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1、精选优质文档-倾情为你奉上简单机械 功和能典型例题解析例1（南京市中考试题）利用图168中的滑轮组提升重物A（物体A重1600 N），滑轮组的机械效率为80%，当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力F为_N，如果增大物重，此滑轮组的机械效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）图168精析考查力、功和机械效率之间的关系解已知：G1600N，机械效率80%设提升时，物体上升h根据图，拉力上升高度为S4hF500N分析物重对机械效率的影响若h、W额不变，G增大，提高答案500N，变大例2在下述情况中，若物体重100N，则力对物体做了多功?（1）物体沿着光滑的水平面匀速前进了1 m，求推力对物体做的功（2
2、）物体沿水平面匀速前进了10m，摩擦力是20N，求拉力做的功（3）物体沿光滑斜面滑下，斜面高1 m，长2m，如图l610所示，求重力对物体做的功（4）如图1610，物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功图1610精析初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功第二种：力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功如向上抛出某个物体，重力方向向下，物体运动方向向上，可以称为克服重力做了功第三种：当某个力和运动方向垂直，则这个力对物体做的功为零解（1）水平面光滑，认为摩擦力为零物体匀速前进，推力也为零这时W0（2）物体匀速直线运动，推力Ff（摩擦力）20N，
3、s10m，所以：W20N10m200J（3）物体沿重力方向移动的距离为h，重力做的功WGh100N1m100J（4）如图1410，物体沿斜面运动，支持力方向与运动方向垂直，物体沿支持力方向没有移动，W0答案（1）W0（2）W200 J（3）W100 J（4）W0例3（北京市石景山区试题）用动滑轮将400N的货物以0.5m/s的速度匀速提高了2m，绳端的作用力是250N，则有用功的功率是_W精析题目给了力、距离和速度等多个数据考查学生面对多个量，能否正确地挑选出题目所需要的数值解有用功率的概念：P有Gv其中G为物体重，v为物体上升速度P有Gv400N0.5m/s200W扩展：如果求总功率，则有：
4、P总Fvv为拉力F提升速度在此题中，一个动滑轮：s2h，所以v2v1m/sP总Fv250N1m/s250W通过P有和P总，还可以求出这个动滑轮的机械效率答案200W图1614例4如图1614，在一轻杆AB的B处挂一重为89N的物体，把物体浸没在水中，在A点作用19.75N的向下的力，杠杆可以平衡，已知：OAOB41，求物体的密度（g取10N/kg）精析在杠杆知识和浮力知识结合，仍以杠杆平衡条件列出方程，只是在分析B端受力时，考虑到浮力就可以了解已知重力G89N 以O为支点，杠杆平衡时有：FAOAFBOBFBFA19.75N79N物体所受浮力F浮GFB89N79N10NV排1103m3V物V排m
5、8.9kg物体密度：8.9103kg/m3答案8.9103kg/m3例5（西宁市中考试题）一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图l615（a）所示，力F使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是（）AF增大，LF减小BF减小，LF增大CG不变，LG减小DG不变，LG增大 （a）（b）图1615精析以O为支点，杠杆慢慢抬起过程中，重力大小为G，始终不变，重力的力臂为LG，从图中看出，LG增大了拉力大小为F，从图中看出，拉力的力臂LF变小了解设杆OB与水平线夹角为，如图1615（b）列出
6、杠杆平衡方程：FlFGlG FOB sinGcos FGcot杠杆抬起过程中，减小，cot增大，F增大图1616答案A、D例6（四川省中考试题）如图1616，金属块M静止置于水平地面上时，对地面的压强为5.4105Pa，轻质杠杆AB的支点为O，OAOB53，在杠杆的B端，用轻绳将金属块吊起，若在杠杆的A端悬挂质量为m4kg的物体时，杠杆在水平位置平衡，此时金属块对地面的压强为1.8105Pa若要使金属块离开地面，那么杠杆A端所挂物体的质量应为多少?精析这道题综合了压强、力的平衡、杠杆等知识解题时，要列出杠杆平衡的方程，对M要作出正确的受力分析解当M单独静置于地面时，M对地面的压强为：p1当A端
