1、第第2节节知识精讲知识精讲1考点清单实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升2实验 测量滑轮组的机械效率内蒙古中考真题及拓展内蒙古中考真题及拓展3重难点突破简单机械简单机械滑轮滑轮杠杆杠杆定义定义五要素五要素杠杆的杠杆的平衡条件平衡条件定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组三种功三种功定义定义机械效率机械效率的的理解理解计算计算公式公式等臂杠杆等臂杠杆特点特点省力杠杆省力杠杆特点特点机械机械效率效率其他简其他简单机械单机械使用轮轴或斜面使用轮轴或斜面能省力但费距离能省力但费距离杠杆的分类杠杆的分类特点特点知识精讲知识精讲考点清单考点清单一一、滑轮滑轮分类分类图示图示实质实质特点特点F与与
2、G的关系的关系(忽略滑轮重忽略滑轮重、绳重及摩擦绳重及摩擦)绳端移动距离绳端移动距离(s)和重物移动和重物移动距离距离(h)的关系的关系v绳绳与与v物物的关系的关系定滑定滑轮轮_杠杆杠杆可以可以_,但但_shv绳绳v物物等臂等臂 改变力改变力的方向的方向FG不省力不省力分类分类图示图示实质实质特点特点F与与G的关系的关系(忽略滑轮重忽略滑轮重、绳重及摩擦绳重及摩擦)绳端移动距离绳端移动距离(s)和重物移动和重物移动距离距离(h)的关系的关系v绳绳与与v物物的关系的关系动滑动滑轮轮_杠杆杠杆可以可以_,但但_ F_v绳绳_省力省力省力省力 不能改不能改变力的方向变力的方向s2h2G2v物物分类分
3、类图示图示实质实质特点特点F与与G的关系的关系(忽略滑轮重忽略滑轮重、绳重及摩擦绳重及摩擦)绳端移动距离绳端移动距离(s)和重物移动和重物移动距离距离(h)的关系的关系v绳绳与与v物物的关系的关系滑轮滑轮组组/可以可以_,(力的方向力的方向改变与否改变与否与绕线方与绕线方式有关式有关)_v绳绳_省力省力2GFs2h2v物物二、二、其他简单机械:轮轴和斜面也属于简单机械,使用斜面时能其他简单机械:轮轴和斜面也属于简单机械,使用斜面时能_力,力,但但_距离高度相同,斜面越长越省力,如盘山公路等距离高度相同,斜面越长越省力,如盘山公路等三三、机械效率机械效率1、三种功三种功(1)有用功:有用功:无论
4、是否使用机械,必须要做的功,用无论是否使用机械,必须要做的功,用W有有表示表示(2)额外功:额外功:使用机械时,并非我们需要但又不得不做的功,用使用机械时,并非我们需要但又不得不做的功,用W额额表示表示(3)总功:总功:有用功与额外功之和,用有用功与额外功之和,用W总总表示,表示,W总总_省省费费W有有W额额4、机械效率的理解机械效率的理解(1)使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是_总功,所总功,所以以机械效率总是小于机械效率总是小于1的的,机械效率通常用百分数表示,机械效率通常用百分数表示(2)使用滑轮组时,若忽略绳重和摩擦,根据公式使
5、用滑轮组时,若忽略绳重和摩擦,根据公式 (注:不计绳重和摩擦注:不计绳重和摩擦)知,滑轮组的机械效率只与知,滑轮组的机械效率只与物体的重力和动滑轮的重力有关,动滑轮越轻,物体越重,滑轮组的机物体的重力和动滑轮的重力有关,动滑轮越轻,物体越重,滑轮组的机械效率越高械效率越高小于小于WW有有总总WWW有有额额有有G hG hG h物物物物动动GGG物物物物动动2、定义:定义:_跟跟_的比值叫做机械效率,用符号的比值叫做机械效率,用符号_表示表示3、计算公式:计算公式:_有用功有用功总功总功100%WW 有有总总(3)使用斜面时,斜面的机械效率使用斜面时,斜面的机械效率 100%(G表示物体的重力,
6、表示物体的重力,F表表示拉力,示拉力,h表示斜面的高度,表示斜面的高度,L表示斜面的长度表示斜面的长度),增大斜面的倾角或减小,增大斜面的倾角或减小物体与斜面间的摩擦都可以增大斜面的机械效率物体与斜面间的摩擦都可以增大斜面的机械效率GhFL微点诊断微点诊断判断下列说法的正误判断下列说法的正误(1)动滑轮既能省力又能改变力的方向动滑轮既能省力又能改变力的方向()(2)使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组最多省一半力使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组最多省一半力()(3)功率越大的机械,机械效率一定越高功率越大的机械,机械效率一定越高()(4)省力杠杆的机械效率比费力杠杆的机械效率大省力杠杆
