陕西省2024年物理中考热点备考重难专题：简单机械类（课后练习）

简单机械类典例精讲1.如图甲所示，高铁的输电线，无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触.图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为150N，若10s内坠砣串匀速下降了20cm，此时输电线所受的拉力为7200N，g取10N/kg.求：(1)滑轮A的作用是_________，滑轮B的作用是_________;(2)输电线向左移动的速度；(3)坠砣串重力做功的功率；(4)该装置的机械效率.(5)如何提高该装置的机械效率？实战演练1.(2022陕西黑白卷)如图所示为北京冬残奥会的无障碍通道，长长的通道实际上是一个倾角较小的斜面，该斜面长为20m，高为1m．当质量为70kg的运动员坐在质量为10kg的轮椅上，以0.5m/s的速度从斜坡底端匀速上升到顶端的过程中，运动员所做的总功为1000J(g取10N/kg，轮胎与轴之间的摩擦忽略不计).(1)使用斜面的主要目的是为了________；请再列举一例生活中利用斜面的实例_______________________________________________________________________．(2)运动员使用该斜面的机械效率以及轮胎与斜面之间的摩擦力分别是多少？(3)运动员在斜面上匀速前进时做功的功率是多少？2.(2019陕西33题)图示为某种型号的剪叉式高空作业平台．这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业.该机器的部分数据如下表所示.整机质量(空载)/kg3200安全工作载荷/kg200起升电机额定电压/V24起升电机额定功率/kW4.0轮胎接地总面积/m20.08(1)这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？(g取10N/kg)(2)起升电机以额定功率工作时，将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m.该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是：.参考答案典例精讲例(1)改变力的方向省力(2)10s内坠砣串匀速下降了20cm，则坠砣串下降的速度v坠砣＝eq\f(h,t)＝eq\f(20×10－2m,10s)＝0.02m/s由图乙可知，钢绳承受拉力的段数为2，则输电线向左移动的速度v输电线＝eq\f(v坠砣,n)＝eq\f(0.02m/s,2)＝0.01m/s(3)坠砣串的重力所做的功W总＝Gh＝30G坠砣h＝30×150N×20×10－2m＝900J重力做功的功率P=eq\f(W,t)=\f(900J,10s)=90W(4)该装置的机械效率η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(F输电线s,Gh)×100%＝eq\f(F输电线s,Gns)×100%＝eq\f(F输电线,2G)×100%＝eq\f(7200N,2×30×150N)×100%＝80%(5)减小绳子与滑轮之间的摩擦实战演练1.(1)省力盘山公路(或螺丝钉)解：(2)已知斜面长s＝20m，高h＝1m，由W＝Gh得，整个过程中运动员所做的有用功W有＝Gh＝(G轮＋G人)h＝(m轮＋m人)gh＝(10kg＋70kg)×10N/kg×1m＝800J则该斜面的机械效率η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(800J,1000J)×100%＝80%由题可知，克服摩擦力做的功为额外功W额＝W总－W有＝1000J－800J＝200J根据W＝Fs可知，摩擦力f＝eq\f(W额,s)＝eq\f(200J,20m)＝10N(3)由v＝eq\f(s,t)可得，此过程运动员在斜面上运动的时间t＝eq\f(s,v)＝eq\f(20m,0.5m/s)＝40s运动员做功的功率P＝eq\f(W总,t)＝eq\f(1000J,40s)＝25W2.解：(1)机器空载静止在水平地面上时对地面的压力F＝G＝mg＝3200kg×10N/kg＝3.2×104Ｎ则机器对地面的压强P=eq\f(F,S)=\F(3.2×104Ｎ,0.08m2)＝4×105Pa(2)机器所做的有用功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