资源简介

1．有用功：利用机械时，必须要做的这部分功，叫有用功，常用W有用表示。额外功：使用机械时，不需要但又不得不做的那部分功叫额外功，常用W额外表示。总功：有用功和额外功的总和，叫总功，常用W总表示。
2．机械效率：有用功跟总功的比值，叫机械效率，常用η表示。
机械效率的公式：η= ×100％= ×100％= ×100％
在不计绳重及摩擦时：η= ×100％
3．机械效率反映了有用功在总功中占的比例大小，它没有单位。提高机械效率的方法：减少机械自重、减少机械的摩擦等来减小额外功；也可以在额外功一定时，增大有用功。由于有用功总小于总功，机械效率总小于1。
4. 斜面：
W总=FL； W有用= Gh； W额外=fL； = ×100％=
斜面机械效率的大小取决于斜面粗糙程度和倾斜角度的大小，与物重大小无关。
例1．小宇同学利用定滑轮可以改变施力方向的特点，设计了如图甲所示的一种拉动的简易装置．在窗子的右侧拉动拉线，就可以实现的打开与闭合．
例2．如图所示，甲为一半径为R的光滑的1/4 半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S1处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R的1/4半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中重为G的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S2后停下来，
（1）甲中重力对物体做的功W=__ _ ；
（2）甲图中，物体从顶端滑下到静止，此过程中机械能转化为__ _；
（3）乙中物体在水平面上的摩擦力f为_ __；
例3．如图所示是一个自制密度秤，其外形和杆秤差不多．装秤钩的地方吊着一个铁块，提纽位于B处，秤砣放在A处时，秤杆恰好水平平衡．把铁块浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度。
（1）在图示甲位置平衡时，整个装置的总重心位于 。（“A处”、“B处”、“AB之间的某一位置”）
（2）当测量水的密度时，秤砣在C位置密度秤水平平衡，现向水中逐渐加入少量食盐，则应该如何移动秤砣才能保持密度秤水平平衡 。
（3）若测量酒精的密度时，铁块没有完全浸没，则测量值 （“大于”、“等于”、“小于”）真实值。

例4、如图所示是常见的引导牌，放在室外时，在大风过后有时会被吹倒，小徐很想了解原因．他通过测量了解到牌高厘米，牌宽为厘米，支架高厘米，支架接触地面的宽度厘米，整块牌的质量为千克；根据所测数据小徐粗略绘制出指示牌的侧视图（见图）．假设支架质量忽略不计，请回答：
（1）要吹倒竖直放置的引导牌，风对引导牌的风压（每平方米面积受到的压力）至少为多少？
（2）为避免引导牌在室外经常被风吹倒，你提出的改进建议是 ．

指示牌
1．小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，这样三次实验后得出结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。下列能帮助他得出正确结论的操作是(? )
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉
B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉
D．增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
2．轻质杠杆每小格的长度相等，O为支点．在杠杆左侧挂一物体甲，若在杠杆右侧挂一物体乙，并在物体乙的下方拴接一个弹簧，如图17所示，当杠杆在水平位置时，整个装置处于平衡状态．已知物体乙的重力为600N，弹簧对物体乙的作用力为300N．下列说法正确的是( )
A．物体甲的重力不可能为450N
B．物体甲的重力可能为300N
C．物体乙受到弹簧的一定处于压缩状态
D．物体乙受到绳子的拉力可能为900N或300N
3．如图甲所示，一物体置于斜面上刚好能沿斜面匀速下滑，现用一沿斜面向上的拉力F使该物体沿斜面向上匀速滑动，如图乙所示，则可知此时斜面的机械效率是（　　）
A．25%
B．50%
C．75%
D．条件不足，无法确定斜面具体的机械效率
有两个完全相同的弹簧称，分别用恒力F拉着弹簧称使不同物体按照甲、乙图示位置做匀速直线运动，试分析：
（1）甲图中弹簧秤示数 （“大于”、“等于”、“小于”）乙图。
（2）甲图中物体所受摩擦力 （“大于”、“等于”、“小于”）乙图。
（3）乙物体在运动过程中，机械能将 （“增大”、“减小”、“不变”）。
5．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度V的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则，从3s到5s内，推力对木块所做的功　　　Ｊ，第2秒木块受到的摩擦力　　N。从1s到3s内，推力做功的功率为　 w。
6．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA＝20 cm，G1为边长是5 cm的正方体，G2重为20 N。当OC＝10 cm时，绳子的拉力为____N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa。现用一水平拉力，使G2以____cm/s的速度向右匀速运动，经过12.5 s后，可使G1对地面的压力恰好为0。
7．将一物块静置于斜面上A点，此时物块的机械能为12J。放手后，物块沿斜面滑下，并在水平面上滑行至B点停下，如图所示，整个过程中有 力和 力对物块做功。若将物块沿原路刚好推回A点，则要对它做 J的功。
8.为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变 化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。在1～2s内，拉力F做的功为 焦；在2～3s内，拉力F的功率为 瓦，在2～3s内，滑轮组的机械效率为 。
9、小明家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架A处，衣架倒了下来，小明是个聪明的孩子，他分析了衣架倒下来的原因后，测量了如下的数据：书包质量5千克；木衣架质量3千克；圆底盘直径30厘米；其他数据如图，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。
（1）请你通过计算，解释衣架倒下来的原因。
（2）为了防止衣架倒下来，小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径，请你再说出一种其他方法。

