初三物理《简单机械机械效率》考点精析及高分冲刺训练(学生)

1初三物理《简单机械、机械效率》考点精析及高分冲刺训练（学生）I、考点精析一、知识点荐入1.功——用来表示力使物体的能量变化了多少的物理量我们知道力有两种作用效果：一是改变物体的形状；二是使物体的运动状态发生改变.其实，从能量的角度说，力还有改变物体能量的效果.进一步的研究表明，力对物体做功的多少，与力的大小和物体沿力的方向移动距离的大小有关.使物体移动相同的距离，所用的力越大，力做的功越多；或者，对物体施加相同的力，使物体沿力的方向移动的距离越大，力做的功越多.于是，物理学中把功的涵义具体为：力和在力的方向上移动的距离的乘积称为功.这样也就很自然地有了计算做功多少的方法，写成公式就是：W=Fs.根据上述，可以获得一种具体判断力是否对物体做功的方法：一是看有没有力作用在物体上；二是看物体有没有沿力的方向移动距离.两者缺一不可.2.功率——表示做功快慢的物理量做功使物体的能量改变（使物体的能量发生转化或转移），其过程是有快有慢的.做同样多的功，花的时间越少说明做功越快；或者，在相同时间内，做功越多说明做功越快.如何表示做功的快慢呢？不妨想一想运动的快慢是怎样表示的.物体单位时间内运动的路程叫做速度，速度越大说明运动越快；类似地，单位时间内所做的功称为功率，功率越大说明做功越快.功率的公式在形式上也与速度公式类似，功率的计算公式是：W总=W有用+W额外3.理解机械效率，关键是理解“有用功”、“额外功”和“总功”在提水的例子中，人的提力既要对水做功，同时也要对水桶做功，即包括了“有用功”和“额外功”，所以把人的提力做的功称为总功.三者的关系为：W总=W有用+W额外.使用机械做功时，额外功是不可避免的.但是人们总有这样的愿望：努力使机械多做有用功，尽可能少做额外功，即希望有用功占总功的比例越大越好.于是，物理学中把“有用功与总功的比值”称为机械效率，即4.一个不可违背的自然法则——功的原理例如，使用机械时，要想省力（这是希望得到的“利益”），那就要多移动距离（这是必须付出的“代价”）；反过来，如果不惜付出费力的“代价”，那么相应的也会得到省距离的“实惠”.但是，既想省力又要省距离是不可能的.力和距离是与做功相关的，省力就要费距离，费力就会省距离，其实质就是不可能少做功.这反映了自然界的一个基本法则——使用任何机械都不省功.物理学把这个法则称为功的原理.“不省功”包含两层意思：一是，使用机械做功与直接做功相等，这是理想情况，现实生活中不存在；二是，在实际情况中，因为不可避免地要做额外功，所以使用机械做功比直接做功还要多.这与上面说到的“机械效率总是小于1”是一致的.二、典型例题精析例1如图1表示一个楼梯，楼梯上面是一个平台.楼梯的斜坡长L=5m，平台高h=4m，平台长s=3m.某人手提质量为25kg的水桶沿楼梯匀速上楼，并走到平台右端.整个过程中人做了多少功？（g=10N/kg）2例2某人骑自行车匀速前进，已知人和车的总质量是70kg，地面对自行车的阻力是人和自行车总重的1/10，人骑自行车做功的功率是70W.（g=10N/kg）求：（1）人蹬自行车，使自行车前进的动力是多大？（2）10min内，自行车前进的距离是多大？例3用如图2所示的滑轮组提升重900N的物体,使物体匀速上升3m,所用拉力为400N,摩擦不计.求(1)动滑轮有多重?(2)滑轮组机械效率是多大?(3)若用它匀速提升重1800N的物体,绳端的拉力是多大?这种情况下滑轮组的机械效率是多大?三、考点例析例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。C.使动力和阻力同时减小到原来的21。D.使动力臂和阻力臂同时增大一倍。例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F，重物重为G，大定滑轮半径为R，小定滑轮半径为r，该装置的机械效率为，则F等于（）A.F＝RGr；B.RGrF2；C.F＝RrRG)(；D.F＝RrRG2)(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BA，杠杆原来处于平衡状态，如果现在将它们同时浸没于酒精中，则杠杆还能平衡吗？3例5.如图所示，在杠杆的中点挂一质量为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.，则此人对物体做功的机械效率为多少?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?η＝%100%100FsGhWW总有＝，%100nFG或表示为η＝%100hGGGh）（动＝%100动GGG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。GF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WhG有，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，则＝，＝总有nsfsFW％％＝＝总有100nf100FWW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1.02N510，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，船靠岸的速度为0.72km/h。求F（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。4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（）FhLA.总功增加B.有用功增加C.有用功减小D.机械效率增大II、高分冲刺训练1.如图所示杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，在图中画出力F1的力臂和力F2。Ol2CAF12.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，杠杆处于平衡状态，且O仍与水平面平行，设AO＝OB31，求小球a所受的重力。3.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M，支点左边的A处挂钩码M时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码移到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？MABOC4.在下列工具中省力的是（）（1）镊子（2）铡刀（3）汽车上的刹车闸（4）天平（5）钓鱼杆（6）剪铁用的剪子（7）羊角锤起钉子5.有一根长为L的均匀细棒，一部分浸入密度为0的液体中，浸入部分长度为b，另一端搁在容器壁上，伸出容器壁的长度为a，如图所示，则细棒的密度等于多少？abL6.如图所示，某同学做“测滑轮组机械效率”的实验，已知每个钩码的质量均为50g，g取10kgN。（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？57.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？FG8.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，B端无阻碍地斜向浸没在水池中，当它稳定静止时，棒被浸没部分的长度是全长的53，如图所示，求棒的密度是多少？AB9.下图所示，杠杆AB是一根粗细均匀的木棒，其质量为116g，C是用细绳挂在木秤上o’点的铜铝合金球，其中含铝54g，现杠杆恰好在水平位置平衡，量得Ao’=81AB，AO=41AB，求合金球C的密度。（33109.8mkg铜。33107.2mkg铝）10.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，米尺刚翘起，则这根米尺的质量是多少克？