2019中考物理專題復(fù)習(xí)講座 4 機(jī)械功、功率、機(jī)械效率試題
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1、機(jī)械功、功率、機(jī)械效率 要點(diǎn)索引:1、把握機(jī)械功的定義、單位、公式及應(yīng)用。 2、 理解功率的定義、功率的公式、運(yùn)用功率的公式解題。 3、 知道機(jī)械效率的定義及公式,會(huì)用機(jī)械效率公式解題。 同學(xué)們,我們?cè)谏弦恢v中討論了簡單機(jī)械相關(guān)知識(shí)點(diǎn),本講中我們將要討論機(jī)械功與功率、機(jī)械效率方面的知識(shí)點(diǎn)與考點(diǎn)。本講的內(nèi)容較多,在歷年中考試卷中所占的比例也不小,試題形式可以為填空、選擇形式的基礎(chǔ)性的考查,也可以是實(shí)驗(yàn)探究性考查,比如如何測定滑輪組的機(jī)械效率;另外,關(guān)于功與功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算,也可以作為計(jì)算題或壓軸題來考查,出現(xiàn)頻率較高,我們要注意了!下面我們用七步教學(xué)法為大家梳理本講涉及到的重點(diǎn)
2、知識(shí)與考點(diǎn),助你中考金榜題名! 一、 基礎(chǔ)點(diǎn)睛: 1、 對(duì)做功的理解 定義:一個(gè)力作用在物體上,且使物體在力的方向上通過了距離,那么,這個(gè)力就做了功。 做功的必要條件:(1)有力作用在物體上;(2)、使物體在力的方向上通過了距離。 下列三種情況,人的拉力都做了功,因?yàn)槎挤献龉Φ膬蓚€(gè)必要條件如下圖所示。 那么,那些情況下人雖說用了力,但沒有做功呢?做功的兩個(gè)必要條件缺一不可,要判斷物體是否做功,就要嚴(yán)格對(duì)照這兩個(gè)條件。 如上所示,A圖中人提著水桶在水平地面移動(dòng),B圖中運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng),C 圖中人沒有搬動(dòng)石頭,D圖中人通過滑輪組沒有提升動(dòng)重物,這
3、些情況下人都用了力,但不符合做功條件,因此沒有做功,同學(xué)們請(qǐng)思考,他們都缺少哪個(gè)條件呢? 有時(shí)人雖說有了功勞,出了力氣,但沒有做功。 2、 求功的公式 從上面的分析可知,做功需要符合兩個(gè)必要條件,根據(jù)這兩個(gè)條件,物理學(xué)中給出了求功的公式: W = F × S 上式中,F(xiàn)表示作用在物體上的力,單位為N,S表示物體在力的方向上通過的距離,單位為m,這樣,W表示功,單位是牛.米,它有一個(gè)專門的名稱----焦耳,焦耳也是能量的單位,符號(hào)為J,1牛頓米=1焦耳,即:1N.m = 1J. 3、 功率 功率是表示人或物體做功快慢的物理量,比如人搬同樣多的磚
4、頭上到三樓,有的搬的快,有的搬的慢,也就是說做同樣多的功,用時(shí)的長短不同,用時(shí)短的,單位時(shí)間內(nèi)做的功就多,我們就說功率大些。 物理學(xué)中,根據(jù)功率的定義,可以給出求功率的公式: P = , 式中W表示功,單位是J,t表示做功的時(shí)間,單位是s,那么,P得到單位就是J/s, 1J/s = 1瓦特 = 1瓦 =1(W) 4、 功的原理:功的原理就是使用任何簡單機(jī)械,只能省力,不能省功;例如,一個(gè)人可以利用滑輪組提升一個(gè)重物,雖說可以省力,把原本提不動(dòng)的物體提起了,但不能省功,若要考慮摩擦和滑輪自重,不光是不能省功,還要多做一些無用功。 5、 機(jī)械效率 要搞懂機(jī)械效率,就需要先弄懂幾個(gè)
5、專用名詞: (1) 有用功:必須要做的,對(duì)我們有用的功,相當(dāng)于不用機(jī)械,人直接把物體提升或拉動(dòng)所做的功,可以記為:W有 = F . S(或Gh) (2) 額外功:并非我們需要的但又不得不做的功叫做額外功;如下圖中克服滑輪組自重和摩擦所做的功。 (3) 總功:有用功和額外功之和叫總功,用W總表示;相當(dāng)于下圖中的人拉繩子全程所做的功。 (4)機(jī)械效率: a.概念:通常用有用功在總功中占的百分比來表示,叫做機(jī)械效率。 b.公式:η= c.滑輪組機(jī)械效率的影響因素 由公式 η== 當(dāng)物重G物保持不變時(shí),物重越重時(shí),機(jī)械
