖直距离s /m 2005000.50.40.2(1)拉力所做的功(2)拉力做功的功率(3)此过程中,该杠杆的机械效率【答案】(1)100J (2)200W (3)80%【解析】(1)拉力所做的功:W 拉=Fs =500N×0.2m=100J (2)拉力做功的功率:100J==200W 0.5sW P t拉(3)此过程中拉力做的有用功为:200N×0.4m=80J W Gh 该杠杆的机械效率:80J=×100%=×100%=80%100JW W 有总3.如图甲所示,物体C 静止在水平上,已知C 重500N ,底面积为250cm 2。
(1)求物体对地面的压强;(2)用如图乙所示的杠杆提升物体C ,杠杆AB 可绕O 点转动,AO =5cm ,OB =10cm ,若不计杠杆自重、绳重及摩擦,要使杠杆在水平位置保持静止,求小华在B 端对杠杆施加的最小拉力;(3)实际上,小华用300N 竖直向下的拉力,使物体匀速升高10cm ,B 端下降20cm ,求杠杆的机械效率。
中考物理知识点突破——滑轮、机械效率相关计算题及解析,共17小题
中考物理知识点突破——滑轮、机械效率相关计算题及解析,共17小题1.如图所示,动滑轮重4N,所吊重物B重20N,物体A重240N,此时物体B恰好以0.1m/s 的速度匀速下降。
不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。
求:(1)水平面对物体A的摩擦力是多大?(2)要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大?2.举世嘱目的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车,是集桥、岛、隧道于一体的跨海桥梁。
图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,若使用柴油机和滑轮组将高h=1m的实心长方体A从海底以0.1m/s的速度匀速吊出海面;图乙是物体A所受拉力F1随时间t变化的图象。
(ρ海=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不计摩擦、水的阻力及绳重)。
求:(1)物体A的密度。
(2)当物体A在计时起点的位置时,上表面受到海水的压力。
(3)物体A露出水面前,柴油机对绳的拉力F做的功W随时间t的变化图象,如图丙,求此过程滑轮组的机械效率。
3.如图是用动滑轮提升货物A的示意图。
用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。
求:(1)提升货物所做的有用功W有;(2)拉力通过的距离及拉力的功率P;(3)动滑轮的机械效率η。
4.如图1所示,装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2。
桶的质量忽略不计,g取10N/kg。
(1)求桶中水的质量。
(2)求这桶水对地面的压强。
(3)某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为40N.求该滑轮组的机械效率。
5.小段用如图所示装置,使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起,滑环C 可在光滑的滑杆上自由滑动。
已知合金密度ρ=1.1×04kg/m3:所用拉力F为500N,且始终竖直向下:O为支点,且AO=4OB:动滑轮的机械效率为75%.若杠杆质量、杠杆与攴点间摩擦不计,整个过程中合金块始终未露出水面。
八年级物理第十二章《杠杆》说课稿
《杠杆》说课稿尊敬的各位评委:大家好!我是_____号,我说课的题目是《杠杆》,下面我从说教材、说学情、说教法和学法、说教学过程、板书设计等方面来进行说课。
一、说教材1、教材的地位和作用本节选用的是2013年新人教版的八年级物理下册第十二章第1节。
在教材第七、八章学习了力的作用效果和平衡知识,本节从新的角度,在不同层次上研究这个问题,其内容是前面所学知识的扩展,也是后面学习滑轮、机械效率的基础。
本节课有三个内容:什么是杠杆及杠杆的五要素、研究杠杆的平衡条件、生活中的杠杆。
通过本节课的教学,继续向学生渗透物理来源于生活,经过观察、实验等手段获取物理知识,并能解决生产、生活中的实际问题。
2、三维教学目标根据课程标准对本节的具体要求,针对初中学生的心理特点和认知水平,结合教材,本着面向全体使学生全面发展的原则,确定本节的教学目标如下:(1)知识与技能:①认识杠杆,了解关于杠杆的五要素。
②掌握杠杆的平衡条件,并会进行相关计算。
(2)过程与方法:①通过观察和实验,了解杠杆的结构,具有一定的观察能力、分析和概括能力。
②经历探究杠杆平衡条件的过程,学习分析实验现象。
寻找数据间的规律,从中归纳出实验结论的一般方法。
(3)情感、态度、价值观:①关心生活、生产中杠杆的应用。
②培养学生探究合作交流的精神,以及在交流与讨论中所持的正确态度。
