江蘇省中考物理 有關(guān)機械效率的綜合題 蘇科版.doc

題型之三 有關(guān)機械效率的綜合題功與能內(nèi)容包羅萬象，計算公式繁多.形式往往把滑輪、功與功率、機械效率綜合起來，要求我們把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，正確應(yīng)用相應(yīng)公式進行計算.（2014聊城）一輛重210 n的四輪卡車，開進了一段泥濘的道路，不能繼續(xù)行駛，司機找來一小型拖拉機繩子、動滑輪，采用如圖所示裝置，拖拉機在繩端用3 750 n的水平拉力，將汽車以0.2 m/s的速度水平勻速拉出泥濘路段，用時10 s.若每一個車輪與地面接觸面積為0.05 m.（1）求汽車對路面的壓強；（2）求拉力f做的功和功率；（3）若動滑輪的機械效率為80%，求汽車所受的阻力.點撥：（1）卡車對地面的壓力等于其自身重力，利用壓強公式可求得汽車對路面的壓強；（2）利用速度公式變形s=vt求出汽車前進的距離，根據(jù)動滑輪特點求出繩子移動的距離，再利用功的計算公式w=fs和求出拉力做的功和功率；（3）根據(jù)機械效率求得有用功，再利用w=fs變形求得牽引力，汽車勻速前進，牽引力等于車所受的阻力.1. （2014孝感）如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力f作用下，將重為105 n的物體勻速提起，在5 s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=3 m.圖乙是滑輪組工作時的拉力f與繩自由端移動 距離s的關(guān)系圖.（1）計算物體上升的速度.（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是_，并列式計算出該物理量.（3）計算滑輪組提升該重物時的機械效率.2. （2014哈爾濱）如圖所示，小機車通過滑輪組提升重物，機車的最大輸出功率為10 kw重物重3 500 n，動滑輪重500 n.機車所受摩擦阻力不計，繩重及滑輪轉(zhuǎn)動時摩擦忽略不計. （1）滑輪組的機械效率是多少？（2）若要求重物以1 m/s勻速提升，則機車能提升重物的最大重量為多少？3. （2014昆明）用如圖所示的滑輪，使一個鐵塊以0.2 m/s的速度勻速上升了1 m，已知鐵塊的體積為10 m,求：（1）鐵塊的重力；（2）若不計滑輪、繩子的重和摩擦，繩子受到的拉力f；（3）拉力f的功率； (4)若實際作用于繩子的拉力為50 n，這個滑輪的機械效率.（其中鐵=7.910 kg/m3、g取10 n/kg)4. （2014蘇州）小華參加體育中考的跳繩考試時，她在1 min內(nèi)連續(xù)跳了150次，獲 得跳繩項目的滿分.已知小華的質(zhì)量為45 kg，每只鞋底與地面的接觸面積為150 cm2， 跳起時重心升高的平均高度為4 cm，g取10 n/kg.求：（1）小華站在操場上等待時對地面的壓強；（2）小華跳一次所做的功；（3）小華跳繩的平均功率.5. （2014東營）“蛟龍?zhí)枴眲?chuàng)造了“中國深度”下潛7 062 m.今年“蛟龍?zhí)枴睂⑦h赴印度洋探索2 700 m深處活火山的奧秘.已知：海水密度為1.0310 kg/m，聲音在海水中的傳播速度是1 500 m/s，g取10 n/kg.求：（1）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰? 700 m深度時受到的海水的壓強是多少？（2）電磁波傳播速度大，但是在海水中的傳輸距離短.母船與“蛟龍?zhí)枴毙畔鬟f要借助于聲吶.在2 700 m深處的“蛟龍?zhí)枴笔盏秸戏侥复闹噶钚枰嚅L時間？（3）“蛟龍?zhí)枴钡竭_海底扔掉部分配重后，排開的水所受的重力是510 n，它受到的浮力是多少？（4）任務(wù)完成后，起重機把重2.210 n的“蛟龍?zhí)枴钡醯侥复?，起重機滑輪裝置原理如圖，在滑輪裝置作用下，“蛟龍?zhí)枴彪x開水面后緩慢豎直上升10 m后到達甲板，繩子自由端的拉力為68 750 n，移動的距離是40 m，則滑輪裝置的機械效率是多少？（5）你認為“蛟龍?zhí)枴泵媾R的主要技術(shù)難題是什么（答出一條即可）？ 6. （2014揚州）水平地面上的圓桶裝有體積為0.01 m的水，圓桶與地面接觸面積為0.2 m，g取10 n/kg，水=1.010 kg/m，桶自重忽略不計，求：（1）這桶水的質(zhì)量.（2）這桶水對地面的壓強.（3）如圖，若用動滑輪將此桶水勻速提升1 m，所用拉力60 n，求動滑輪的機械效率.7. （2013孝感）如圖所示，已知斜面長5 m，高3 m，繩端拉力為50 n.