7、的机械效率比费力杠杆的机械效率大 ()(5)利用斜面不仅可以省力也可以省功利用斜面不仅可以省力也可以省功()(6)增大斜面的倾斜程度,斜面的机械效率不变增大斜面的倾斜程度,斜面的机械效率不变()(7)任何机械设备的效率总小于任何机械设备的效率总小于1()(8)减小机械内部摩擦可以提高其机械效率减小机械内部摩擦可以提高其机械效率()(9)机械效率高的机械,做功就越多机械效率高的机械,做功就越多()重难点突破重难点突破一、滑轮组机械效率及其计算一、滑轮组机械效率及其计算(呼和浩特呼和浩特4考考)例例1 如图甲所示,一物体所受重力如图甲所示,一物体所受重力G720 N,通过滑轮组将该物体在,通过滑轮
8、组将该物体在10 s内提高内提高2 m,人对绳子,人对绳子的拉力的拉力F300 N,忽略绳重及摩擦则:,忽略绳重及摩擦则:(1)绳子自由端移动的距离为绳子自由端移动的距离为_m,速度为,速度为_m/s.(2)动滑轮重为动滑轮重为_N.(3)拉力拉力F所做的有用功为所做的有用功为_J,总功为,总功为_J,拉,拉力力F的功率为的功率为_W.6一题多设问一题多设问0.61801 4401 800180(4)滑轮组提升重物的机械效率为滑轮组提升重物的机械效率为_,若提升重为,若提升重为800 N 的物体,则的物体,则滑轮组的机械效率将滑轮组的机械效率将_,若换用更轻的动滑轮,则滑轮组的机械效,若换用更
9、轻的动滑轮,则滑轮组的机械效率将率将_(后两空均选填后两空均选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)(5)若绳子拉力端能承受的最大拉力为若绳子拉力端能承受的最大拉力为500 N,则此滑轮组,则此滑轮组能提升的最大物重为能提升的最大物重为_N.(6)若物体的底面积为若物体的底面积为0.5 m2,当绳端的拉力为,当绳端的拉力为200 N时时(重重物尚未离开地面物尚未离开地面),重物对地面的压强为,重物对地面的压强为_Pa.80%增大增大增大增大1 320600(7)若将滑轮组的绕线改成如图乙所示的情形,将同一物体在相同时间内若将滑轮组的绕线改成如图乙所示的情形,将同一物体在相同时间内提高相
10、同的高度,则甲、乙的拉力之比是提高相同的高度,则甲、乙的拉力之比是_,有用功之比是,有用功之比是_,机械效率之比是机械效率之比是_2 31 11 1例例2两个滑轮按如图所示的方式组合,用两个滑轮按如图所示的方式组合,用10 N的拉力的拉力F拉动绳端,使物拉动绳端,使物体在体在4 s内水平向左匀速移动内水平向左匀速移动1 m,物体与地面间的摩擦力为,物体与地面间的摩擦力为16 N下列说下列说法中正确的是法中正确的是()A.拉力拉力F自由端移动的距离为自由端移动的距离为1 mB.拉力拉力F做的功为做的功为10 JC.拉力拉力F的功率为的功率为2.5 WD.滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为80%
11、D二、斜面的机械效率及其计算二、斜面的机械效率及其计算例例3如图所示,斜面长如图所示,斜面长s8 m,高,高h3 m用平行于斜面用平行于斜面F50 N的拉力,的拉力,将重力为将重力为G100 N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t10 s求:求:(1)有用功为有用功为_J;(2)拉力做功的功率为拉力做功的功率为_W;(3)物体受到的摩擦力为物体受到的摩擦力为_N;(4)该斜面的机械效率为该斜面的机械效率为_3004012.575%实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率实验实验图示法过实验图示法过实验1.
