1、复习课一:机械与机械功,杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量,如图所示。当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系,可以估测出秤砣的质量大约是【 】A10 g B400 g C 1000 g D4000 g,A,O,B,G球 OA=G砣 OB4gOA=m砣 g3.5OAm砣1.1kg,C,园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是为了【 】 A增大阻力臂,减小动力移动的距离 B减小动力臂,减小动力移动的距离C增大动力臂,省力
2、D减小阻力臂,省力,D,在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力【 】,C,某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表, 分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实,下列做法中最不可取的是【 】A. 与同学分析可能原因B. 实验失败,停止实验C. 改进实验条件,重新实验D. 查阅资料,了解结论的适用条件,B,如图所示,工人用动滑轮将重400N的木箱匀速向上提升,不计摩擦和滑轮重,在此过程中,工人用的拉力为 N,木箱的重力势能
3、(选填“增大”、“减小”或“不变”),W有=Gh=4001J W总=F1S1=F12不计摩擦和滑轮重 W总= W有 F12=400F1=200N,200,增大,右图为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片,若阻力F2为1500N,根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小。,解:由图片测得L1=3.0cm L2=0.9cm,小柯积极参加体育锻炼。(1)图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势,图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势。图乙中小柯双手所受的支持力 (填“”、“=”或“,解:(2)体重Gmg50kg10N/kg500N 根据杠杆平衡条件F1L1F2L2得:地面对双手的支持力F1F2L2/L1=GL2/L
4、1 (500N0.8m)/(0.4m0.8m)333.3N克服重力做功WFs333.3N0.4m133.3J,Z.x.x.k,青海玉树灾后重建中,村民住房重建所用砖的承压是必须考虑的一个重要指标。用砖砌墙修房时,考虑各种因素砌墙的最大实际高度只能是最大理论高度的30%。红星村村民在住房重建中,使用的是一种本村生产的长方体实心砖,这种砖长为0. 24 m,宽为0.12 m,高为0.05 m,重为36 N,所能承受的最大压强是5 105 Pa。(g取10 N/kg)求:(1)用这种砖来修房砌墙,墙实际最高可以多高? (2)如果将100块这种砖从地面搬到5m高的平台上,最少要做多少功?,块,Z.x.
5、x.k,某电动观光车的技术参数如下表:根据以上技术参数,解答下列问题:(g取10N/kg)(1)设乘员质量平均为60 kg,求满载时车对水平路面的压强?(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5103 m所用的时间?(3)若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2103 N,求观光车匀速行驶5103m过程中,牵引力所做的功?,(1)满载时车对地的压力:F=G=mg=(1180+1260)kg10N/kg=19104N 车对地的压强:P =F/s = =19105Pa(2)最大车速:v = 45km/h =125m/s所用时间:t= = =400s (3)牵引力所做的功:W = F牵S =
6、F阻S=2103 N5103 m=1107J,=,青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的2小时内,心脏做功约为 J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高 m。(g取10N/kg),W=Pt=1.57200J=10800JW=Gh=500h=10800h=216m,甲乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9S,若甲乙两人的体重之比为5:6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是,甲乙两人平均功率之比是。,W甲 / W乙 =G甲h / G乙 h =5/6,P甲 / P乙=W甲/t甲 / W乙/t乙 = W甲/W乙 t乙/t甲 =5/6 9/
7、10 =3/4,5/6,3/4,滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m,如右图所示,绳自由端的拉力F=250N。拉力做的功是 J,该滑轮组的机械效率等于 ,若不计一切摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重 N,解:n=3 h=2m 则S1=6m F1=250N G=600NW有=Gh =600N2m=1200J,W总=F1S1 =250N6m=1500J 即为拉力做功。 =W有/W总100 =1200/ 1500 100 =80 W额= W总W有=1500J-1200J=300J,即:G动h=300 G动2=300 G动=150N即动滑轮重150N,小明做“
8、测滑轮组机械效率”实验时,用如图中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。(忽略摩擦及绳重)求:(1)绳子的拉力和绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。,F1,G,解:n=4 设物体上升高度h=2m S1=8m(1)G=3.6N = 75% W有=Gh = 3.6N2m=7.2J W总=W有 / =7.2/75 %=9.6J即 F1S1=9.6J F18=9.6 F1=1.2N P总=0.36w P总t=
9、W总 0.36t=9.6 t=80/3 s V1=S1/ t =8m/ 80/3 s =0.3m/s,W额=W总W有=2.4J忽略摩擦及绳重G动h=2.4 G动2=2.4 G动=1.2N,(2)减小由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小。 (或者当提升物体的重力减小时,有用功减小,额外功不变,故其机械效率减小。),在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:(1)在表中的空格处填上适当的数据;(2)在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计;(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;
