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山东省乐陵市八年级物理下册 12.3机械效率 竖直滑轮导学案 (新版)新人教版.doc

上传人:kuailexingkong 文档编号:1589948 上传时间:2018-08-09 格式:DOC 页数:6 大小:325KB
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资源描述

1、1机械效率 竖直滑轮15工人用如图所示的滑轮组提升重物,在 10s 内将 270N 的物体匀速提升 2m,已知工人的拉力为 100N,不计绳重与摩擦阻力。工人做功的功率是_W,滑轮组的机械效率_。如果用此滑轮组匀速提升 570N的重物,拉力应为_N,滑轮组的机械效率是_。【答案】54;90;200;95【难易】较易【考点】功率和机械效率【解析】P=Fs/t=270N2m/10s=54W;=G 物 /nF=270N/100N3=90;根据上一问题求出 G 动=30N,则 3F=G 物 +G 动 则 F=200N,=G 物 /nF=540N/200N3=9516如图所示,一个边长为 40cm 的正

2、方 体 A 重 600N,放在水平地面上,不计绳重和摩擦,重物 A 匀速提起来且所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。如果重物以02m/s 的速度匀速提升,人对绳子的拉力 F 的功率为 160W,则滑轮组的机械效率是_。若用此滑轮组匀速提升另一物体 B 时,滑轮组的机械效率为 80时,则物体B 所受的重力为_N。【答案】3750;75;800【难易】较易【考点】压强与机械效率以及受力分析【解析】P=F/s=600N/016m 2=3750Pa;=G 物 /nF=600N/5160N=75;=G 物 /(G 物 +G动 )=80,G 动 =200N 经过计算得到 GB=800N17某建

3、筑工地上用如图所示的滑轮组匀速提升质量为 500kg 的水泥板,在水泥板上提升 4m 的过程中,拉力 F 的功率为 2500W,此滑轮组的机械效率为 80,g=10N/kg。 滑轮组做的有用功是_J,水泥板上升的速度是_;不计绳重和摩擦,滑轮组中动滑轮和铁钩的总重为_N。【答案】210 4;0.4m/s;1250【难易】中等【考点】有 用功和机械效率的变形公式【解析】W 有 =G 物 h=5000N4m=2104J;=80=G 物 /nF=5000N/4F 则 F=1562.5N,P=Fv 得到v=P/F=1.6m/s。则物体速度为 0.4m/s。G 动 =4F-G 物 =6250N-5000

4、N=1250N218用某滑轮组匀速提升重为 2000N 的物体,作用在绳子自由端的拉力为 625N,拉力所做的功为12500J,滑轮组的机械效率为 80,若不计绳重和摩擦,则绳子的段数 n=_;滑轮组中动滑轮的重为_N。提升重物改为重为 3000N 的物体,那么作用在绳子自由端的拉力是_N【答案】4;500;875【难易】较易【考点】机械效率求解以及滑轮组受力分析【解析】=G 物 /nF=80=2000N/n650N,则 n=4;G 动 =4F-G 物 =2500N-2000N=500N;4F=G 物 +G 动=3000N+500N,则 F=875N19如图所示,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物

5、,已知物重 G1与 G2 之比为 2:1,甲滑轮组中动滑轮重 G 动甲 与 G1之比是 1:5,不计绳重与摩擦,则甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为_,用在绳子自由端的拉力 F1与 F2之比为_。【答案】4:3;2:1【难易】较易【考点】机械效率的求解以及变形【解析】 1=G1/G1+G 动甲 =5/6; 2=G2/G2+G 动乙 =5/8,则 1: 2=4:3;3F 1=G 动甲 +G14F2=G 动乙 +G2;因为 G1:G 2=2:1 所以 G 动甲 :G 动乙 =2:3;所以 F1:F 2=2:120用如图所示的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为 120N,动滑轮重 60N,绳重与摩擦

6、不计。 (1)用此滑轮组最多能将_N 的物体匀速提升。 (2)用此滑轮组提起重 240N 的物体,使它能匀速,人加在绳子自由端的拉力是_N;此时滑轮组的机械效率是_,当物体以 05m/s 的速度上升时,拉力的功率是_W。(3)该滑轮组的机械效率最高可达到_。【答案】300;100;80;50; 833【难易】较易【考点】功,功率以及机械效率【解析】3F=G 动 +G 物 ,则 G 物 =300N;3F=G 动 +G 物 ,F=(240N+60N)/3=100N;=G 物/3F=240N/300N=80;P=Fv=100N0.5m/s=50W; max=300N/360N=83.321如图所示为

7、工地上利用卷扬机和换轮组提升重物的情形。卷扬机对绳的拉力为400N,用 1min 的时间将重 900N 的物体匀速提升 5m。不计绳重和摩擦,则动滑轮所受重力为_ N;滑轮组的机械效率为_;卷扬机拉绳的速度为_m/s;卷3扬机拉力做功的功率为_W。【答案】300;75;0.25;100【难易】较易【考点】滑轮组受力分析、机械效率以及功率的求解【解析】3F=G 物 +G 动 ,则 G 动 =3F-G 物 =1200N-900N=300N;=G 物 /nF=900N/3400N=75;V 绳=35m/60s=0.25m/s;P=Fv=400N0.25m/s=100W22为了楼体抗震加固,学校购进了

