【正文】 說明這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力 ,這兩個(gè)力大小相 等 ,故 C錯(cuò)誤 。 4.(2022湖南長沙 ,24,3分 )甲、乙兩個(gè)滑輪組如圖所示 ,其中的每一個(gè)滑輪的重量都相同 ,用它 們分別將重物 G G2提高相同的高度 ,不計(jì)繩重和摩擦 ,下列說法中正確的是 ? ( ) G1=G2,則拉力做的總功相同 G1=G2,則甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率 G1G2,則拉力做的有用功相同 、乙中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物 ,機(jī)械效率不變 答案 B 不計(jì)繩重和摩擦 ,則只有動(dòng)滑輪的重力做額外功 ,若 G1=G2,則 W有 相同 ,W額甲 W額乙 ,所 以 W總甲 W總乙 ,A錯(cuò)誤 。 WW 有總解題關(guān)鍵 (1)搞清有用功、額外功、總功三者之間的關(guān)系。 (2)拉力 F做功的功率 P= W。 (3)物體 A勻速上升 ,質(zhì)量不變 ,速度不變 ,高度增加 ,動(dòng)能不變 ,重力勢能增加 ,則機(jī)械能增加。 用該滑輪組提升更重的物體 ,在提升高度相同時(shí) ,由于物體重力增大 ,則有用功增多 ,而額外功 幾乎不變 ,所以有用功在總功中所占的比例變大 ,機(jī)械效率會(huì)變大。 答案 200 40 解析 無人機(jī)克服自身重力做的功與自身重力做的功大小相等 ,由題意可求得 :G=mg=2 kg 10 N/kg=20 N,W克 =W=Gh=20 N 10 m=200 J,功率 P=W克 /t=200 J/5 s=40 W。 (3)拉力 F的功率。s=400 N 3 m=1 200 J 因此 η=? 100%=? 100%=75% (3)由功率 P=? 有拉力 F的功率 PF=? =? =120 W WW有 用總9 0 0 J 2 0 0 JWt t總 2 0 0 J1 0s解題關(guān)鍵 熟記功、機(jī)械效率計(jì)算公式 ,關(guān)鍵是確定動(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)為 3。 (2)重力做的功 。運(yùn)動(dòng)員通 過的總路程為 s=s前 +s后 =210 m+90 m=300 m,總時(shí)間 t=30 s,則整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員下落的平均速 度 v39。 st3 m0sB組 2022— 2022年全國中考題組 考點(diǎn)一 簡單機(jī)械 1.(2022黑龍江龍東地區(qū) ,8,2分 )下圖所示的簡單機(jī)械中一定費(fèi)力的是 ? ( ) ? 答案 D ,動(dòng)力臂大于阻力臂 ,是省力杠桿 。故選 D。 下列判斷正確的是 ? ( ) ? G =G G FC 答案 C 如圖所示 ,FA、 FB、 FC分別為作用在 A、 B、 C的最小力 ,OD為 FG的力臂 ,FG=G,根據(jù) 杠桿平衡條件得 ,FG OD=FA OA=FB OB=FC OC,又因?yàn)?OAOB=OCOD,則得到 :FAFB=FC G,故 A、 B、 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 ,C正確。 4.(2022安徽 ,7,4分 )拉桿式旅行箱可看成杠桿 ,如圖所示。阻力是箱重 ,阻力臂 L2=OB。 評(píng)析 本題考查杠桿在實(shí)際中的應(yīng)用 ,確定最大動(dòng)力臂是解題關(guān)鍵。在乙方案中 ,人拉動(dòng)的是動(dòng)滑輪 ,與通常使用動(dòng)滑輪時(shí)拉 動(dòng)繩子自由端的方法不同 ,這樣使用動(dòng)滑輪不僅不省力 ,而且會(huì)費(fèi)力。 (2)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后 ,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示 ,他們記錄的數(shù)據(jù)為 :動(dòng)力 F1= N,動(dòng)力臂 L1= m,阻力 F2=1 N,則阻力臂 L2= m。 (F F F3的力臂分別用 L L L3表示 ) 答案 (1)水平 (2) (3)A (4)F2L2+F3L3 解析 (1)探究杠桿平衡條件時(shí) ,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 ,便于直接測量力臂 ,同時(shí)避免杠桿 自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。 考點(diǎn)二 功、功率、機(jī)械效率 1.(2022廣東廣州 ,7,3分 )如圖所示 ,OQ是水平地面 ,物體在水平拉力作用下從 O勻速直線運(yùn)動(dòng)到 Q。物體由 O運(yùn)動(dòng)到 Q過程中速度不變 ,F1F2,由 P=Fv知 P1P2,C正確 ,D錯(cuò) 誤。3 h,乙滑輪組中拉力做的總功為 W乙總 =F2 甲、乙兩滑輪組提升的重物相同 ,設(shè)一個(gè)動(dòng)滑輪重為 G動(dòng) ,不計(jì)繩重及摩擦 ,則甲滑輪組的機(jī)械 效率為 η甲 =? =? =? =? , 乙滑輪組中有 2個(gè)動(dòng)滑輪 ,乙滑輪組的機(jī)械效率為 η乙 =? , 所以 η甲 η乙 ,故 D正確。 4.(2022重慶 A,7,3分 )工人師傅用圖所示的滑輪組 ,將重為 800 N的物體緩慢勻速豎直提升 3 m, 人對(duì)繩端的拉力 F為 500 N,不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦 ,則 ? ( ) 9 m 200 N 1 500 J % 答案 B 滑輪組中由兩段繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重 ,則繩子自由端移動(dòng)的距離為 s=nh= 2 3 m=6 m。不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦 ,則額 外功為克服動(dòng)滑輪重力做的功 ,由 W額 =G動(dòng) h可得 ,動(dòng)滑輪的重力為 G動(dòng) =? =? =200 N。吊車吊著貨物水平移動(dòng)一段距離 ,吊車對(duì) 貨物有向上的力 ,但在力的方向上并沒有移動(dòng)距離 ,所以吊車對(duì)貨物沒有做功 ,故 C錯(cuò)誤 。因?yàn)?P=Fv,v1v2,故 P1P2,B 正確 ,A、 C、 D不正確。機(jī)械效率 :η甲 =η乙 :F甲 F乙 。兩滑輪提升相同重物且提升相同高度時(shí) ,有用 功相同 ,甲種方式不做額外功 ,乙種方式需克服動(dòng)滑輪重力做額外功 ,所以 η甲 η乙 。已知?jiǎng)踊喼苓叞疾鄣闹荛L C= m,求 (1)動(dòng)滑輪的重力 。 1nGhFsGnFC組 教師專用題組 考點(diǎn)一 簡單機(jī)械 1.(2022山西 ,17,3分 )下列工具屬于省力杠桿的是 ? ( ) 答案 A 瓶蓋起子使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂 ,是省力杠桿 ,A項(xiàng)正確 。 L1L2,則 F1F2,費(fèi)力杠桿。手在 A點(diǎn)沿不同方向用力 ,力臂大小 會(huì)改變 ,則力的大小會(huì)變化 ,C項(xiàng)錯(cuò)誤 。使用任何機(jī) 械都不省功 ,B項(xiàng)錯(cuò)誤 。當(dāng)?shù)醣鄣纳炜s撐桿伸長時(shí) ,動(dòng)力 始終與杠桿垂直 ,故動(dòng)力臂不變 ,但阻力臂是變化的 ,這是一個(gè)容易被忽視的地方。 時(shí)的動(dòng)力臂 OE和 OE39。杠桿水平時(shí)阻力臂 OC=l/2,把杠桿拉起 到與水平面的夾角為 30176。又 由重力的力臂 lG=? l cos θ,則 B項(xiàng)正確。 (1)如圖甲 ,旗桿的頂端安裝著一個(gè) 滑輪 ,用來改變拉力的方向。 7.