12、实验装置图:实验装置图:有用功有用功W有有Gh 总功总功W总总Fs2.实验原理:实验原理:_3.实验操作要点:实验操作要点:(1)实验过程中要实验过程中要_拉动弹簧测力计,使物体升高拉动弹簧测力计,使物体升高(2)绳子自由端移动的距离、速度与物体上升的高度、速度的关系绳子自由端移动的距离、速度与物体上升的高度、速度的关系(snh,v绳绳nv物物)(3)使用同一滑轮组,提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关使用同一滑轮组,提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关100%GhFs 匀速匀速(3)小组同学发现实验过程中边拉动边读小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,
13、应该静止数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数你认为他的想法读数你认为他的想法_(选填选填“正确正确”或或“不正确不正确”),因为他没有考虑到,因为他没有考虑到_对滑轮组机械效率的影响对滑轮组机械效率的影响.一题多设问一题多设问例例某小组在某小组在“测滑轮组机械效率的实验测滑轮组机械效率的实验”中,实验装置如图所示中,实验装置如图所示.设计与进行实验设计与进行实验(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是_.(2)实验中应沿竖直方向实验中应沿竖直方向_缓慢拉动弹簧测力计缓慢拉动弹簧测力计.刻度尺刻度尺匀速匀速(或匀速直线或匀速直线)不正确
14、不正确摩擦力摩擦力分析与论证分析与论证(4)利用甲、乙、丙、丁滑轮组进行实验,测得数据如表所示,分析表中利用甲、乙、丙、丁滑轮组进行实验,测得数据如表所示,分析表中数据可知第数据可知第4次实验是用次实验是用_(选填选填“丙丙”或或“丁丁”)图所示装置做的实验,图所示装置做的实验,请将表中的两个数据填写完整请将表中的两个数据填写完整.实验实验次数次数钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m绳端拉绳端拉力力F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m机械机械效率效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.5_丁丁0.480%(5)(2020
15、朝阳改编朝阳改编)不计绳重及摩擦阻力,在第不计绳重及摩擦阻力,在第1、2次实验中,动滑轮的次实验中,动滑轮的重力是重力是_N.(6)(2020湘潭改编湘潭改编)在第在第3次实验中,拉力次实验中,拉力F做的有用功为做的有用功为_J.(7)(2022泰州改编泰州改编)根据表格中的数据分析可知:随着物重的增大,额外根据表格中的数据分析可知:随着物重的增大,额外功功_(选填选填“变小变小”、“变大变大”或或“不变不变”),原,原因是因是_.1.40.8变大变大 随着物重的增随着物重的增加加,滑轮与轴之间的滑轮与轴之间的摩擦力增大摩擦力增大,克服摩克服摩擦力做的额外功增加擦力做的额外功增加实验实验次数次
16、数钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m绳端拉绳端拉力力F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m机械机械效率效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.5_0.480%(8)通过比较通过比较_两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子绕法无关重物时,滑轮组的机械效率与绳子绕法无关(填实验次数的序号填实验次数的序号)(9)通过比较通过比较_两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组机械效率
17、越高物重越重,滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号填实验次数的序号)1、22、3实验实验次数次数钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m绳端拉绳端拉力力F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m机械机械效率效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.5_0.480%(10)通过比较通过比较3、4两次实验数据可得出结论:两次实验数据可得出结论:_.不同滑轮组提升相同重物不同滑轮组提升相同重物时时,动滑轮总重越轻动滑轮总重越轻,滑轮组机械效率越高滑轮组机械效率越高实验实验次数次数钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m绳端拉绳端拉