10.如图为一举重杠铃。小明同学在一次体育课上举杠铃的过程中，他觉得自己右手力量要大于左手的力量，于是在举重过程中上右手再多承担一些压力，则他的右手应该向 （右端/左端）移动。
（1）在一次举重过程中，小明同学双手将杠铃举过头顶，在他举着杠铃站立时左右两手间距离为１m,左手距离左侧杠铃0.4m，右手距离右侧杠铃0.6m，若此时小明左手竖直向上举的力为350N，则小明同学所举杠铃总质量为多少千克？
（2）若小明同学体重50Kg某次举起的杠铃总重只有30Kg，在由蹲下到起立的举重过程中，杠铃高度升高了1.8m，而自身重心升高了1m，则在该次举重过程中的机械效率是多少？（g=10N/Kg）
　
1．小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池电能不足而停止时，指针最可能停在如图中所示的哪个位置附近（　 　）

2．航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10m的高度处．飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s．假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法正确的是（　　）
　　A．在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
　　B．在上升的阶段受到的升力大于重力
　　C．在上升阶段飞机的功率为2.5W
　　D．在悬停阶段飞机升力的功率为3W
3．某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为4吨的实心圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度如图1所示，绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图2所示，不计水的阻力（ρ水＝1.0×103kg/m3,g取10N/kg），求：
⑴工件上升的速度大小？
⑵当工件露出水面1/4时所受的浮力；
⑶工件的横截面积.

4.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600千克，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5米／秒的速度匀速前行，经l00秒将货物拉出仓库，g取l0牛／千克。求在此过程中：
(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
(3)人拉力的功率为多大?
5．如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G1从200牛开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。
(1)每个滑轮重多少牛?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少牛?
(3)当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少牛?
参考答案
例2．（1）GR（2）内能 （3） GR/S1
例3．（1）B处 （2）向左移动 （3）小于
例4、（1）F=37.5N，31.25Pa（2）增加支架接触地面的宽度；增大牌的重力；降低支架的高度等。
考点精练
1．B 2．D 3．B
4．（1）等于 （2）大于 （3）增大
5．400 200 150
6． 10　　4
7．重　摩擦　24
8. 187．5 J 300 W 83．33%
9、 衣架倾倒，减小挂衣钩的长度（在对侧挂物件，底坐换大理石等更重的材质）
10.(1)左端(2)350N×1m=G×0.4m G=875N m=G/g=875N÷10N/Kg=87.5Kg
(3)W有用＝FS＝300N×1.8m=540J W额=Gh=500N×1m=500J η=W有用/Ｗ总×100%=51.9%
课后巩固
1．B
2．C
3．0.5 m/s 6×103N 0.4 m2
4.15000J 400N 200W
5．100 500 800

展开更多......

收起↑