6、效率越高。 當(dāng)物重G物保持不變時(shí),動(dòng)滑輪重力越大,機(jī)械效率越低。 提高機(jī)械效率的方法有:(a).減輕機(jī)械的自重。(b).保證機(jī)械的良好潤滑,減小摩擦力。 二、 夯實(shí)小練 同學(xué)們,上面我們梳理了本講的知識(shí)點(diǎn),在中考中基礎(chǔ)性的考查還是占有很大的成分,每位考生必須重視,下面我們來上幾題,讓你練練手,夯實(shí)我們的基礎(chǔ)吧。 1、以下實(shí)例,力對(duì)物體做功的是( ) A.舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng) B.小明將水桶從地面上提起 C.吊車吊著貨物在空中水平勻速移動(dòng) D.用力搬桌子而未搬起 答案:B; 解析:A、舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng),這樣是有力但無距離,沒有做功,
7、不符合題意; B、將水桶從地面上提起,是在力的方向上移動(dòng)一段距離,對(duì)物體做功了,符合題意; C、雖然有力也有距離,但此距離不是在力的方向上,力與距離垂直,沒有做功,不符合題意; D、搬桌子而未搬起,有力而無距離,沒有做功,不符合題意 2、小明放學(xué)后,背著重40 N的書包沿水平路面走了200m。又登上大約10 m高的四樓的樓梯才回到家。則他在回家過程中對(duì)書包所做的功為 ( ) A.0 J B.400 J C.2000 J D.2400 J 答案:B;解析:小明在水平路面上行走的過程中,書包通過的距離不在背力方向上,故這一段不做功;上樓過程做的功W
8、=Fs=40 N×10 m=400 J。 3、用測力計(jì)沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運(yùn)動(dòng),兩次運(yùn)動(dòng)的s-t圖象如圖所示,其對(duì)應(yīng)的測力計(jì)示數(shù)分別為F1和F2,功率分別為P1和P2,則它們大小關(guān)系正確的是( ) A.F1>F2?? P1>P2 B.F1=F2?? P1>P2 C.F1=F2? ?P1<P2 D.F1<F2? P1<P2 答案:B; 解析: (1)木塊兩次都進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力相等,拉力F相等。 (2)從圖象中可以判斷出,第②次的運(yùn)動(dòng)速度v較小,根據(jù)公式P=
9、Fv,當(dāng)拉力相等時(shí),速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。 4、-斜面長5m,高1m,工人用沿斜面方向400 N的力把重1600 N的集裝箱勻速推到車上,推力對(duì)集裝箱做的功是________J,斜面的機(jī)械效率是________。 答案:2000;80%; 解析:推力對(duì)集裝箱做的功是總功:400 N×5 m=2000 J, 1600 N×1 m=1600 J,。 三、經(jīng)典呈現(xiàn): 為了讓廣大考生對(duì)本次課程所涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步了解,我們收集了近兩年中考出現(xiàn)的經(jīng)典題目,主要是考卷中的壓軸題,展示給廣大考生,開拓我們的視野,訓(xùn)練我們的發(fā)散思維能力,以便輕松應(yīng)對(duì)考試嘍。