18、力力F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m机械机械效率效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.5_0.480%评估评估与与交流交流(11)(2023河池改编河池改编)随后该小组同学又设计了一个方案,如图戊所示你随后该小组同学又设计了一个方案,如图戊所示你认为和图丙装置对比,在提升同一重物时,装置戊的机械效率认为和图丙装置对比,在提升同一重物时,装置戊的机械效率_(选选填填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)装置丙的机械效率装置丙的机械效率.等于等于(12)分析实验数据时,发现通过比较第分析实验数据时,发现通过比较第2、4次实验
19、数据,也能得出滑轮组次实验数据,也能得出滑轮组机械效率与重物重力的关系请你对此观点进行评估:机械效率与重物重力的关系请你对此观点进行评估:_.此观点不正确此观点不正确,因为没有控制动滑轮总重力不变因为没有控制动滑轮总重力不变,实验得出的结论不可靠实验得出的结论不可靠实验实验次数次数钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m绳端拉绳端拉力力F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m机械机械效率效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.5_0.480%(13)(2023丹东改编丹东改编)在第在第2次实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角
20、,次实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会那么所测得的滑轮组的机械效率将会_(选填选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”).(14)(2020湘潭改编湘潭改编)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率中也可提高机械效率的是的是()A.增大绳重增大绳重B.减轻动滑轮重减轻动滑轮重C.加快物体提升的速度加快物体提升的速度变小变小实验实验次数次数钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m绳端拉绳端拉力力F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m机械机械效率效率140.12.70.274%
21、240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.5_0.480%B1.(2022鄂尔多斯鄂尔多斯)如图所示,用不同的机械匀速提升同一物体时,最费力如图所示,用不同的机械匀速提升同一物体时,最费力的是的是()内蒙古中考真题及拓展内蒙古中考真题及拓展命题点命题点 1 滑轮、滑轮组的特点滑轮、滑轮组的特点D拓展训练拓展训练2.(2021毕节毕节)用滑轮组将放在水平地面上的重物用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,在图中画出最省提起,在图中画出最省力的绳子绕法力的绳子绕法F3.(2020德州改编德州改编)如图所示,甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等用它如图所示,甲、乙两套装置所用的
22、滑轮质量相等用它们分别将相同质量的重物匀速竖直提升,在相等时间内绳端们分别将相同质量的重物匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相移动相同的距离同的距离(忽略绳重和摩擦忽略绳重和摩擦),在此过程中,下列选项正确的是,在此过程中,下列选项正确的是()A.两重物上升的速度相等两重物上升的速度相等B.两滑轮组绳端的拉力相等两滑轮组绳端的拉力相等C.甲滑轮组的总功比乙少甲滑轮组的总功比乙少D.甲滑轮组的有用功比乙多甲滑轮组的有用功比乙多D4.(2021自贡改编自贡改编)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为