3、教学重点、难点(1)重点:杠杆的平衡条件;杠杆的结构。
(2)难点:力臂的概念及画法;变形杠杆的分析。
4、教具准备:白板、多媒体电脑、课件;带有刻度的等臂杠杆、钩码、细绳、弹簧测力计、常见的五金工具(各种钳子、剪刀、锤子、瓶起子)。
二、说学情学生正处在由形象思维向抽象思维过渡阶段,杠杆是生活中比较熟悉的现象,因此在教学中注意由感性认识到理性认识的过渡,发展抽象思维,借助试验和画图加强直观性和形象化。
三、说教法、学法教法:我在本节课中主要采用三种教学方法:(1)启发式教学:为了创造良好的学习氛围来激发学生的学习热情和内在潜能,不断提高教学效果,学生靠自己动手、动脑来获得活的知识,增强学生的创造能力。
杠杆问题攻略(解析版)-2023年中考物理重难点瓶颈突破(难点剖析+真题汇编+原创预测)(全国通用)
(四)力学重难点瓶颈突破专题解析版专题19 杠杆问题攻略解析版【考查重难点剖析】 1、考点定位:1)简单机械是现代复杂机械制造的基础,而且简单机械本身在实际的生产生活中,就有着及其广泛的应用,因而在全国各省市中考试题中,出现的频率极高,为中考物理的一个重要命题点,考查地位比较突出。
2)简单机械问题的考查,一般以作图题、选择题、填空题为主,偶然会综合在材料阅读与实验探究题之中,题型多而不杂,考生得分不易。
2、考点剖析:G lh F①瓶盖①钓鱼①跷跷①汽车①盘山【突破技巧】1、在全国各省市中考物理试题中,简单机械以作图题学生丢分比较严重,综合计算题更是考生难点。
其中杠杆问题是简单机械的核心内容,也是考查重点与难点,应作为重点研究。
2、通过对中考试题的分析,关于杠杆问题的考查总体变化不大,以生活现象中的相关应用为载体,以作图题、实验探究题、计算题为主要手段,有进一步向综合性发展的趋势。
2、难点:①找不到杠杆的支点,不理解力臂;②不会确定杠杆的力臂,更不会做最小力;③不会应用杠杆的原理解决问题;④不会应用杠杆原理解决实际生活问题。
⑤找不到杠杆上对应的做功位置。
3、难点原因分析:①不理解杠杆的本质特点,死记硬背知识,是造成不会判断力臂的主要原因;②知识与现象对应不起来,知识现象两张皮,是应用知识解决实际问题的最大障碍;③不理解杠杆原理,不理解杠杆的本质,是不会应用的主要原因;④不理解功的定义本质,是与杠杆对应不起来的主要原因;4、“难点”突破技巧:【技巧一】——模拟法要点:此法用于突破找不到支点,不会判断动力与阻力,找不到力臂的难点。
①将给定的情境用手边的物品进行模拟演示,在操作过程中绕着转动的点即为“支点”。
②依据模拟就可以准确判断出力的类别。
使杠杆动起来的力就是动力,阻碍杠杆运动的力就是阻力。
③根据力臂的定义,作出动力与阻力,从支点向动力与阻力的作用线引垂线,就可以准确找到动力臂与阻力臂。
【技巧二】——连线法要点:此法用于突破不会作最小力的杠杆问题难点。
2020中考在线 初中物理总复习中等生专题讲练34 探究杠杆的平衡条件 测量滑轮组的机械效率
2020中考在线初中物理总复习中等生专题讲练34、探究杠杆的平衡条件测量滑轮组的机械效率考点梳理——讲教材1.探究杠杆的平衡条件(1)实验前调节杠杆两端的平衡蝶、母,使杠杆在水平位置平衡,目的是。
(2)实验时,在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,目的是。
(3)选取不同数量的钩码挂在杠杆两端,调节钩码的位置使杠杆水平平衡,并且多做几次,这是为了。
2.测量滑轮组的机械效率(1)实验原理:。
(2)测量滑轮组的机械效率时,可以不用刻度尺,用弹簧测力计拉动滑轮组。
(3)提高滑轮组的机械效率应设法增大物重G或减小摩擦力f。
典例精析——练方法命题点1 探究杠杆的平衡条件1.(2019荆州)小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为N。
当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是。
【补充设问】(5)如图丙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点方向移动一小格,则杠杆(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
(6)杠杆处于图甲所示位置时,小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验,小明认为这样操作会对实验产生以下影响:①杠杆自身重力可能会对实验产生影响;②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误;③无法得出杠杆平衡条件。
你认为正确的是。
