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1、浮力压强滑轮杠杆综合含答案浮力压强滑轮杠杆综合含答案 本文关键词:压强,浮力,滑轮,杠杆,含答案浮力压强滑轮杠杆综合含答案 本文简介:例1.某同学用101N的水平推力推质量15kg的木箱,使木箱以0.5m/s的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,求:(1)地面对木箱摩擦力的大小和方向;(2)10s内推力对木箱所做功和功率分别是多少?分析:公式的含义,是表示功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积。当物体只受力没有移动距离、只移动距浮力压强滑轮杠杆综合含答案 本文内容:例1.某同学用101N的水平推力推质量15kg的木箱,使木箱以0.5m/s的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,求:(1)地面对
2、木箱摩擦力的大小和方向;(2)10s内推力对木箱所做功和功率分别是多少?分析:公式的含义,是表示功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积。当物体只受力没有移动距离、只移动距离没有受力、受到力并同时移动距离但力与距离垂直,力对物体都没有做功。由此可知,题目中木箱受到的重力没有做功。其质量15kg是一个多余的干扰因素,完全不用考虑。解答:(1)依据题意可知,木箱在水平方向上只受推力和摩擦力的作用而做匀速直线运动,由二力平衡的条件知,地面对木箱的摩擦力与水平推力F大小相等,方向相反。所以有,摩擦力的方向为水平向左。(2)10s内木箱移动的距离为:所以10s内推力对木箱做的功为:所以推力对木箱做功的功
3、率为:二、做功与机械效率问题例2.一个工人用类似图1所示的滑轮组提起货物,货物重,所用的拉力F为800N,货物提升的高度h为3m,求:(1)该工人做的有用功是多少?(2)拉力做的总功是多少?(3)滑轮组的机械效率是多少?分析:正确推断有用功、额外功、总功,是解机械效率有关问题的关键,解题时可以用机械做功的目的来分析,凡是用机械来上升物体的,使物体上升所做的功为有用功,且,凡是动力做的功就是总功,且;而用来克服摩擦和机械自身重力所做的功为额外功,即。解答:(1)因为有用功就是对重物做的功,所以(2)由于重物G是由4段绳子担当,当重物上升h时,绳子末端移动的距离,则(3)考虑到摩擦、滑轮和绳子的重
4、量等因素,滑轮组的机械效率三、功、功率与机械效率问题例3.用如图2所示滑轮组,将480N的物体以的速度匀速提起,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重)。求:(1)滑轮组的机械效率;(2)拉力的功率;(3)若用滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时,拉力做的功。分析:本题意在考查学生能正确运用功、功率和机械效率公式解答简洁机械的问题。本题简单出错的地方是:分不清有用功和总功,题目中物体重力做功是有用功,绳子自由端拉力做的功是总功;分不清总功率和有用功率,题目中要求的拉力的功率是总功率,则重力的功率就是有用功率了;弄不清晰当物体的重力发生改变时,同一滑轮组的机械效率必定要发生变更,而误将第一
5、问当中滑轮组的机械效率再次运用到第三问中来求得拉力所做的功。应正确引导学生分析当不计摩擦和绳重时,动滑轮的重是始终是保持不变的。解答:(1)由图中可看出,动滑轮上绳子股数,所以滑轮组的机械效率:(2)拉力的功率为:(3)依据题意有,则有:所以提起600N的物体的拉力:因此拉力F”做的功:四、扩展:浮力中的做功问题例4.前不久,闽江口发生一起两船相撞事故,致使一货船沉入几十米深的江底。假设沉船上有一只体积为,重为500N的密闭的保险箱,现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉,在50s内提升了10m(未露出水面),此过程中:(不计水的阻力,g取10N/kg)。(1)保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大?
6、(2)保险箱上升的速度多大?(3)拉力做了多少做?分析:本题主要考查功、浮力以及力的合成学问点,解题关键是要弄清保险箱在江中做匀速直线运动时受力平衡(此时保险箱受三力而处于平衡状态)的问题。由题可知,保险箱受到的重力、浮力和绳子的拉力三力平衡,即。解答:(1)保险箱在水中所受的浮力:绳子的拉力大小为:(2)保险箱上升速度的大小为:(3)拉力做的功为:练习两道中考题,试一试你会了吗?练习1:如图3所示是润扬大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组,它在50s内将重为的钢材匀速提高10m。已知拉力F为,则在这个过程中:(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?(3)题中少了哪
7、两个数据仍能求出滑轮组的机械效率?(练习2:一个工人用如图4所示的滑轮组匀速提升2000N的货物,所用拉力为600N,绳子自由端被拉下4m。求:(1)此滑轮组的机械效率多大?(2)你认为此滑轮组的机械效率与哪些因素有关?)参考答案:练习1:(1)(2)80%(3)缺少“10m”和练习2:(1)83.3%(2)与物体重有关;与动滑轮重有关;与绳重有关;也与绳和滑轮之间的摩擦有关“50s”仍能求出滑轮组的机械效率第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页