10、 1、如圖所示,質(zhì)量不等的甲、乙兩球(m甲>m乙)從頂端分別沿固定光滑斜面體的a、b兩側(cè)滾到各自的底部,則在它們整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中有( ) A. 甲球的重力所做的功少些 B、兩球的重力所做的功一樣多 C、它們運(yùn)動(dòng)到斜面底部時(shí),乙的速度大些 D、它們運(yùn)動(dòng)到斜面底部時(shí),兩球速度一樣大 答案: D;解析:(1)物體下滑過程中只有重力做功,W=Gh=mgh, ∵m甲>m乙,高度相同, ∴W甲>W(wǎng)乙,故AB錯(cuò)誤; 因?yàn)楦叨认嗤徽撡|(zhì)量大小,所以滑至底端時(shí)的速度相同,故C錯(cuò)誤,D正確。這個(gè)規(guī)律同學(xué)們可要記住喲。 2、如圖所示,甲、乙兩個(gè)容器形狀不同,現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細(xì)線系
11、著分別浸沒入同樣深度,這時(shí)兩容器的水面相平齊,如果將金屬塊勻速提升一段位移,直到金屬塊提離水面,不計(jì)水的阻力,則( ) A. 在甲容器中提升時(shí),拉力做功較多 B. 在乙容器中提升時(shí),拉力做功較多 C. 在兩個(gè)容器中提升時(shí),拉力做功相同 D.做功多少無法比較 答案; A; 解析: 設(shè)要將金屬勻速提離水面,要經(jīng)過兩個(gè)階段: 1.金屬在水中上升,最后金屬的上表面到達(dá)水表面, 運(yùn)行距離h1,拉力F1=G?F浮, 故此過程中,拉力做功W1=(G?F浮)×h1;????????① 2.金屬逐漸出水面,最后金屬的下表面到達(dá)水表面, 運(yùn)行距離h2,拉力F2=G?F浮′, 此過程中
12、浮力是變化的,F(xiàn)浮′=12F浮, 平均拉力F2=G?12F浮, 故此過程中,拉力做功W2=(G?12F?。羑2;????????????② 由①②可得,拉力做的總功: W總=W1+W2=(G?F?。羑1+(G?12F浮)×h2, 在甲乙兩圖中,因?yàn)榧椎纳媳砻婷娣e大,所以當(dāng)金屬出水面時(shí),甲水面下降的比較少,甲的h2比乙的h2大, 而甲乙圖中的h1、G、F浮都是相同的,所以在甲容器中提升時(shí),拉力做功較多。 3、為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度,設(shè)置了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí),物體上升的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)
13、間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦。下列說法正確的是( ) A.0s~1s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.2s~3s內(nèi),拉力F的功率是200W C.1s~2s內(nèi),拉力F做的功是375J D.2s~3s內(nèi),滑輪組的機(jī)械效率是62.5% 答案:C; 解析:A、由圖丙可知,在0~1s內(nèi),物體的速度為0,處于靜止?fàn)顟B(tài),故A錯(cuò); B、由圖丙可知在2~3s內(nèi),重物做勻速運(yùn)動(dòng),v3=5m/s,由圖乙可知此時(shí)拉力F3=40N, 由圖甲可知,從動(dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)(承擔(dān)物重的繩子股數(shù))n=3, 所以拉力端移動(dòng)速度v3′=3v3=3×5m/s=15m/s, 拉
14、力做功功率(總功率): P總=F3V3′=40N×15m/s=600W,故B錯(cuò)誤; C、由圖乙可知,在1~2s內(nèi),拉力F2=50N,由圖丁得出重物上升高度h2=2.5m, 拉力端移動(dòng)的距離s2=3h2=3×2.5m=7.5m, 拉力做的功: W=F2s2=50N×7.5m=375J,故C正確; D、在2~3s內(nèi),滑輪組的機(jī)械效率: η=W有用W總=Gh3F3s3=Gh3F3×3h3=G3F3=100N3×40N×100%≈83.33%,故D錯(cuò)誤。 四、思維拓展 上面我們點(diǎn)出了經(jīng)典的題型,為了讓廣大考生檢測自己對(duì)本次所講的知識(shí)點(diǎn)理解情況,下面列出了幾題,讓同學(xué)們自己去做,拓