23、组使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的两物体,升高相同的高度绳自由端施加的拉力大小分别为的高度绳自由端施加的拉力大小分别为F1和和F2,物重,物重G1G2,不计绳,不计绳重和摩擦则下列判断正确的是重和摩擦则下列判断正确的是()A.拉力拉力F1一定大于一定大于F2B.F1的功率一定大于的功率一定大于F2C.甲、乙滑轮组的有用功相同甲、乙滑轮组的有用功相同D.甲的额外功与有用功的比值较小甲的额外功与有用功的比值较小D命题点命题点 2 滑轮、滑轮组相关计算滑轮、滑轮组相关计算(呼和浩特、包头各呼和浩特、包头各4考,赤峰考,赤峰3考考)5.(2021通辽通辽9题题2分分)如
24、图所示,重为如图所示,重为800 N的物体在的物体在100 N的水平拉力的水平拉力F的的作用下以作用下以0.1 m/s的速度沿水平地面,向左匀速直线运动了的速度沿水平地面,向左匀速直线运动了20 s,滑轮组的,滑轮组的机械效率为机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确的是,在此过程中,下列说法正确的是()A.绳子自由端移动距离为绳子自由端移动距离为4 mB.物体与地面间的滑动摩擦力大小为物体与地面间的滑动摩擦力大小为120 NC.额外功的功率为额外功的功率为12 WD.若物体的重力和运动速度不变,只增大若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率水平地面的粗糙程度
25、,则滑轮组的机械效率会降低会降低C6.(2023通辽通辽11题题2分分)如图所示,利用滑轮组在如图所示,利用滑轮组在2 s内将重内将重400 N的物体匀速提的物体匀速提升了升了1 m,所用拉力,所用拉力F为为150 N不计绳重和摩擦,下列说法正确的是不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的速度为绳子自由端移动的速度为2 m/sB.动滑轮的总重为动滑轮的总重为100 NC.滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为83.3%D.提升更重的物体,滑轮组的机械效率会变小提升更重的物体,滑轮组的机械效率会变小A7.(2020包头包头6题题3分分)如图所示,在粗糙水平地面上,用如图所示,在粗糙
26、水平地面上,用10 N的力的力F沿水平沿水平方向拉滑轮方向拉滑轮(不计滑轮重力不计滑轮重力)木板木板B静止,木块静止,木块A在粗糙木板在粗糙木板B上水平向左上水平向左做匀速直线运动,做匀速直线运动,5 s内木块内木块A移动了移动了0.5 m滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为80%.下下列说法正确的是列说法正确的是()A.木块木块A受到的摩擦力为受到的摩擦力为5 NB.地面对木板地面对木板B的摩擦力为的摩擦力为4 NC.5 s内绳子拉力对木板内绳子拉力对木板B做的功为做的功为2 JD.拉力拉力F的功率为的功率为0.5 WD8.(2023包头包头6题题3分分)如图所示,拉力如图所示,拉力F为为5
27、 N,物体,物体A以以0.1 m/s的速度在物体的速度在物体B表面向左做匀速直线运动表面向左做匀速直线运动(B表面足够长表面足够长);物体;物体B静止在地面上,受到地面水静止在地面上,受到地面水平向左平向左4 N的摩擦力,弹簧测力计示数为的摩擦力,弹簧测力计示数为12 N下列说法正确的是下列说法正确的是()A.物体物体A受到的摩擦力为受到的摩擦力为10 NB.拉力拉力F的功率为的功率为1.5 WC.滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为80%D.拉力拉力F增大到增大到15 N时,物时,物体体B开始向左运动开始向左运动C9.(2022鄂尔多斯鄂尔多斯13题题2分分)质量为质量为60 kg的工人用如
28、图甲所示的滑轮组运送的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼若工人在货物上楼若工人在1 min内将货物匀速向上提高内将货物匀速向上提高6 m,作用在钢绳上的,作用在钢绳上的拉力为拉力为400 N,滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示,滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩机械中摩擦和绳重均不计,擦和绳重均不计,g10 N/kg)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.作用在钢绳上拉力的功率为作用在钢绳上拉力的功率为40 WB.动滑轮的重力为动滑轮的重力为200 NC.人对绳子的最大拉力为人对绳子的最大拉力为1 000 ND.该滑轮组的最大机械效率为该滑轮组的最大机械效率为83.3
