简单机械、机械效率复习巩固题浙江版讲解

1、www.jcSOOO. co m简单机械、机械效率复习巩固题一.本周教学内容：简单机械、机械效率复习巩固题【典型例题】例1.杠杆在动力和阻力作用下处于平衡状态，采用下列方法不能使杠杆平衡的是（）A. 在杠杆上再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心。B. 在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点。一 1C. 使动力和阻力同时减小到原来的一。2D. 使动力臂和阻力臂同时增大一倍。解：A正确。点评：力的作用线通过支点，该力的力臂为零，使杠杆仍然平衡、而力的作用点在杠杆的中心，而支点不一定在杠 杆的中心，所以不一定使杠杆仍平衡，C、D都同时减小或增大，都能使杠杆平衡。F，重物重为G,大定滑例2.

2、动滑轮装置如图所示，两个连在一起的定滑轮同轴转动，绳在滑轮上不滑动，设拉力为 轮半径为R，小定滑轮半径为r,该装置的机械效率为，则F等于（）GrA. F =HRc. f = Gn ；HR解：D正确。点评：设拉力F拉动绳绕过大定滑轮一圈时拉力F做功为F 2二R，而此时小定滑轮也随之转一圈，使拉着动滑轮的一 1绳子实际只上升了（ 2irR-2Jir）。这样动滑轮下的 G重物只上升了 一（2jtR-2叶），因此根据机械效率得：21G （2 二 R-2 二 r）2F 2R则:例3.轻质杠杆两端分别挂重为 G1和G2的两个实心金属球 A和B,已知?A订，杠杆原来处于平衡状态，如果现在 将它们同时浸没于酒

3、精中，则杠杆还能平衡吗？解：所谓“轻质”杠杆，即不计杠杆质量，要判定两球浸入酒精后，杠杆是否平衡，需判断浸没后左右两边产生的 力矩是否相等。当球浸入酒精后，球对杆的拉力等于球的重力减去球受到的浮力G1 L1 = G2-根据杠杆平衡条件：球浸入酒精中后：左边力矩为GURG1酒g讥）L1L2右边力矩为：g2Mb =（G2 -F浮 2）L?二 G2 - '酒 gL2BgP酒-G2（1 - r ） L2PBg又 ?A订.Bs 1 p 酒p s pAB1酒1Pa'酒杠杆不平衡，杠杆向 A球倾斜。：'B一 1例4.要用一 G的力将重物从地面搬到高为 h的平面上，你可用哪些方法 ？画

4、出每种方法的草图，并简要说明所用的条4件（不计摩擦和额外阻力） 解：第一种方法：利用杠杆，如图所示，根据杠杆平衡条件：11Fi *Li = F2 <2当动力臂是阻力臂的 4倍时，F1 = - F2 =-G44www.jcSOOO. co mwww.jcSOOO. co mwww.jcSOOO. co mwww.jcSOOO. co m第二种方法：利用滑轮组，如图所示根据G1F=（动滑轮重不计）当 n= 4股时，F= G （G有4股绳子承担）h4 - www jcSOOO. co m 一 3 - www jcSOOO. co m 一 # - www jcSOOO. co m 一 第三种方法

5、：利用斜面：如图所示：根据h1当L = 4h时，NG,即斜面的长是高的4倍。# - www jcSOOO. co m 一 # - www jcSOOO. co m 一 F# - www jcSOOO. co m 一 例5.如图所示，在杠杆的中点挂一质量为 此人对物体做功的机械效率为多少？20kg的物体，某人在端点用125N向上的力将该物体匀速提高了0.5m.，贝U第四种方法：.还可以简单机械的组合等等。# - www jcSOOO. co m 一 # - www jcSOOO. co m 一 分析：被提升物体的重力G= mg= 196N物体升高的距离h1 = 0.5m，动力F= 125N，但动

6、力作用点升高的距离h2未知。由图知，物体升高的距离 h1 = AB.又 AOB s a'OB',故 AB : A'' = AO : A'O= 1 : 2,a'b '= 2AB = 2 0.5m =1m,196N0.5m125N 1m100% = 78.4%则耳=W 100% 二坐 100% =w总Fh2# - www jcSOOO. co m 一 # - www jcSOOO. co m 一 例6.用滑轮组将重为G的物体匀速提升h，所用的拉力为F,若忽略绳重及摩擦，则W有=Gh, W总=Fs,其中s为4- 一 Gh或表示为n= /、（G+

7、G动）h100% =G100%G G动绳自由端移动的距离，有s= nh （n为承担重量的绳子的股数），则滑轮组的机械效率如何表示GnF100%,n =叫 100% 二空 100% = W总Fs5- 一 #- 一 例7.所用的拉力F = 100N，如果该滑轮组的机械效率为75%，不计摩擦和绳重，求物重和滑轮自重。分析：由题图知，有四股绳子承担着物重，当物体被匀速提升h时，绳自由端移动的距离为4h,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为W总总、100% = 100% ,F *4h4F则 G = 4F *n因为 F = 100N , n = 75%,所以 G = 4 100N75%300N1又因为F=