15、展我們的思維,看看自己是否能夠把握經(jīng)典的題型,這對(duì)完成考卷中的壓軸題大有好處呢。 1、如圖所示,用10N的力F沿水平方向拉滑輪,可使物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。彈簧測力計(jì)的示數(shù)恒為2N(不計(jì)滑輪、測力計(jì)、繩子的重力,滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑)。下列說法正確的是( ) A.物體A受到地面的摩擦力是3N,水平向左 B.在2s內(nèi),繩子對(duì)A做的功為4J C.滑輪移動(dòng)的速度是0.4m/s D.拉力F做功功率為1W 答案: D;解析: A、不計(jì)滑輪的摩擦和重力,以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象,則兩段繩子向右的拉力與向左的拉力平衡,所以2F拉=F,則A物體對(duì)滑輪的拉力F拉=1/2F
16、=1/2×10N=5N;力的作用是相互的,所以滑輪對(duì)A的拉力也為5N; 彈簧測力計(jì)的示數(shù)恒為2N,因拉滑輪時(shí),物體B始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則測力計(jì)對(duì)B向右的拉力與A對(duì)B向左的摩擦力平衡,所以fA對(duì)B=F示=2N;力的作用是相互的,所以,物體B對(duì)A的摩擦力為2N,方向向右; 物體A向左勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)地面對(duì)物體A還有向右的摩擦力,由力的平衡條件可得:F拉=fB對(duì)A+f地, 所以物體A受到地面的摩擦力:f地=F拉?fB對(duì)A=5N?2N=3N,方向水平向右,故A錯(cuò); B、繩子對(duì)A的拉力F拉=5N,2s物體A移動(dòng)的距離為sA=vAt=0.2m/s×2s=0.4m, 繩子對(duì)A做的功WA=F拉s=5N
17、×0.4m=2J,故B錯(cuò); C、因拉力F作用在動(dòng)滑輪的軸上,費(fèi)力但省一半的距離,所以拉力端的移動(dòng)速度(滑輪移動(dòng)的速度)等于物體A移動(dòng)速度的12, 則滑輪移動(dòng)的速度v=12vA=12×0.2m/s=0.1m/s,故C錯(cuò); D、拉力做功的功率P=Wt=Fst=Fv=10N×0.1m/s=1W,故D正確。 故選:D。 2、(綜合)用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M,已知被提升的物體M質(zhì)量為76kg,M的體積為3×10?3m3,在物體M未露出水面的過程中,繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度,此過程中,拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示,不計(jì)繩重和摩
18、擦力大?。╣取10N/kg)。下面分析不正確的是( ) A. 此過程中,繩子自由端的拉力F大小為400N B. 動(dòng)滑輪重力為70N C. 當(dāng)物體M沒有露出水面時(shí),動(dòng)滑輪下端掛鉤上繩子的拉力為730N D. 當(dāng)物體M沒有露出水面的過程中,該滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為95%。 答案;D; 解析如下: A、由v=s/t得,物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間: t=s/v=10m/0.5m/s=20s, 根據(jù)圖乙可知,此過程中繩子自由端拉力F做的總功是8000 J, 由圖知,滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重,所以s=2h=2×10m=20m, 由W總=Fs得,拉力F=W總/s=W總/2h物=8000J/