8、一批水泥,现需要把水泥运到离地面 2m 高的平台上,同学们根据物理课上学到的知识,分组设计了甲、乙两种简单机械的组合装置,如图所示,水泥重 500N,每个滑轮组重40N,不计绳重及轴摩擦。甲图中斜面长 5m,人匀速拉绳时,拉力的大小为 200N。比较两种装置,较省力的是_装置,机械效率较高的是_装置。【答案】乙;乙【难易】中等【考点】斜面和滑轮组机械效率求解【解析】3F 乙 =G 物 +G 动 ;则 F 乙 =180N; 甲 =500N2m/2200N5m=50; 乙=500N/540N=92.623如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用400N 的拉力

9、F 在 1min 内将总重为 900N 的泥土匀速提升 5m。在这段时间内A拉力 F 做功的有用功 2000JB滑轮组的机械效率 75C动滑 轮重 700ND拉力 F 做功的功率约 33W【答案】B【难易】较易【考点】功、功率机械效率及滑轮组受力分析【解析】W=Fs=400N15m=6000J;=G 物 /3F=75;G 动 =3F-900N=300N;P=Fv=400N0.25m/s=100W24如 图所示是提升路面砖的装置。质量为 70kg 的工人与地面的接触面积为 500cm2,吊4箱重 200N,每块砖重 100N,滑轮的摩擦和绳重均 可忽略不计。工人用拉力 F 在 4s 内匀速提升

10、10块砖,升高 2m,此装置的机械效率为 80。 (取 g=10N/kg)则A工人做的额外功是 2000JB拉力 F 的功率是 500WC工人对地面的压强是 1500PaD装置的机械效率最高可达 85【答案】C【难易】中等【考点】功、功率、压强以及机械效率求解【解析】=G 物 /nF=1000N/2F=80,则 F=625N;则 W 额 =W 总 -W 有 =625N22m-1000N2m=1000J;P=W/t=625N 22m/4s=625W;F 压 =700N-625N=75N,P=F/s=1500Pa;G 吊箱 +G 动 =250N,则最大物重为 1150N,则机械效率 =G 物 /n

11、F=1150N/1400N=82.125如图所示,A、B 重 GA:G B=1:3,用甲、乙两个滑轮组分别匀速提升 A、B 两物体,在相同时间内两物体被提升高度分别为 hA和 hB,2h A=5hB。已知两滑轮组动滑轮重分别为 G 甲 和 G 乙 ,且 G 甲 : G乙=1:3。两滑轮组的机械效率分别为 1和 2,功率分别为P1和 P2。若不计绳重和滑轮轴处摩擦,则下列判断正确的是A 1: 2=1:1 BF 1:F 2=3:8CP 1:P 2=5:3 Dv A:v B=2:5【答案】A【难易】较难【考点】本题考查滑轮组拉力、功率、速度以及机械效率计算【解析】4F 1=GA+G 甲 ,2F 2=

12、GB+G 乙 则 F1:F 2=1:6; 1=GA/4F1, 2=GB/2F2,故 1: 2=1:1;S A:S B=4hA:2h B=5:1;则 P1:P 2=W1:W 2=5:6;v A:v B=5:226站在地上的工人用图 8 所示的装置提升货物。提升空货箱时,在 10s 的时间内,空货箱沿竖直方向匀速上升 3m,工人作用在绳上的力做功 120J。货箱中装入 16kg 的货物 A 后,在工人拉力 FA 的作用下,绳子自由端在 10s 的时间内,沿竖直方向匀速下降 12m。不计绳重和滑轮轴摩擦,下列计算结果正确的是(多选)A动滑 轮和货箱总重为 40NB拉力 FA 做功的功率为 48WC用

13、此装置提升货物 A 的机械效率为 805D用此装置将 20kg 货物 B 提升 10m,工人至少做功 2000J【答案】AC【难易】较难【考点】滑轮组受力分析、功、功率及机械效率计算【解析】由 W=Fs 得到 F=W/s=120J/43m=10N,4F=G 动 +G 箱 =40N,故 A 正确;4F A=GA+G 动 +G 箱 ,则4FA=200N,则 FA=50N,故 PA=FAv=50N12m/s=60W,故 B 错误;=G A/4FA=160N/200N=80,故 C正确;W=(G 物 +G 动 +G 箱 )10m4=9600J27建筑工地上常用如图 26 所示的装置搬运建筑材料,使用的

14、滑轮组 由a、b、c、d、e 五个滑轮组成,如果滑车和建材共重 1500N,每个滑轮重50N。不计绳重及摩擦,以 0.5m/s 匀速提起滑车所用的拉力 F 的功率P=_W。【答案】800【难易】中等【考点】功率求解【解析】4F=G 材料+G 滑车+G 动+G 动=1500N+50N+50N=1600N,则F=400N,P=Fv=400N0.5m/s4=800W28为了将放置在水平地面上、重为 90N 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。当小明所用的拉力 F 随时间变化的图像如图(乙)所示,重物的速度 v 和上升的高度 h 随时间 t 变化的图像分别如图(丙)和(乙)所示。不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成竖直方向。则在 23s 内,滑轮组的机械效率 =_。【答案】756【难易】较易【考点】学生对于图像题的处理,以及机械效率求解【解析】物体在 2-3s 时物理做匀速直线运动,此时拉力为 40N,则根据 =G/nF=90N/340N=75

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