A.①②B.①③C.②③命题点2 测量滑轮组的机械效率2.(2019常州)用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出可与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.同一滑轮组机械效率可随G物的增大而增大,最终将超过100%B.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变C.此滑轮组动滑轮的重力为2ND.当G物=6N时,机械效率η=66.7%3.(2019黄石)探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,实验装置如图所示,数据如表所示。
初二物理《简单机械》(基础)知识讲解
《简单机械》全章复习与巩固(基础)【知识网络】【要点梳理】要点一、杠杆1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如羊角锤。
2.力臂的画法:(1)明确支点,用O表示(2)通过力的作用点沿力的方向画一条直线(3)过支点O作该力的作用线的垂线(4)用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母L1(或L2)3.杠杆的平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。
要点诠释:1.杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为:F1L1= F2L2;杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。
2.杠杆分类:(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2。
这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。
但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。
如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。
(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2。
这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。
使工作方便,也就是省了距离。
如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。
(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2。
这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
要点二、滑轮及滑轮组1.定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。
2.动滑轮:如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
九年级元月调考物理复习专题-杠杆、斜面及其机械效率
九年级元月调考物理复习专题- 杠杆、斜面及其机械效率中考标高:1、认识简单机械在生活的应用,杠杆公式简单计算,平衡条件。
b2、通过实验探究影响斜面的机械效率因素。
B3、学会斜面机械效率及摩擦力的计算。
b课时安排:3课时 一、知识点复习1、杠杆的五要素为 ,杠杆的平衡条件为 。
2、斜面的主要功能为 ,物体在斜面上匀速上滑时,受到的摩擦力为 。
3、影响斜面机械效率的因素有: ,与物体拉动的距离和高 ,与拉动物体时的速度 ,计算公式为: 。
4、在利用斜面拉动物体时,有用功为: ,总功为 ,额外功为 。
二、典型例题例一:用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面钩码缓缓上升.实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F= N ,钩码总重G 为1.0N ,钩码上升高度h 为0.1m ,测力计移动距离s 为0.3m ,则杠杆的机械效率为 %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: .例二:下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置。
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干。
为了完成实验,还需要的测量工具是_______。
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着②在第3次试验中,木块受到的摩擦力为 ,在第4次实验中,斜面的机械效率为______。