29、%B10.(2021包头包头7题题3分分)甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接,吸附在竖直甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接,吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧,放置且足够长的固定磁性平板两侧,m甲甲1.8 kg、m乙乙2 kg,如图所,如图所示甲以示甲以0.2 m/s的速度竖直向下做匀速直线运动,磁性平板对甲的摩擦的速度竖直向下做匀速直线运动,磁性平板对甲的摩擦力大小为力大小为4 N,对乙的摩擦力大小为,对乙的摩擦力大小为2 N(细绳足够长且始终处于竖直拉伸细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态,不计绳重和绳与滑轮的摩擦,磁性平板对其他器材无磁力作用,状态,不计绳重和绳与滑轮的摩擦,磁性平板对其他
30、器材无磁力作用,g取取10 N/kg)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.定滑轮质量一定是定滑轮质量一定是0.6 kgB.甲所受拉力为甲所受拉力为22 NC.乙所受拉力的功率为乙所受拉力的功率为2.2 WD.3 s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等C11.(2023呼和浩特呼和浩特10题题3分分)(多选多选)人类从刀耕火种,经过几次工业革命,人类从刀耕火种,经过几次工业革命,走向了科技大发展的今天简单机械和内燃机的使用,为我们的生活带走向了科技大发展的今天简单机械和内燃机的使用,为我们的生活带来了极大便利来了极大便利下列几种简单机械和内燃机,其机械效率大于百分
31、之七下列几种简单机械和内燃机,其机械效率大于百分之七十的是十的是()A.甲图中:用滑轮匀速拉一个重为甲图中:用滑轮匀速拉一个重为5 N的物体的物体到高处到高处(不计绳重,摩擦不计绳重,摩擦)B.乙图中:利用斜面,用平行于斜面的大小为乙图中:利用斜面,用平行于斜面的大小为2 N拉力,将一个重为拉力,将一个重为5 N的物体匀速拉到高处,的物体匀速拉到高处,斜面高斜面高1.2 m,斜面长,斜面长5 mC.丙图中:用滑轮组拉一个重为丙图中:用滑轮组拉一个重为5 N的物体到高处,重物在拉力的物体到高处,重物在拉力F作用下作用下匀速上升,动滑轮质量匀速上升,动滑轮质量100 g(不计绳重,摩擦不计绳重,摩
32、擦)D.丁图中:四冲程四缸内燃机,气缸内汽油燃烧产生丁图中:四冲程四缸内燃机,气缸内汽油燃烧产生高温高压燃气推动活塞向下运动,若燃气对活塞平均高温高压燃气推动活塞向下运动,若燃气对活塞平均推力为推力为400 N,活塞向下运动距离为,活塞向下运动距离为30 cm,内燃机转,内燃机转速为速为600 r/min,内燃机每一个循环完成四个冲程,每,内燃机每一个循环完成四个冲程,每分钟需要消耗热值为分钟需要消耗热值为4.6107 J/kg的汽油的汽油5.2 g答案:答案:AC12.(2023赤峰赤峰21题题6分分)一木块重一木块重480 N,体积为,体积为0.08 m3,用力,用力F将木块沿将木块沿斜面
33、匀速拉到高处,如图甲所示已知拉力斜面匀速拉到高处,如图甲所示已知拉力F做的功做的功W与木块沿斜面运动与木块沿斜面运动距离距离s的关系如图乙所示整个过程的额外功是的关系如图乙所示整个过程的额外功是320 J(g10 N/kg)求:求:(1)木块的密度;木块的密度;(2)拉力拉力F的大小;的大小;(3)斜面的机械效率斜面的机械效率(3)有用功为有用功为W有有WW额额800 J320 J480 J斜面的机械效率为斜面的机械效率为 100%100%60%WW有有480 J800 J解:解:(1)木块的质量为木块的质量为m 48 kg木块的密度为木块的密度为 0.6103 kg/m3(2)由题图乙知由题
34、图乙知,拉力的大小为拉力的大小为F 200 N480 N10 N/kgGg348 kg0.08 mmV800 J=4 mWS13.(2020赤峰赤峰21题题7分分)用如图所示的滑轮组将货物匀速向上提升用如图所示的滑轮组将货物匀速向上提升3 m,人,人的拉力的拉力F为为200 N,这个过程中滑轮组提升货物的机械效率为,这个过程中滑轮组提升货物的机械效率为80%,求:,求:(1)绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的距离s;(2)人的拉力人的拉力F做的功;做的功;(3)货物的重力货物的重力(3)滑轮组提升货物的机械效率为滑轮组提升货物的机械效率为80%,由由 100%100%可知可知,货物的重力为货