利用這個滑輪裝置將重為100 n的物體在5 s內(nèi)從斜面的底端勻速拉到頂端.在此過程中：（1）物體沿斜面向上運動的速度為多少？ （2）繩端移動的距離是多少？（3）拉力的功和功率各是多少？ （4）拉力的機械效率是多少？8（2014遵義）一體重為600n，雙腳與地面的接觸面積為0.05m2的工人，用如圖所示的滑輪組將重為800n的物體勻速提高了0.5m,此時該滑輪組的機械效率為80%。（不計繩重及摩擦）。求：（1）在勻速提升物體的過程中，工人對繩子的拉力為多大；（2）在勻速提升物體的過程中，工人對地面的壓強為多大；（3）使用該滑輪組，這個工人最多能提起多重的物體。9（2014南通）如圖所示，塔式起重機上的滑輪組將重為9.0103n的重物勻速吊起10m、作用在繩端的拉力為4.0103n（1）求提升重物做的有用功（2）求滑輪組的機械效率（3）若克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為有用功的0.3倍，求動滑輪的重參考答案例3（1）輪胎與地面的接觸面積：s=40.05 m2=0.2 m2，汽車對路面的壓強： =1105 pa；（2）由得，汽車前進的距離：s1=vt=0.2 m/s10 s=2 m，繩子移動的距離：s2=22 m=4 m，拉力f做的功：w總=fs2=3 750 n4 m=1.5104 j，拉力f的功率： p=1.5103 w；（3）因為=，所以w有用=w總=1.5104 j80%=1.2104 j，因為w有用=f1s1，所以摩擦力f=f1=6 000 n.針對訓(xùn)練1.(1)物體上升的高度h=s=3 m=1 m由得，物體上升的速度v物=0.2 m/s(2)拉力做的功w=fs=50 n3 m=150 j（3）滑輪組提升重物所做的功為有用功w有=gh=105 n1 m=105 j由=,得滑輪組的機械效率為=100%=70%2.（1）設(shè)重物被提升高度為h,則機車對滑輪組所做總功w總=(g物+g輪)h有用功w有=g物h=w有/w總=g物/(g物+g輪)=3 500 n/(3 500 n+500 n)=87.5%（2）重物以1 m/s的速度勻速上升，機車的速度v=2 m/s.機車的功率最大時，提升的重物的重量最大，此時繩的拉力為f則f=p/v=101 000 w/（2 m/s）=5 000 n2f=g物+g輪則g物=25 000 n-500 n=9 500 n3.（1）鐵塊的重力g=mg=vg=7.9103 kg/m310-3 m310 n/kg=79 n；（2）不計滑輪、繩子的重和摩擦，拉力f=g=79 n=39.5 n；（3）拉力移動速度v=2v物=20.2 m/s=0.4 m/s，拉力的功率p=fv=39.5 n0.4 m/s=15.8 w；（4）滑輪的機械效率=100%=100%=100%=79%.4.（1）小華對地面的壓力：f=g=mg=45 kg10 n/kg=450 n；小麗對地面的壓強：=1.5104 pa；（2）跳一次所做的功：w1=fs=gh=450 n0.04 m=18 j；（3）跳150次所做的功：w=nw1=15018 j=2 700 j，平均功率： p=45 w.5.（1）蛟龍?zhí)枤んw受到海水的壓強：p=gh=1.03103 kg/m310 n/kg2 700 m2.78107 pa；（2）由公式可得，“蛟龍?zhí)枴笔盏秸戏侥复闹噶钚枰臅r間：t=1.8 s；（3）“蛟龍”號受到的浮力等于它排開海水的重力：f浮=g排=5103 n；（4）滑輪組承擔(dān)物體重力的繩子股數(shù)：n=4，所以滑輪裝置的機械效率：=0.8=80%；（5）隨著下潛深度的增大，壓強會越來越大，溫度會越來越低，所以下潛至深海需要克服的技術(shù)難題是：低溫和壓強.6.（1）一桶桶裝純凈水的體積v=0.01 m3，由=可得，水的質(zhì)量：m=v=1103 kg/m30.01 m3=10 kg；（2）這桶水所受的重力g=mg=10 kg10 n/kg=100 n桶自重忽略不計，水桶對地面的壓力：f=g=100 n，對地面的壓強：=500 pa；（3）由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則：=100%83.3%.7.（1）物體沿斜面向上運動的速度： =1 m/s；（2）繩端移動的距離：s=2s=25 m=10 m；（3）拉力的功w總=fs=50 n10 m=500 j，功率： p=100 w；（4）有用功：w有用=gh=100 n3 m=300 j，拉力的機械效率=100%=60%.8. （1）在勻速提升物體的過程中，工人對繩子的拉力為：（2）在勻速提升物體的過程中，工人對地面的壓力為:工人對地面的壓強為:（3）使用該滑輪