例三: 如图所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O 为杠杆的支点.①实验前,应先调节杠杆在 位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出 .调节时,如发现杠杆左端偏高,应如何操作: .②某实验小组记录两组数据如下:根据分析,这组数据中,实验序号为 选填:“1”或“2”)的一组肯定有错误.检查发现是测量动力臂时读错了,动力臂的实际值比记录值 (选填:大或小).③如图所示,弹簧测力计在C 处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填:变大、变小或保持不变),其原因是 .④某次实验中,若采取如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式,这主要是以下哪种原因 (选填字母).A .一个人无法独立操作B .需要使用太多的钩码C .力臂与杠杆不重合D .力和力臂数目过多⑤如图所示,实验小组选用长1.6m 、粗细均匀的一只金属杆,绕O 点在竖直平面内自由转动,同时将一个“拉力--位移传感器”竖直作用在杆上,并使杠杆在水平位置始终保持平衡.该传感器显示其拉力F 与作用点到O 点距离x 的变化关系如图所示.由图可知金属杆重 N .例四:如图甲所示,我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验,调控两根伸缩杆,使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴旋转至如甲所示位置时停止,然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器。
初中物理滑轮杠杆机械效率功知识点
初中物理滑轮杠杆机械效率功知识点滑轮、杠杆、机械效率、功知识点:一、滑轮滑轮是一种简单机械,由一个固定在轴上并能无摩擦地转动的轮筒和装在轮筒上的弯曲的绳索或绳索组成。
滑轮有固定滑轮和活动滑轮两种类型。
固定滑轮是通过轴固定在一个支架上的,不能改变位置;活动滑轮依靠轴能在支架上改变位置。
滑轮的作用是改变力的方向。
当需要改变力的方向时,可以使用滑轮。
滑轮还可以改变力的大小,根据滑轮可变换自身和受力物体之间的动作与反动作。
滑轮的机械效益为1,即输入功和输出功相等,滑轮只改变力的方向,力的大小不改变。
二、杠杆杠杆是一种简单机械,由一个支点和两个力臂组成。
根据支点位置和力臂长度的不同,杠杆可分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆等。
力臂是力点到支点的垂直距离,根据力臂的不同,杠杆可分为负杠杆和正杠杆。
杠杆原理可以简单描述为:力乘以力臂的长度相等。
即杠杆平衡原理:一个杠杆处于平衡状态时,力矩之和为零。
杠杆的作用是改变力的大小或者方向。
通过适当调整力臂的长度,我们可以用较小的力达到较大的力作用效果,这就是杠杆的优势所在。
三、机械效率机械效率是指机械所实现的输出功与输入功的比值,用η表示。
机械效率介于0到1之间,通常表示为百分数形式。
机械效率的计算公式为:η=(输出功/输入功)×100%机械效率是机械工作所用到的能量与其消耗的能量的比值,是机械的工作质量的衡量标准。
四、功功是揭示机械工作质量的物理量,是力对物体做功的量度。
功通常用符号W表示,单位是焦耳(J)。
功的计算公式为:W = F × s × cosθ其中,F表示施加力的大小,s表示力的作用方向上物体的位移长度,θ表示力和位移的夹角。
当力的作用方向和物体的位移方向相同时,夹角θ为0°,此时进行的是正功;当力的作用方向和物体的位移方向相反时,夹角θ为180°,此时进行的是负功。
功的单位换算:1焦耳等于1牛顿·米。
专题中考机械效率问题处理方法及其解析
专题中考机械效率问题处理方法及其解析(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除专题中考机械效率问题处理方法及其解析简单机械的机械效率问题是中考必考点。
题型涉及选择题、填空题、探究题、综合计算题。
所以学会解答简单机械的机械效率问题,对提高物理成绩至关重要。
中考在考查机械效率方面,以考查滑轮组的机械效率为主。
但杠杆、斜面的机械效率问题的解答也是命题重点,同样要重视。
下面给出与杠杆、滑轮组、斜面三种简单机械的机械效率有关问题的剖析,供大家学习时斟酌。
一、用简单机械提升物体,有用功、额外功、总功及其机械效率的求法(1)用简单机械提升物体做的有用功W有用=Gh;(2)用简单机械提升物体做的总功W总=Fs;(3)用简单机械提升物体做的额外功W额外=W总-W有用。
(4)简单机械机械效率公式:η=W有/ W总×100%=Gh/Fs×100%。
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的关系可以根据具体情况而定。