35、物的重力为G 480 NWW有有用用GhW1800 J80%3 mWh 解:解:(1)由图可知有由图可知有3股绳承担物重与滑轮重股绳承担物重与滑轮重,即即n3,故绳子自由端移,故绳子自由端移动的距离为动的距离为snh33 m9 m(2)人的拉力人的拉力F做的功为做的功为WFs200 N9 m1 800 J14.(2021呼和浩特呼和浩特18题题4分分)建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10 m高处小董设计安装了如图所示的装置装置中每个滑轮重高处小董设计安装了如图所示的装置装置中每个滑轮重100 N工人工人利用该装置每次匀速提升一块重利用该装置每次匀速提升一
36、块重900 N的建材,建材上升的速度是的建材,建材上升的速度是0.6 m/s,在施工过程中,求:在施工过程中,求:(1)若不计绳重和摩擦,该装置的有用功率若不计绳重和摩擦,该装置的有用功率和机械效率;和机械效率;(2)若不计绳重,绳子自由端拉力为若不计绳重,绳子自由端拉力为520 N时,时,每次提升克服摩擦做功每次提升克服摩擦做功解:解:(1)提升建材时所做的有用功:提升建材时所做的有用功:W有用有用Gh900 N10 m9 000 J建材上升所用时间:建材上升所用时间:t s有用功功率:有用功功率:P有用有用 因为不计绳重和摩擦因为不计绳重和摩擦,所以人的拉力:所以人的拉力:F 500 N1
37、0 m500.6 m/s3hv建建材材9000J540W50s3Wt有有用用900 N100 N2GGn动动绳子自由端移动的距离:绳子自由端移动的距离:snh210 m20 m人所做的总功:人所做的总功:W总总Fs500 N20 m10 000 J该装置的机械效率:该装置的机械效率:100%100%90%WW有有用用总总9000 J10000 J(2)拉力做的总功:拉力做的总功:W总总Fs520 N20 m10 400 J克服动滑轮重力做的功:克服动滑轮重力做的功:W动动G动动h100 N10 m1 000 J每次提升克服摩擦做的额外功每次提升克服摩擦做的额外功:W额外额外 W总总 W有用有用
38、W动动10 400 J9 000 J1 000 J400 J15.(2020通辽通辽24题题5分分)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置如图所示,是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图,汽车部分参数如下表每次重物都以图,汽车部分参数如下表每次重物都以1 m/s的速度匀速上升,提升重的速度匀速上升,提升重2 400 N的物体时,滑轮组的效率为的物体时,滑轮组的效率为80%,不计汽车所受的摩擦阻力、绳,不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦,取重及滑轮组的摩擦,取g10 N/kg.求:求:(1)提升重物时汽车对水平地面的压强;提升重物时汽车对水平地面的压强;(2)汽车拉绳的力做功的功率汽
39、车拉绳的力做功的功率汽车部分参数汽车部分参数汽车重量汽车重量3 t车轮数车轮数4个个每个车轮受力面积每个车轮受力面积250 cm2解:解:(1)汽车对水平地面的压力为汽车对水平地面的压力为FGmg3103 kg10 N/kg3104 N提升重物时汽车对水平地面的压强为提升重物时汽车对水平地面的压强为p 3105 Pa(2)由机械效率公式由机械效率公式 可得可得,拉力拉力F 1 000 N,汽车拉绳的力做功的功率汽车拉绳的力做功的功率PFv1 000 N31 m/s3 000 W4423 10 N250 4 10m FSWW有有总总GnFGn 2400 N3 80%16.(2022呼和浩特呼和浩
40、特16题题4分分)如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处求:直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处求:(1)若不计绳重,滑轮重及摩擦,两次拉力若不计绳重,滑轮重及摩擦,两次拉力F1和和F2之比;之比;(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为若不计绳重及摩擦,重物质量为400 g,动滑轮质量为,动滑轮质量为100 g,匀速拉动,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率过程中甲、乙两装置的机械效率解:解:(1)不计绳重、滑轮重及摩擦不计绳重、滑轮重及摩擦,拉力拉力F G,n12,n23甲滑轮组绳子上的拉力为:甲滑轮组绳子上的拉力为:F1 G乙滑轮组绳子上的拉力为:乙滑轮组绳子上的拉力为:F2 G两次拉力之比:两次拉力之比:(2)滑轮组的机械效率为:滑轮组的机械效率为:由于两装置中物重和动滑轮重均相同,则甲、乙两装置的机械效率为:由于两装置中物重和动滑轮重均相同,则甲、乙两装置的机械效率为:1n121312132123GFFG0.4kg0.4kg0.1kg