2024年中考物理二轮复习压轴题专项练习--机械及其效率.docxVIP

机械及其效率

讲方法

一、机械类题目的解题思想

1.杠杆类题目的解题主要分为两步：

第一步：明确杠杆模型并找到杠杆五要素；

第二步：受力分析并根据杠杆平衡原理列出方程，并带入物理量解题.

2.滑轮类题目的解题主要分为两步：

第一步：明确滑轮的类型，并确定绳子股数n；

第二步：选定合适的研究对象，对其进行受力分析，并根据滑轮的特点列出方程，然后带入物理量解题.

二、效率类题目的解题思路

1.机械效率一般包括常规(杠杆、滑轮、斜面等)的机械的机械效率和生活应用类(起重机、卷扬机等)的机械效率.不管哪种机械的机械效率，我们都需要找到三个关键的物理量：有用功、额外功和总功，在不同的情景中，这三个物理量所对应的表达式不同，我们需要认真分析.

2.常规情景下的机械效率计算：

(1)垂直使用滑轮组时(如图3-4-1甲，不计绳重及摩擦)：

η=

(2)垂直使用滑轮组日物体在液体中时(如图3-4-1乙，不计绳重及摩擦)：η=

(3)水平使用滑轮组时(如图3-4-1丙):η=

(4)斜面的机械效率(如图3-4-1丁所示):η=

学思路

铺垫1

如图3-4--2是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m.在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W.绳重可忽略不计.求：

(1)有用功W有;

(2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η.

铺垫2

如图3-4-3所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G=4×103N,汽车重G全=3×104

(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?

(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)

(3)汽车的牵引力是多大?

(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少?

压轴题

考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开.现某课外活动小组，照此设计了如图3-4-4所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1m3，质量为280kg(设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响，ρ水

(1)A完全浸没在水中时受到的浮力是多大?

(2)若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大?

(3)若A完全打捞出水面后，以0.1m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率.

提能力

1.如图3-4-5所示，一轻质杠杆AB支在支架上，OA=20cm,G?为一边长为5cm的正方体，G?重为20N.当OC=10cm时,G?对地面的压强为2×10?Pa..现用一水平拉力F使G?以2cm/s的速度向右匀速运动，则当G?对地面的压力为0时所经过的时间为()

A.25s

B.30s

C.35s

D.40s

2.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图3-4-6甲所示的滑轮组装置.当用图3-4-6乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图3-4-6丙和图3-4-6丁所示.(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是()

A.Os~1s内,地面对物体的支持力是10N

B.1s~2s内,拉力F做的功是187.5J

C.2s~3s内,拉力F的功率是100W

D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%

3.如图3-4-7甲所示，用滑轮组提升矿井内重为7840N的物体M，汽车匀速前进了20m.此过程中，汽车拉力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图3-4-7乙所示.不计绳重和摩擦，动滑轮有重力.

(1)由图可知,拉力F总共做的功W=J.

(2)物体M上升的高度是m.

(3)该滑轮组的机械效率为多大?

4.图3-4-8中轻质横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，AO:OB=4:5,系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着重为400N的物体M.重700N的运动员站在水平地面