19、2×10m=400 N,故A正確; B、因?yàn)閯蛩偬嵘矬w,對(duì)滑輪組受力分析可得:F=12(F繩+G動(dòng)), 則動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=2F?F繩=2×400N?730N=70 N,故B正確; C、物體M的重力:G物=mg=76kg×10N/kg=760 N; 由于物體未露出水面,完全浸沒在水中,所以V排=V物, 則物體受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1×103?kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30 N, 當(dāng)物體在水里勻速上升時(shí)受三個(gè)力的作用,物體的重力、浮力和動(dòng)滑輪下方繩子的拉力,處于三力平衡,即F繩+F浮=G物, 則F繩=G物?F?。?60N?30N=730N;
20、故C正確; D、動(dòng)滑輪下方繩子的拉力所做的功為有用功, 則有用功:W有用=F繩×h物=730N×10m=7300 J, 滑輪組提升重物的機(jī)械效率:η=W有用/W總×100%=7300J/8000J×100%=91.25%;故D錯(cuò)誤。 3、(中考?jí)狠S題)用滑輪組勻速提升重為2000N的物體,作用在繩子自由端的拉力大小為625N,拉力做功的功率為1250W,滑輪組的機(jī)械效率為80%,不計(jì)摩擦與繩重,求:(1)重物上升的速度; (2本滑輪組用幾段繩子懸掛動(dòng)滑輪? 答案: (1)重物上升的速度為0.5m/s; (2) n=4 解析:(1):總功W總是拉力F所做的功,即可以用Fs求出,
21、也可以由拉力做功的功率求出,在t時(shí)間內(nèi),則。而有用功則是克服物重所做的功,;而v為重物上升的速度,即我們要解答的問題, ,比較兩個(gè)總功表達(dá)式,結(jié)合機(jī)械效率的公式;得到如下解題過程: 滑輪組的機(jī)械效率, 。 則:重物上升的速度為0.5m/s。 第2問的突破口是:如何確定懸掛動(dòng)滑輪繩子的段數(shù),本來最簡單方法就是看圖,數(shù)數(shù)有幾根繩懸掛動(dòng)滑輪即可,而本題連圖都沒有,顯然不行。我們不要忘記在滑輪組題目中永遠(yuǎn)隱含的條件是物體升高的距離h與拉力F移動(dòng)距離S之間滿足S=nh,再考慮繩子自由端的移動(dòng)和重物上升所用時(shí)間相同,就可以得到繩端,即拉力運(yùn)動(dòng)的速度; 拉力做功的功率:,
22、 繩端即拉力運(yùn)動(dòng)的速度:=2m/s。 繩端前進(jìn)的速度是重物上升速度v的4倍,說明重物是被4根繩拉住。 五、 考點(diǎn)梳理 本次講座的內(nèi)容在初中階段屬于重點(diǎn)和難點(diǎn),在中考試卷中所占的分值也不低。那么,命題人會(huì)出什么樣的題目來考查我們呢?下面我們就來梳理一下涉及到本章的考點(diǎn)。 考點(diǎn)一:基礎(chǔ)性考查:對(duì)功、功率、機(jī)械效率是否能夠正確理解。 我們?cè)趶?fù)習(xí)的過程中,一定要對(duì)上述三個(gè)概念正確的理解,比如機(jī)械效率定義中的有用功、總功是否真正理解,看下面的例題. 例:關(guān)于機(jī)械效率,下列說法中正確的是( ) A.機(jī)械做功越快,機(jī)械效率越高 B.機(jī)械所做的總功越少,機(jī)械效率越高 C.機(jī)械做的
23、有用功在總功中占的百分比越大,機(jī)械效率越高 D.使用機(jī)械時(shí),所用動(dòng)力跟物重的比值越小,機(jī)械效率越高 答案:C; 解析:A、機(jī)械做功越快,表示功率越大,單位時(shí)間內(nèi)做的功越多,但機(jī)械效率不一定就高,故此項(xiàng)不符合題意; B、從機(jī)械效率公式可知,總功多,機(jī)械效率的大小還要看有用功的大小,故此項(xiàng)不符合題意; C、總功包括有用功和額外功,有用功在總功中占比例越大,機(jī)械效率越高,故此項(xiàng)正確符合題意; D、使用機(jī)械時(shí),所用動(dòng)力跟物重的比值與有用功占總功的比例沒有關(guān)系,故此項(xiàng)說法不對(duì),不符合題意。 考點(diǎn)二:把探究滑輪組的機(jī)械效率作為實(shí)驗(yàn)題來考查,看我們可能把握測定滑輪組機(jī)械效率的細(xì)節(jié)問題,如果作為