二、与杠杆机械效率有关的计算题解题套路1.用杠杆提升物体的模型图2. 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。
3. 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%4.典型例题解析【例题1】如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升。
下表是提升物体时采集到的信息:物重G(N)OA(m)OB(m)A端上升的髙度h/mB端下降的竖直距离s/m 40(1)若不计杠杆自重和摩擦,则拉力F的大小;(2)若实际拉力F为90 N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率(机械效率保留三位有效数字)。
2021年中考物理专题复习——机械效率计算(杠杆类综合题型)
2021年中考专题复习——机械效率计算(杠杆类综合题型)一、选择题1.如图所示,剪刀剪纸的机械效率为80% ,这表示A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8NB.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8NC.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J 的功用于剪纸D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J 的功用于剪纸G=的重物提升到高处。
小明同学设计了图甲所示2.为了将放置在水平地面上、重100N的滑轮组装置。
当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示。
若重物与地面的接触面积22=⨯,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
则下列选项510mS-正确的是()A.在23s内,拉力F的功率P为150W~内,重物对地面的压强p为600PaB.在01sC.在12s内,拉力F做的功W为375JD.在23s内,滑轮组的机械效率η保留两位F有效数字后为53%3.利用图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm ,手的拉力F 为2N,手移动的距离s 为30 cm ,则杠杆的机械效率为()A.22% B.33% C.50% D.67%4.如图,若瓶起子起瓶盖的机械效率为90%,这表示A.若作用在起子的动力是10N,则阻力是9NB.若作用在起子的阻力是10N,则动力是9NC.若作用在起子的动力做功1J,则有0.9J的功用于起瓶盖D.若作用在起子的动力做功1J,则有0.1J的功用于起瓶盖5.小明用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时,将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上,弹簧测力计作用于P点,现竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h=0.2m,弹簧测力计的示数为F=50N,其移动的距离为s=0.5m(不计转轴O处的摩擦,钩码重不变),则下列说法正确的是()A.此时杠杆的机械效率η为60%B.若增加钩码的重量,重复实验,则杠杆的机械效率不变C.若将弹簧测力计移动到Q点,仍将钩码匀速提升h的高度,此时弹簧测力计的示数为F′,F′小于FD.若将钩码移动到Q点,仍将钩码匀速提升h的高度,杠杆的机械效率为η′,η′大于η6.如图所示,拉力F 为5N,物体A 以0.1m/s 的速度在物体B 表面向左做匀速直线运动(B 表面足够长);物体B 静止在地面上,受到地面对它的水平向左4 N 的摩擦力,弹簧测力计示数为12N。
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杠杆和机械效率问题(初中物理知识竞赛辅导)物理竞赛辅导---杠杆和机械效率问题1.小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在:( )A.磁体的重心处B.磁体的某一磁极处C.磁体重心的北侧D.磁体重心的南侧 思路点拨北京位于北半球,在地球的北半球表面处,地球磁场对磁体北极的作用力F N 是斜向下指向北方,而对磁体南极的作用力Fs 则与F N 方向相反,即斜向上指向南方.在北京若以一线悬挂一均匀磁体使其在水平位置平衡,如图所示,显然这时可将此磁体视为一根可绕悬点0转动的杠杆,在地磁场的作用下,此磁体的平衡位置必沿南北方向且其北极必指向北方.此时磁体受到自身的重力G(设其重心位于C 点)和地磁场对其南、北两极的作用力Fs 和F N ,由图可见,为使此杠杆能在图示位置上平衡,由杠杆平衡条件可以作出判断:悬点0应该在重心C 的北侧一些.