陜西省2024年物理中考熱點備考重難專題：簡單機械類（課后練習(xí)）

簡單機械類典例精講1.如圖甲所示，高鐵的輸電線，無論冬、夏都需要繃直，以保障列車電極與輸電線的良好接觸.圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖，鋼繩通過滑輪組懸掛30個相同的墜砣，每個墜砣配重為150N，若10s內(nèi)墜砣串勻速下降了20cm，此時輸電線所受的拉力為7200N，g取10N/kg.求：(1)滑輪A的作用是_________，滑輪B的作用是_________;(2)輸電線向左移動的速度；(3)墜砣串重力做功的功率；(4)該裝置的機械效率.(5)如何提高該裝置的機械效率？實戰(zhàn)演練1.(2022陜西黑白卷)如圖所示為北京冬殘奧會的無障礙通道，長長的通道實際上是一個傾角較小的斜面，該斜面長為20m，高為1m．當質(zhì)量為70kg的運動員坐在質(zhì)量為10kg的輪椅上，以0.5m/s的速度從斜坡底端勻速上升到頂端的過程中，運動員所做的總功為1000J(g取10N/kg，輪胎與軸之間的摩擦忽略不計).(1)使用斜面的主要目的是為了________；請再列舉一例生活中利用斜面的實例_______________________________________________________________________．(2)運動員使用該斜面的機械效率以及輪胎與斜面之間的摩擦力分別是多少？(3)運動員在斜面上勻速前進時做功的功率是多少？2.(2019陜西33題)圖示為某種型號的剪叉式高空作業(yè)平臺．這臺機器利用起升電機升降作業(yè)平臺，方便工人高空作業(yè).該機器的部分數(shù)據(jù)如下表所示.整機質(zhì)量(空載)/kg3200安全工作載荷/kg200起升電機額定電壓/V24起升電機額定功率/kW4.0輪胎接地總面積/m20.08(1)這臺機器空載且靜止時，對水平地面的壓強是多大？(g取10N/kg)(2)起升電機以額定功率工作時，將總重為1000N的人和作業(yè)工具以0.2m/s的速度舉高8m.該機器做的有用功是多少？機械效率是多少？(3)此類機器機械效率一般較低的主要原因是：.參考答案典例精講例(1)改變力的方向省力(2)10s內(nèi)墜砣串勻速下降了20cm，則墜砣串下降的速度v墜砣＝eq\f(h,t)＝eq\f(20×10－2m,10s)＝0.02m/s由圖乙可知，鋼繩承受拉力的段數(shù)為2，則輸電線向左移動的速度v輸電線＝eq\f(v墜砣,n)＝eq\f(0.02m/s,2)＝0.01m/s(3)墜砣串的重力所做的功W總＝Gh＝30G墜砣h＝30×150N×20×10－2m＝900J重力做功的功率P=eq\f(W,t)=\f(900J,10s)=90W(4)該裝置的機械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(F輸電線s,Gh)×100%＝eq\f(F輸電線s,Gns)×100%＝eq\f(F輸電線,2G)×100%＝eq\f(7200N,2×30×150N)×100%＝80%(5)減小繩子與滑輪之間的摩擦實戰(zhàn)演練1.(1)省力盤山公路(或螺絲釘)解：(2)已知斜面長s＝20m，高h＝1m，由W＝Gh得，整個過程中運動員所做的有用功W有＝Gh＝(G輪＋G人)h＝(m輪＋m人)gh＝(10kg＋70kg)×10N/kg×1m＝800J則該斜面的機械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(800J,1000J)×100%＝80%由題可知，克服摩擦力做的功為額外功W額＝W總－W有＝1000J－800J＝200J根據(jù)W＝Fs可知，摩擦力f＝eq\f(W額,s)＝eq\f(200J,20m)＝10N(3)由v＝eq\f(s,t)可得，此過程運動員在斜面上運動的時間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(20m,0.5m/s)＝40s運動員做功的功率P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(1000J,40s)＝25W2.解：(1)機器空載靜止在水平地面上時對地面的壓力F＝G＝mg＝3200kg×10N/kg＝3.2×104Ｎ則機器對地面的壓強P=eq\f(F,S)=\F(3.2×104Ｎ,0.08m2)＝4×105Pa(2)機器所做的有用功W有用＝G′h＝1000N×8m＝8×103J由v=eq\f(s,t)得t=eq\f(s,v)=\f(h,v)=\F(8m,0.2m