8、-（G - G动）,n所以 G动二4F -G = 4 100N 300N =100N例8.使用滑轮组沿水平方向拉物体时，拉力F与物体重力G没有直接联系，有用功 W有=Gh，而是克服物体与水平面之间的摩擦力（或阻碍物体运动的力）f所做的功，设物体沿水平方向通过的距离为s,则W有=fs, W= F *ns,贝UW有f=100%=100%WfenF例9.某人站在岸上利用滑轮组使停泊在水中的船匀速靠岸，已知滑轮组由两个定滑轮和两个动滑轮组成（滑轮重不计），如图所示，船重1.02 105 N，船移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，人水平拉绳的力为240N，船靠岸的速度一 一 一6www. jc5000

9、 co m为 0.72km/h。求F7www. jc5000 co m#www. jc5000 co m(1) 滑轮组的机械效率。(2) 人拉绳子的功率及人对船做的有用功率。分析：滑轮组上拉船靠岸的绳子段数 n = 5(1)船受到的阻力53f= o.oig= 0.01 1.02 10 N = 1.02 10 N ,人拉绳子自由端移动的距离是船移动距离的5倍，滑轮组的机械效率飞 100% =1020N5 240N=85%#www. jc5000 co m#www. jc5000 co m(2)船靠岸的速度v船=0.75km /h=0.2m/s,绳子自由端移动的速度v= 5v船=5 0.2m/s=

10、1 m/s,则人拉绳子的功率为卩总=巴总=Fv = 240 N 1m/s= 240W, t人对船做功的有用功率为Pw= W= fv 船=1020N0.2m/s=204Wt例10.如图所示，沿着长为L的斜面把一个物体匀速拉到顶端，如果在物体与斜面之间涂润滑剂减小摩擦，那么产生的效果是( )小F 们hLIA.总功增加B.有用功增加C.有用功减小D.机械效率增大分析：在保持其他条件不变的情况下减小物体与斜面之间的摩擦，其有用功将保持不变，故(B )、( C)错误。又因为在加润滑剂后物体与斜面之间的摩擦力f变小，则实际拉力F F实际=F理想 f变小，(A)错误根据=W 100%可知，在有用功不变 的情

11、况下减小总功，斜 面的机械效率将会变大，W总应选(D)8www.jcSOOO. com1. 如图所示杠杆 OA在力Fi、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，在图中画出力 Fi的力臂和力F2。www.jcSOOO. comwww.jcSOOO. com2. 如图所示。AOB是一杠杆，OB与水平面平行，现在 B点放一小球a,在A点加一水平力F，当F为60N时，杠杆1 一处于平衡状态，且 O仍与水平面平行，设 AO = - OB，求小球a所受的重力。www.jcSOOO. comwww.jcSOOO. com3. 如图所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以o点为支点，杠杆的右端挂有重物

12、M，支点左边的A处挂钩码M时,B处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量比为多少？重物M的密度是多少?A B,O ,CdM4.在卜列工具中省力的是()(1)镊子(2)铡刀(3)汽车上的刹车闸(4)天平杠杆平衡，将重物 M浸没在水中，钩码移到(6)剪铁用的剪子(7)羊角锤起钉子(5)钓鱼杆5.有一根长为L的均匀细棒，一部分浸入密度为4的液体中，浸入部分长度为b,另一端搁在容器壁上，伸出容器壁www.jcSOOO. comwww.jcSOOO. com的长度为a,如图所示，则细棒的密度 t等于多少?www.jcSOOO. comwww.jcSOOO. com6. 如图所示，某同学做“测滑轮组机械效率”的

13、实验，已知每个钩码的质量均为50g , g取10N kg。(1) 在图上画出滑轮组绳子的绕法，要求施力方向竖直向上(2) 现将钩码匀速竖直向上提起20cm，弹簧秤的示数是 0.8N，则此过程中滑轮组的机械效率为多少？匚二I 匚二I7. 用如图所示的滑轮组将重 2540牛的物体提高1.7m,若不计摩擦，也不考虑滑轮和绳重，求:（1）绳端的拉力F为多少大？（2）绳子自由端移动多少米？（3）若考虑各种阻力，则须在绳子自由端施加800牛的力，求滑轮组机械效率为多少？www.jcSOOO. comwww.jcSOOO. comG8.均匀细长棒 AB，其质量为 m，A端用细线悬挂起来且悬线竖直,3时，棒被

14、浸没部分的长度是全长的3，如图所示，求棒的密度是多少？5B端无阻碍地斜向浸没在水池中，当它稳定静止9.下图所示，杠杆 AB是一根粗细均匀的木棒，其质量为 ,1Ao '-AB，854g,现杠杆恰好在水平位置平衡，量得116g, C是用细绳挂在木秤上 o'点的铜铝合金球，其中含铝AO=丄AB，求合金球 C的密度。（铜二8.9 103kg. m3。4t铝=2.7 103kg. m3)cO10.圆柱形砝码底面直径为2cm，质量为100g，用它来测量放在水平桌面上的均匀木质米尺的质量，砝码边沿与米尺一端相切放在米尺上，米尺与桌边沿垂直，逐步地外移米尺，当伸出端与桌边相距25cm时，米尺刚