引申拓展本题的解答中,有些同学由于考虑不仔细而错选了A ,认为悬线应系于磁体的重心处.得出这一错误答案的原因:一是根本忽略了地磁场力,只考虑磁体自身重力的作用;二是尽管考虑了地磁场力,却简单地认为地磁场力就是沿水平方向,而忽略了地磁场力相对于水平是略有倾斜的.2.如图所示的装置中,均匀木棒AB 的A 端固定在铰链上,悬线一端绕过某定滑轮,另一端套在木棒上使木棒保持水平,现使线套逐渐向右移动,但始终保持木棒水平,则悬线上的拉力(棒和悬线均足够长)( )A .逐渐变小B .逐渐变大C .先逐渐变大,后又变小D .先逐渐变小,后又变大思路点拨如图所示,以 G 表示杆AB 的自重,a 表示杆的重心到A 端的距离,T 表示悬线拉力的大小,L 表示作用于杆AB 上的悬线拉力对A 点的力臂.把AB 视为一根可绕A 端转动的杠杆,则由杠杆的平衡条件应有G ·a =T ·L 由此得G La T 当线套在杆上逐渐向右移动时,拉力T 的动力臂L 经历了先逐渐变大后又逐渐变小的过程,故悬线的拉力T 则是逐渐变小后逐渐变大.3.某工厂设计了一个蓄水池(如图所示),水源A 罐的夜面高度h 1保持不变。
罐底有一个小出水口,面积为S1。
孔下通过一个截面积为S 2活塞与杠杆BC 相连。
杠杆可绕B 端上下转动,另一端有一个中空的圆柱形浮子,横截面积为S 3,BO 是杠杆总长的31。
原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h 2,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有极小一段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子没入水深为h 3。
为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的重量减去G ′。
试求浮子应减去重量G ′的大小。
(活塞及连杆的重量不计,杠杆所受浮力不计。
) 答案:设浮子原重为G ,杠杆长为l 。
浮子减重G ′后,由倾斜变为水平。
上升高度为h 3-h 2, 活塞上升Δh =323h h -。
活塞减重前,杠杆平衡时(S 3 h 3ρ水g -G )l =31ρ水gS 2(h 1+Δh)……………(1) 浮子减重后[S 3h 2ρ水g -(G -G ')]l =31ρ水gS 1h 1……………(2) 解上面的联立方程,可得 G ′=31ρ水g [S 1h 1+3S 3(h 3-h 2)-S 2(h 1+323h h -)] 4.某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,图是这个机械一个组成部分的示意图。
OA 是根钢管,每米受重力为30N ;O 是转动轴;重物的质量m 为150kg ,挂在B 处,OB =1m ;拉力F 加在A 点,竖直向上,取g =10N/ kg 。
为维持平衡,钢管OA 为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少?答案:设OA =x ,OB =b ,每米长钢管重为w =30N/m .根据杠杆平衡条件可以列出方程 bmg +2x ·wx =Fx 整理后为0222=+-bmg Fx wx ① 这个方程有解的条件是△≥0,其中wbmg F 8)2(2--=∆ ②由此解出 F ≥300N从①式可以解出钢管长w F x 22∆±=由于拉力最小时△=0所以拉力最小时的钢管长为m 1030N/mN 300===w F x 5.现有一准确的杆秤和一把有刻度的直尺,请你用它们测出这杆秤的秤砣的质量。
分析与解答:如图是杆秤的结构示意图。
秤钩A 到提钮的距离为d ,零刻度线(即定盘星)B 到满刻度C 的距离为L,B 到提纽的距离为L 0,秤杆和秤钩所受重力为G ,作用点(重心)到提纽的距离为d 0.设秤砣的质量为m ,杆秤的最大称量为M (即满刻度C 的示数)。
手提提纽将秤砣挂到零刻度B 位置上,不挂重物时杆秤是平衡的,称作空秤平衡。
根据杠杆平衡条件得: 当把秤砣挂放在C 点,则在秤钩上需要同时挂一质量为M 的物体,秤又达到平衡。
根据杠杆平衡条件得由上式解得: m=Md/L从杆秤上读出最大秤量M ,用直尺量出d 和L 代入上式即可求出秤砣的质量。
变式训练:在上题所示的杆秤中,若秤杆全长为6cm,提纽到秤钩距离为10 c m ,配用一个质量为500g 的秤砣,该杆秤最大称量为6.螺旋千斤顶是一种常用的超重装置(如图)。
用手柄转动螺杆时,螺杆顶端的生物就随螺杆一起上升。
若螺杆直径为d,螺距为h,手柄末端到转轴的距离为l。
要举起质量为M的生物时,至少要给手柄顶端多大的力?指出本题中为了省力应用了哪种简单机械。
分析与解答:螺旋千斤顶是一种举重螺旋。
螺旋是斜面的一种变形,相当于绕在圆柱体上的斜面,如图。
