【文章內(nèi)容簡介】 28題 5分 )新農(nóng)村建設(shè)中，某工人利用如 圖所示的滑輪組提升重 2 700 N的物體，物體上升了 2 m，繩子末端的拉力為 750 N，不計繩重和 摩擦力，求： (1)工人做的有用功是多少？ 第 8題圖 解 ： (1)W有 =Gh=2 700N 2m=5 400J (2)該滑輪組的機械效率是多少？ (3)動滑輪的總重力是多少 N？ 解 ： 因 n=4，則 W總 =Fs=750N 4 2m=6 000J， 機械效率 5400J= 100% = 100% =90%6000JWW? ??有解 ： 因 ，則 G動 =4F－ G物 =4 750N － 2 700N=300N = 4GGF ? 物探究杠桿的平衡條件的實驗 命題點 6 1. (2023常德 27題 6分 )小明利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿進 行探究 “ 杠桿的平衡條件 ” 實驗，已知每個鉤碼重 N. 第 1題圖 (1)實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時應將平衡螺母向 _____(選填“ 左 ” 或 “ 右 ” )調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．你認為實驗中讓杠桿在水平位置平衡的好處是_________ ． 便于測力臂 右 【 解析 】 (1)實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，說明左端的力與力臂的乘積大于右端的力與力臂的水積，這時應該將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，才能使杠桿在水平位置平衡．水平平衡的目的是便于測力臂，因為此時支點到鉤碼的距離就等于杠桿上的那段距離 (2)在圖甲中的 A點懸掛 4個鉤碼，要使杠桿仍保持水平位置平衡，需在 B點懸掛 ___個鉤碼． 3 【 解析 】 一個鉤碼的重是 N，設(shè)杠桿一個小格是 L，根據(jù)杠桿平衡條件 F1L1＝ F2L2得， 2N 3L＝ FB 4L，所以 FB＝ N，即在 B處掛 3個鉤碼． （ 3）如圖乙所示，取走懸掛在 B點的鉤碼，改用彈簧 測力計在 C點豎直向上拉，仍使杠桿水平位置平衡，測 力計的拉力為 _____N；若在 C點改變彈簧測力計拉力的方 向，使之斜向右上方，杠桿仍然水平位置平衡，則測力計 的讀數(shù)將 ______(選填 “ 變大 ”“ 變小 ” 或 “ 不變 ” )，畫出此 時力 F的力臂． 變大 【 解析 】根據(jù)杠桿平衡條件 F1L1＝ F2L2得， 2N 3L＝FC 4L，所以 FC＝ N．如改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向右上方，鉤碼作為阻力，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，動力要增大，所以彈簧測力計示數(shù)變大，才能使杠桿仍然水平平衡 ． 機械效率相關(guān)實驗 命題點 7 1. (2023衡陽 28題 8分 )某實驗小組在測滑輪組機械效率 的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實驗裝置如圖所 示． (1)實驗操作中應豎直向上 ______拉動彈簧測力計． 【 解析 】本題考查實驗中對滑輪組的分析、機械效率公式的運用，實驗中分別探究了機械效率高低與動滑輪個數(shù)、提升物體重力等多個量的關(guān)系，控制變量法的運用十分關(guān)鍵． (1)實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定 . 勻速 (2)通過表中數(shù)據(jù)可分析出第 2次實驗是用 ______(選填 “ 甲 ”或 “ 乙 ” )圖所示裝置做的實驗． 【 解析 】 第 2次實驗中， s2＝ m， h2＝ m， ，所以第 2次實驗是用乙圖做的實驗． 乙 ..? ? ?2220 4 m 40 1 msnh【 解析 】 比較實驗數(shù)據(jù) 1和 2可知，使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率越低 . （ 3）通過第 1次實驗和第 2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié) 論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的 個數(shù)越多 (動滑輪的質(zhì)量越大 )，滑輪組的機械效率 ______(選填 “ 越高 ”“ 不變 ” 或 “ 越低 ” )． 越低 【 解析 】第 3次實驗的機械效率 .. .%..?? ? ? ? ? ??330 6N 0 1m100% 100% 83 31 8N 0 4m有總W GhW Fs?(4)小組同學再用第 2次實驗中使用的裝置做第 3次實 驗，表中第 3次實驗中繩端移動距離 s漏記，但仍能計算 出第 3次實驗的機械效率 η＝ ________(保留 3位有效數(shù) 字 )． % 常考類型剖析 類型 1 簡單機械作圖 例 1(2023 山西 )如圖所示，分析人拉著拉桿旅行箱靜止在水平地面上的情景， O是輪子的轉(zhuǎn)軸 .以 O為支點，請你畫出拉力 F的力臂 . 【解析】 先沿著 F的方向，作 F作用線的反向延長線，然后從支點 O向 F的作用線作一條垂線，如答圖所示，加上垂直符號和 L即可 . L 類型考向 1 杠桿作圖 例 2（ 2023天水 ）如圖所示，在 B端施加一個最小的力 FB，使杠桿平衡，請畫出此力，并畫出 FA的力臂 . 例 3題圖 L 【 解析 】 當杠桿只有 FA作用時， B端會向上運動，需施加一個方向向下的力即 FB使杠桿平衡；要使 FB最小，則 FB的力臂應最大，故 FB的作用點在 B端端點，方向豎直向下，延長力 FA的作用線，用虛線畫出，過 O點作力 FA的作用線的垂線段 L，該垂線段 L就是所求的 FA的力臂 . FB 考向 2 滑輪組繞線作圖 例 3 用滑輪組拉出陷入泥中的汽車．在圖中畫出最省力 的繩子繞法． 【 解析 】 只有一個動滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后繞過左邊的定滑輪，再繞過動滑輪 . 例 4（ 2023樂山 ）如圖所示，通過斜面用平行于斜面 F＝ 200 N 的推力，將質(zhì)量為 30 kg的物體在 5 s時間內(nèi)勻速推到 1 m高的平臺上，斜面長 s＝ 2 m. (g取 10 N/kg)則（ ） ? 推力 F做功的功率為 40 W ? 斜面的機械效率為 75％ C. 推力 F做的總功為 300 J D. 斜面對物體的摩擦力為 100 N 例 4題圖 【 解析 】 推力 F是 動力，它做的功是總功 ， W總 =Fs=200N 2m=400J， 故 C錯誤；推力 F做功的功率 故 A錯誤；斜面的有用功為重力做功 W有用 =Gh=mgh= 30kg 10N/kg 1m=300J,機械效率 故 B正確 ； 由于物體在斜面上作勻速運動，則它所受的推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，即斜面對物體的摩擦力為 200N， D錯誤 ； 故選 B. ==? 400J 80W5sWP t0 0 00 0 0=? ? ? ?300J100 100 75400J總WW有 用?【 答案 】 B 例 5（ 2023深圳 ）重 1 000 N的物體 A，在 4 s內(nèi)勻速向前運動了 4 m, A受到地面的摩擦力為 300 N,拉力 F為 120 N,忽略繩與滑輪之間的摩擦，以下正確的是（ ） A. 繩子自由端移動了 8 m B. 重力做功的功率為 1 000 W C. 物體 A克服摩擦做功 480 J D. 機械效率為％ 例 5題圖 【解析】 由題圖知繩子的段數(shù) n＝３，