24、實(shí)驗(yàn)題來考查,此題的分值要占5---7分,大家一定要留神了,請(qǐng)看下面的例題。 例:某實(shí)驗(yàn)小組探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。若不計(jì)摩擦,比較1和2兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以看出滑輪組的機(jī)械效率與 有關(guān);比較1和3兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以看出滑輪組的機(jī)械效率與 有關(guān)。 答案:動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)(或動(dòng)滑輪的總量) 提升的物重 請(qǐng)大家動(dòng)動(dòng)腦筋,探討一下本題是怎么解出來的吧。 考點(diǎn)三:命題人在功與功率方面出一道計(jì)算題,如果作為計(jì)算題,一般就不會(huì)在同一試卷中再出實(shí)驗(yàn)探究題了,請(qǐng)看下面的例題。
25、例、某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為6×104W,在水平路面上勻速行駛時(shí)受到的阻力是1800N。在額定功率下,當(dāng)汽車勻速行駛時(shí),求: (l)發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的牽引力大??; (2)行駛速度的大小; (3)行駛5min牽引力所做的功。 解析:(1)因?yàn)槠噭蛩傩旭?,受平衡力作用;由二力平衡知識(shí)得:F=f=1800N; (2)由得:; (3)已知:t=5min=300s, 行駛5min牽引力做功:。 答:發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的牽引力為1800N,行駛速度為33.3m/s,行駛5min牽引力所做的功是1.8×107J。 六、 真題檢驗(yàn) 親愛的同學(xué)們,上面我們對(duì)本講的考點(diǎn)進(jìn)行了梳理,你可感覺到本講的
26、知識(shí)點(diǎn)在各類考卷中出現(xiàn)的幾率非常大吧,下面我們?cè)賮砜纯唇鼉赡曛锌季碇袑?duì)上述的知識(shí)點(diǎn)是怎么考的吧,請(qǐng)你動(dòng)筆做一下,對(duì)自己進(jìn)行一次檢驗(yàn)吧! 1、(2017中考)指甲刀是生活中常用的小工具,如圖所示,它包含三個(gè)杠桿,關(guān)于這三個(gè)杠桿的說法正確的是( ) A. 一個(gè)省力杠桿,兩個(gè)費(fèi)力杠桿 B. 一個(gè)費(fèi)力杠桿,兩個(gè)省力杠桿 C. 三個(gè)都是省力杠桿 D、三個(gè)都是費(fèi)力杠桿 答案:A;解析:杠桿ABC,支點(diǎn)是B,動(dòng)力臂大于阻力臂,是一個(gè)省力杠桿;杠桿OED,支點(diǎn)是O,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,杠桿OBD是費(fèi)力杠桿,杠桿ABC是一個(gè)省力杠桿,故A正確。 故選:A。 2、(
27、2018中考)小明用如圖所示的滑輪組提升300N重物,在繩子自由端施加的拉力為125N,4s內(nèi)重物勻速上升2m,不計(jì)繩重和輪、軸間摩擦。則( ) A.繩子自由端移動(dòng)的距離為4?m B.動(dòng)滑輪重50N C.拉力做功的功率為150W D.此過程滑輪組的機(jī)械效率為80% 答案:D;解析:A、由圖知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3, 則繩子自由端移動(dòng)的距離s=3h=3×2m=6m,故A錯(cuò)誤; B、因不計(jì)繩重和摩擦,則繩端的拉力F=13(G物+G動(dòng)), 即:125N=13(300N+G動(dòng)), 所以動(dòng)滑輪重:G動(dòng)=75N,故B錯(cuò)誤; C、拉力做的功:W總=Fs=125N×6m=7