(2022黑龍江綏化 ,31,4分 )在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中 ,小明發(fā)現(xiàn)在沒有掛物體時(shí) , 杠桿處于如甲圖所示的狀態(tài) ,他應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向 (選填“左”或“右” ) 調(diào)節(jié) ,使杠桿在水平位置平衡。 答案 右 僅憑一組數(shù)據(jù)得出結(jié)論 ,具有偶然性 (沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn) ,結(jié)論不具有普遍性 ) (拉 力的 )力臂變小 杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響 解析 (1)題圖甲 ,杠桿的右端上翹 ,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié) ,使杠桿在水平位置平衡。 8.(2022貴州遵義 ,28,4分 )如圖所示 ,在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中 ,在支點(diǎn)左側(cè) 30 cm刻度處掛 2個(gè)鉤碼 ,每個(gè)鉤碼重 N,現(xiàn)欲用彈簧測力計(jì)沿豎直向上的方向拉杠桿 ,使其在水平位置平衡 , 則拉力的作用點(diǎn)應(yīng)在杠桿支點(diǎn)的 (選填“右側(cè)”或“左側(cè)” ),若該點(diǎn)距杠桿支點(diǎn) 10 cm, 此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)為 N。 (3)若撤去力 F1,改在杠桿右端 B處施加一個(gè)方向向下的力 F2(如圖乙所示 ),仍使杠桿平衡。 (3)沿 F2的方 向作出 F2的力的作用線 ,過 O點(diǎn)向該力的作用線作垂線 ,垂線段即該力的力臂。 ? 請(qǐng)問 : (1)從質(zhì)量角度來看 ,小猴有沒有吃虧 ?答 : 。 ? 考點(diǎn)二 功、功率、機(jī)械效率 1.(2022吉林長春 ,7,2分 )一位同學(xué)正在進(jìn)行投擲實(shí)心球的訓(xùn)練。將球舉起來的過程中 ,人對(duì)球有向上的力 ,而且球在力的方向上通過了距離 ,所以對(duì)球做 了功 ,C項(xiàng)對(duì)。 Wt3.(2022湖南常德 ,10,3分 )如圖所示 ,用動(dòng)滑輪把一個(gè)物體勻速拉起 ,不計(jì)摩擦 ,則下列說法正確 的是 ? ( ) ,滑輪的機(jī)械效率越高 ,滑輪的機(jī)械效率越高 答案 C 根據(jù)功的原理可知 ,使用任何機(jī)械都不省功 ,A項(xiàng)錯(cuò)。 4.(2022廣東廣州 ,19)如圖所示 ,手用 F1的力直接將物體 B勻速提升 h,F1做功為 300 J。 WW 有總3 0 0 J30%5.(2022陜西 ,33,7分 )如圖是一臺(tái)兩棲履帶起重機(jī) ,它可以在陸地和水深不超過 面行駛工作。解法二有一定的綜合 性 ,適于能力較強(qiáng)的同學(xué)。 (2)物體在海底時(shí)的深度 。 (2)由題圖知 ,n=5,物體升高的速度 v物 =? v1=? m/s= m/s, 由題意可得 ,物體在海底時(shí)的深度 h=v物 t= m/s 5 60 s=30 m。 由題知 ,物體離開水面后電動(dòng)機(jī)的輸出功率比物體在海水中時(shí)增大了 12%, 即 P2=P1(1+12%), 代入數(shù)據(jù)可得 F2 m/s=F1 m/s(1+12%), 解得 F2=? F1, 由圖知 ,n=5,不計(jì)繩重和摩擦 ,兩次的拉力分別為 F1=? (GF浮 +G輪 ),F2=? (G+G輪 ), 可得 ? (G+G輪 )=? ? (GF浮 +G輪 ), 解得 G輪 =8F浮 G=8 1 000 N7 600 N=400 N, 物體在海面下勻速上升過程中 ,動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力 (GF浮 )所做的功為有用功 ,不計(jì)繩重和摩 擦 ,克服動(dòng)滑輪重力做功為額外功 , 此過程中該滑輪組的機(jī)械效率 η=? =? =? =? ≈ %。 (3)如果物體完全浸入水中后滑輪的機(jī)械效率為 η2,已知 η1∶ η2=4∶ 3(物體在水中仍勻速下降 , 動(dòng)滑輪不會(huì)浸入水中且不計(jì)繩重及摩擦 ,g=10 N/kg)。=60 N。39。+G動(dòng) 則人對(duì)繩子的拉力 F拉 =F繩 =? (F39。拉 =500 N+25 N=525 N 因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的 ,則人對(duì)地面的壓力為 525 N。 答案 (1)5 400 J (2)90% (3)300 N 解析 (1)W有 =Gh=2 700 N 2 m=5 400 J (2)W總 =Fs=750 N 2 m 4=6 000 J η=? =? =90% (3)G動(dòng) =4FG=4 750 N2 700 N=300 N。 GFn? 700N750N 4?考點(diǎn)一 簡單機(jī)械 三年模擬 1.(2022湖南長沙三模 ,8)使用如圖所示的裝置提升同一個(gè)物體 ,(不計(jì)滑輪重和摩擦 )最省力的 裝置是 ? ( ) ? 答案 D 在不計(jì)滑輪重和摩擦的情況下 ,A裝置是定滑輪 ,由定滑輪的特點(diǎn)可知 ,不省力 ,即 F1=G。綜上可知 ,在滑 輪重及摩擦不計(jì)的情況下最省力的是 D。④核桃夾 在使用過程中 ,動(dòng)力臂大于阻力臂 ,是省力杠桿。 ? 89OAOB38答案 3 103 解析 當(dāng)石塊 B沒有浸入水中時(shí) , GAOA=(GBF浮 )你認(rèn)為他的結(jié)論 (選填“可靠”或“不可 靠” ),理由是 。實(shí)驗(yàn)前先 要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 ,施加的動(dòng)力和阻力的方向都是豎直方向 ,是為了便于測量力臂的 長度。 (3)設(shè)杠桿上一格的長度為 L,杠桿在水平位置平衡 ,彈簧測力計(jì)拉力 F的方向豎直向上 ,由 F1L1= F2L2得 N 3 6L=F 4L,解得 F= N。當(dāng)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后 ,在 A點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼 ,要使杠桿在水平位 置平衡 ,需在 B點(diǎn)懸掛 個(gè)鉤碼 。 根據(jù)杠桿平衡條件 F1L1=F2L2得 , 1 N 3L=FC 4L, 所以 FC= N。 3.(2022湖南長沙七模 ,26)用如圖所示的滑輪組在 15 s內(nèi)將重 1 000 N的物體勻速提升了 3 m,人 對(duì)繩子自由端施加的拉力 F為 400 N,不計(jì)繩重和摩擦。 同一滑輪組提升重物時(shí) ,物體越重 ,滑輪組機(jī)械效率越高 ,故 D正確。 C正確。兩次實(shí)驗(yàn) ,木塊受到的均為滑動(dòng)摩擦力 ,大小相等 ,故 B錯(cuò)誤 。 ? 答案 20 N 6 W 解析 因?yàn)槲矬w在水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng) ,所以物體受的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力 ,大小相等 , 即 F拉 =f=60 N。若實(shí)心球重 20 N,從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到落地點(diǎn)的過程中 ,球下降的高度為 m,用時(shí)約 s,則 球下降過程中重力做功為 J,功率為 W。 (2)當(dāng)物體 A露出水面的體積為 24 dm3時(shí) ,物體 A受到的浮力為 : F39。浮 =1 200 N260 N=940 N, 滑輪組機(jī)械效率不變 ,所以滑輪組所繞繩子能承受的最大拉力為 : F最大 =? =? ≈ 336 N。 工人做的有用功 W有用 =Gh=500 N 5 m=2 500 J。求 :(g取 10 N/kg) ? (1)物體 M的重力 。 答案 (1)800 N (2)740 N (3)% (4)60 N 解析 (1)物體 M的重力 G物 =mg=80 kg 10 N/kg=8