螺旋手柄转动一周时,手柄末端通过的距离为s=2π l.垂直给手柄的力为F时所做的功为W1=FS=F.2πl,螺旋转动一周时重物升高时克服重力所做的功为W2=Mgh,根据功的原理,在理想情况下,W1=W2,即F.2πl= Mgh,则F= .因为螺距很小,手柄很长,即2π l远大于h,因此F 远远小于阻力Mg,,也就用较小的力就能将较重的物体举起。
7倒链是一种简单的起重用具。
它由滑轮组成,A B为同轴并一起转动的定滑轮,半径分别为R1=50cm,R2=40cm,C为动滑轮,其半径为r=20cm.它们之间用铁链按图所示的方式联结起来。
当用力F拉一侧铁链使定滑轮转动时,套在A 上的铁链使挂在C上的重物上升,与此同时,套在B上的铁链被放下,使重物下降。
定滑轮转动一周时,其总效果使重物上升的距离为多少?若重物所受重力为G=1×105N时,拉力F的大小至少应为多少?分析与解答:定滑轮转动一周时,A轮使铁链上升h1=2∏R1,B使铁链下降h2=2∏R2,则重物上升的距离h=(h1-h2)/2=,拉力F所做的功W1=Fh1,克服重力所做的功为W2=Gh,根据功的原理,W1=W2,即Fh1=Gh,所以:F=(R1-R2)G/2R1=8.在西北抽水地区,人们开挖水窑,将雨季雨水储存起来以备饮用。
在开挖水窑过程中,为了提高挖土效率,当地农民采用了由辘轳和动滑轮组成的提土装置,如图所示,已知辘辘的轴半径r=20cm,摇动把到轴线的距离为R=50cm,滑轮的机械效率η1=9 0%.设盛土圭筐被匀速提起,其总重为54Kg,加在摇把上的力F=150N,求;1)辘轳的机械效率2)整个装置的机械机械效率分析与解答:设绳子的拉力为F1,则F1==N则辘轳的机械效率为η2= =80%整个装置的机械效率η= =72%9.图所示是锅炉保险阀门.当阀门受到蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会被打开.如果OB=2m,OA=0.5m,阀门底面积S=1cm2,锅炉内气体的安全压强值(指的是内外气体压强的差值)p=6×105Pa,则应在B处挂的重物G应为多少?(15N)10工人用图中所示的滑轮组缓慢地打捞起沉没在湖中的重物.当重物悬浮在水中时拉力F为180N,滑轮组机械效率为80%,当重物离开水面时拉力F,=480N .设装置的摩擦和绳重不计,求重物的平均密度ρ分析与解答:首先要正确理解滑轮组的机械效率。
不同的滑轮组的机械效率一般不同,在相同的负载下,动滑轮的自重越大,机械效率越低。
相同的滑轮组,当负载不同时,其机械效率也不同,负载越大,机械效率越高。
本题中,重物在水中和离开水面这两种情况下对动滑轮的拉力不同,所以动滑轮的负载是改变的,从而在这两种情况下滑轮组的机械效率是不相同的。
若误认为相同,将导致错解。
设重物重为G,体积为V,在水中受到的浮力F浮。
动滑轮重为G动。
重物在水中被提升的高度为h.拉力做的有用功:W有用=F,h= ,拉力做的总功:W总=FS=则η= W有用/ W总= =80%所以G-F浮=288N ,∵F=[G动+ (G-F浮)]÷2即180=( G动+288)÷2 ∴G动=72N当重物离开水面后有 480N=(72+G)÷2 ∴G=888N即ρVg=888 又ρVg-ρ水Vg=288两式相除得ρ=1.48×103kg/m311.用拖拉机深耕时,总比在道路上行驶时速度慢,这是由于()A提高传动机械的效率 B增大拖拉机的牵引力C节省燃料 D提高柴油机的功率12.在平直公路上以一般速度行驶的自行车所受阻力为车与人总重的0.02倍,则骑车人的功率最接近于()A 100WB 1WC 1KWD 10KW13.一台水泵每秒钟内可以把80Kg水抽到10m高处,若水泵效率为80%,带动水泵的电动机效率为85%,则下列电动机中的哪一台可以带动水泵工作()A 9.8KW的 B.12KW C 10KW的 D 6KW的14.(2006理综第27题)如图所示,一重为750N,密度为5×103Kg/m3金属块A 沉在水中的斜坡上,在沿斜坡向上的拉力F作用下,物块A以0.2m/s的速度沿斜坡匀速上升,斜坡的倾角a=300,斜面的机械效率为75%。
若不计水的阻力,求物块A露出水面之前拉力F的功率和物块A受到的摩擦力f. (80W 100N)15.(2005理综第7题)如图所示,A B 两个物体经绕过定滑轮的细绳连在一起,叠放在水平地面上。
现在A 上作用一水平力F,将它向左匀速拉动。
已知A B 之间的摩擦力为60N ,B 与地面之间的摩擦力为100N 。
则拉力F 的大小为()A220N B160N C120N D40N13.(2005理综第10题)如图所示,为一轮轴,轮a 的直径为d a =50㎝,粗轴b 的直径为d b =12㎝,细轴C 的直径为d c =10㎝,它们同时绕水平轴线OO ,转动。
跨过动滑轮两边的绳子,分别绕在粗细两轴上,滑轮的下端挂一重物G=500N 。
若不计滑轮、绳重及一切摩擦阻力。
现用力F 拉绕在轮上的绳子将重物提起,需要的拉力F 至少为()A10N B20N C50N D60N16.(2005理综第26题)用一根1米长的均匀直尺,在中点处用细绳系住悬挂起来。