10、(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想: 滑轮组的机械效率与 有关(写出一种影响因素即可)。,(40.05)/(1.50.15)88.9%,n=3,30,W有=Gh = 6N0.1m=0.6J W总=W有 / =0.6/90.9%=0.66J即 F1S1=0.66J F10.3=0.66 F1=2.2N,2.2,匀速,增加物重,动滑轮重、绳与滑轮的摩擦等,用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计绳子与滑轮的摩擦【 】A甲较省力且机械效率较高B乙较省力且机械效率较高C两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同D两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同
11、,C,甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比,甲升降机【 】A电动机做的总功较少B电动机做的总功较多C提升重物做的有用功较少D提升重物做的有用功较多,A,如图所示,工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10 N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是【 】A提升过程中,绳的拉力F做了500 J的功B提升过程中,绳的拉力F做了550 J的功C提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50 WD该滑轮装置的机械效率是100%,解:n=2 h=5m S1=10m(1)G=100N W
12、有=Gh = 100N5m=500J W额=G动h=105J=50J,W总=W有+W额=550J P总= W总/ t =550/ 10 瓦=55瓦 =W有/W总100 =500/ 550 100 =90.9 ,杭州市政府投巨资于民生工程,对背街小巷实施景观改造。施工中,一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重(如右图所示)。若工人在5s内将泥桶匀速提高2m.求: (1)工人使用滑轮组时做的有用功为 焦。 (2)工人拉绳子的力为 牛;拉力的功率为 瓦。 (3)滑轮组的机械效率为,解:n=3 h=2m S1=6m t=5s G=220N G动=20N W有=Gh
13、= 220N2m=440J 不计摩擦及绳重 W额=G动h=202J=40J W总=W有+W额=480J P总= W总/ t =480/ 5 瓦=96瓦 F1S1=480 F16=480 F1=80N =W有/W总100 =440/ 480 100 91.7 ,甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼(1)甲用图17所示的方法,直接用绳把物体提到三楼,判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时,有两种分析如下表,若分析正确,在表中同一行的空格画“”(2)甲用20s把物体由M提到N,他对物体做功的功率多大?(3)乙用图18所示的方法,通过滑轮把物体捉到二楼,滑轮重10N,人对绳
14、的拉力60N。有人计算乙做的总功过程如下W=F乙SS=6m联立求出W,请改正、中错误之处,(2)对物体所做的功为W= Gh = 100N6m = 600 J 功率为 P= W/t = 600 J /20 s = 30W(3) F 乙 = 60N S = nh =2 6m =12m,如图19所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s.(1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?(2)小明同学看到火炬手
15、攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图20所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80,求小明同学的拉力至少要多大?(g取10N/kg),图19,解:(1)PW/t Gh/t mgh/t 80kg10N/kg39m/200s156W(2)D滑轮组. 拉力方向向下且更省力 W有用/W总 100 Gh/Fs 100 Gh/4Fh 100 G/4F 100FG/4 (80kg10N/kg)/(40.8) 250N,5月12日,四川汶川发生8级大地震,震后立即开展了紧急救援。在救援过程中,常看到救援工作者使用的这种起重机械,利用这
16、种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如图所示是这种起重机吊臂上的滑轮组,它在50s内将重为2.4104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中:(1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大?(2)滑轮组的机械效率多大?,解:n=3 h=10m S1=30m t=50s G= 2.4104N F1= 104N(1)W总=F1S1 =104N30m=3105J P总=W总/ t =3105J / 50s=6103 w (2)W有=Gh =2.4104N 10m=2.4105J =W有/W总100 =2.4105J/ 3105J 100 =80,1,1,如图所示,重物A是体积为10dm3
17、,密度为7.9 103 kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:(1)作用于绳端的拉力F是多少?(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10Nkg),泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0103N,消耗燃油1.5103m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度0.8103kg/m3,热值q4107J/kg,求:(1)专用车牵引力所做的功。(2)已知热机效率 (式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?,解:(1)因为专用车匀速行驶,所以牵引力Ff3.0103N牵引力做的功WFs3.0103N5.6103m 1.68107J(2)消耗燃油的质量:mV0.8103kg/m31.5103m31.2kg燃油完全燃烧所产生的热量:Qmq1.2kg4107J/kg4.8107J热机效率 35%,