7、挂m后，B端的绳子也对M产生力F，M对地面的压强：p2得得3（MgF）Mg2Mg3FFMg此时杠杆平衡：mgOAFOB代入OAOB534kgg5F3代简并代入式得：FMgM10kg当金属块离开地面时：M受的拉力FMg，杠杆平衡时，mg OAMgOBm M10kg6kg 答案6kg例7如图1618，滑轮及绳子的质量和摩擦不计，物体A重G1，木板重G2，要使木板处于平衡状态，求：（1）绳子对A的拉力多大？（2）A对木板压力多大?精析分析绳子上的拉力（且同根绳子上的拉力，大小不变），然后以某物为研究对象，列出受力平衡式解（1）研究绳子1、2、3、4上拉力，如图1418，设与A相连的绳子2的拉力为F，
8、则绳子3的拉力也为F，绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2F，绳子1的拉力也为2F图1618以物体A和板为研究对象：向下受重力为：GlG2向上受绳子1、2、3的拉力，大小为：4FA和木板处于静止状态：4FG1G2（2）以A为研究对象：A受重力G1，拉力F 和持力NA静止时，GlFN NG1FG1G1G2G1G2根据相互作用力大小相等，A对木板的压力：NG1G2答案（1）（2）G1G2例8如图1619所示装置，杠杆处于平衡状态，G110N，AB4OB，求：G2（不计滑轮重）精析以杠杆平衡条件为基础，正确分析出滑轮上各段绳子的拉力解杠杆AOB平衡时，以O为支点： G1AOFOB（F为B点的拉力）图1
9、619FG11030N重物G2上方有两个动滑轮，每次的拉力均减少一半所以FG2，G24F430N120N 答案120N例9（北京市模拟题）如图1620，m甲m乙14，甲2103kg/m3，地面对乙的支持力为F，若将甲浸没于水中，地面对乙的支持力为F，求：FF图1620设：与甲相连的滑轮为1，与乙相连的滑轮为2分析与滑轮相连的各段绳子的受力情况：滑轮1：两侧绳子受力大小为：G甲滑轮2：两侧绳子受力大小为：G甲乙静止时：受重力G乙、拉力F12G甲和地面支持力F当甲物体未浸入水中时，地面给乙的支持力为FFG乙2G甲，F4G甲2G甲2G甲当甲物体浸没于水中时，地面给乙的支持力为F：FG乙2（G甲F浮甲
10、）G乙2 G甲2水gV甲 2G甲2水g 甲2103kg/m3=2水代入上式 答案FF23例10如图1622，把重250N的物体沿着长5m，高1 m的斜面匀速拉到斜面顶端，（1）若不计摩擦，求拉力；（2）若所用拉力为100N，求斜面的机械效率图1622精析根据功的原理，动力做的功为W1FL，克服重力做的功为W2Gh 解（1）不计摩擦时：W1W2FLGh FG250N50N（2）若所用拉力为F100N时克服重力做的功为：W2Gh250N1m250J动力做的功为：W1FL100 N5 m500J斜面的机械效率：50%答案（1）50N（2）50%例11（大连市中考试题）如图1425所示，用滑轮匀速提起
11、1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端的上升速度为2m/s，（不计绳重和摩擦）求：（1）作用在绳自由端的拉力多大？（2）滑轮组的机械效率为多大？（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？1425精析求滑轮组的机械效率关键是搞清有用功和总功涉及功率时，也同样要区别有用功率和总功率解已知G1200N，P总100W，vF2m/s在分析已知条件时，应注意此时拉力的功率为总功率，速度为拉力F移动的速度（1）P总FvFF500N（2）80%（3）当物体重力为G2400N时，机械效率也要变化，但不计绳重和摩擦时，由前面给的已知条件，可先求出动滑轮重，由F（G
12、动G）G动3FG1500N1200N300N当G2400N时F拉（G动G）（300N2400N）900N例12、 扁担长m，两端物体的重力分别为G1=500N，G2=300N。若不考虑扁担的重力。人的肩头应在什么位置,扁担才平衡?若扁担两端同时增加G=100N的重力,肩头应在什么位置?解:以肩为支点,前后两物体作用力的力臂分别 扁担平衡时,有 500NN) (2)扁担两端同时增加100N重力后F1 =(500+100)N=600N F2=（300+100）N=400NF11=F2(-1) 解得1=08m（肩头距前面物体08m）例13、测“滑轮组机械效率”的实验中所用的测量仪器有_(1)画出测量
13、由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组的机械效率装置示意图 （2）若动滑轮重0.5牛，弹簧秤测量范围是02.5牛，则实验时，被提起的重物不得超过_。（3）为记录本实验的数据，请你设计一个表格（4）实验时，必须使弹簧秤做_运动。答：本实验（1）需要的器材有a弹簧秤、b铁架台、c刻度尺一把、d钩码一盒、e定滑轮及动滑轮各一个f23米长的细绳一条、g铁夹子一个（2）(G重+G滑轮)=F G重+G滑轮=3F G重=3F- G滑轮 =32.5牛-0.5牛 =7牛 答：重物不能超过7牛，即G重7牛(3)实验表格拉力F(牛)钩码重G(牛)弹簧秤上的线移动的距离S米钩码升起的高度h(米)有用功W有用(焦)总功W总(焦)机械效率(%)(4)弹簧秤必须做匀速直线运动专心-专注-专业