28、50J, 拉力的功率:P=W總t=750J4s=187.5W,故C錯(cuò)誤; D、利用滑輪組所做的有用功:W有=Gh=300N×2m=600J, 滑輪組的機(jī)械效率: η=W有用W總=600J750J×100%=80%,故D正確; 3、(2017中考)一輛質(zhì)量為1.5t的小貨車,載有質(zhì)量為1.0t的貨物,四個(gè)車輪與地面接觸的總面積為0.1m2,小貨車在平直公路勻速行駛1km,所用時(shí)間為50s,小貨車受到摩擦阻力為車重的0.1倍。(g取10N/kg)。在這段時(shí)間內(nèi),求: (1)小貨車受牽引力的大??; (2)牽引力做功的功率。 解析如下: (1)小貨車和貨物的重力:G總=G1+G
29、2=m1g+m2g=1.5×103kg×10N/kg+1.0×103kg×10N/kg=2.5×104N; (2)牽引力為:F牽=0.1G總=0.1×2.5×104N=2.5×103N; 牽引力的功率: 七、易錯(cuò)點(diǎn)撥: 同學(xué)們,機(jī)械功與機(jī)械效率與我們的生活實(shí)際緊密相關(guān),在生產(chǎn)建設(shè)中隨處可見,屬于必考內(nèi)容,分值也不低;我們?cè)谧龃祟愵}目時(shí)很容易出錯(cuò),因此要求我們對(duì)本講基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)要理解透徹,答題時(shí)要特別謹(jǐn)慎,下面我們來點(diǎn)撥,助力你拿到高分喲! 誤區(qū)一:拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向成有角度時(shí),不知道到用水平方向上的分力作為拉力來求功,導(dǎo)致誤解。 例:拉力F為100N,拉著木箱在水平方向上運(yùn)
30、動(dòng)S=5m,F(xiàn)與水平方向 上成α角,在水平方向上的分力為 70N,求在此過程中拉力F所做的功。 誤解:W=F×S=100N×5m=500(J) 正解:W=F×S=70N×5m=350(J) 請(qǐng)注意,此題主要考查我們對(duì)機(jī)械功的概念的正確理解,容易丟分。 誤區(qū)二:利用公式P = F × v 計(jì)算功率時(shí),不明確物體必須做勻速直線運(yùn)動(dòng),造成誤解。 例:一臺(tái)拖拉機(jī)耕地時(shí)做的是變速直線運(yùn)動(dòng),最大牽引力是2.5×104N,若每小時(shí)拖拉機(jī)行駛7.2km,它的功率多大?每小時(shí)做功多少? 錯(cuò)誤解析為; 拖拉機(jī)功率: 拖拉機(jī)速度:, 拖拉機(jī)每小時(shí)做功:
31、 。 其實(shí),本題的題干中沒有說明拖拉機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣解是錯(cuò)誤的,若在中考試卷中出現(xiàn),都會(huì)注明為平均拉力。 誤區(qū)三:計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率時(shí),對(duì)拉力作用點(diǎn)移動(dòng)了多長的距離判斷錯(cuò)誤,導(dǎo)致誤解: 例、小明家新買的房子準(zhǔn)備裝修,為了將水泥從地面送上樓,他在樓上安裝了一個(gè)滑輪組,所用的滑輪每只2Kg,每次將一袋50Kg的水泥提升5m。(不計(jì)繩重和摩擦,g取10N/Kg)求: 滑輪組的機(jī)械效率。 誤解:如圖所示,有3段繩子承受重力,可得: F動(dòng) =(50+2)kg × 10N/kg÷3 =173N 機(jī)械效率 =500N×h/173N×3h =96.2% 從解題過程可以看出,誤把承受重力的繩子當(dāng)成3段 得到錯(cuò)誤的結(jié)論。 那么,此題的正確解題思路是什么呢?同學(xué)們,你們自己試一試好嗎,千萬不能把繩子股數(shù)看成3股嘍。 平時(shí)做題謹(jǐn)慎,考試零失誤! 9
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