江西省2019中考物理二輪專項 專項04 機械效率的測量及計算專項訓練.doc

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專項訓練(四)機械效率的測量及計算(限時:35分鐘)一、實驗探究題1.xx泰安圖ZX4-1甲是某學習小組“測量滑輪組的機械效率”的示意圖。用彈簧測力計豎直向上勻速拉動繩子自由端,將重為4.5 N的物體從A位置提升到A位置,同時彈簧測力計從圖中的B位置上升到B位置。在這個過程中,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示。請你根據(jù)他們做的實驗完成下列問題:圖ZX4-1(1)物體提升的高度是cm,拉力是N,該滑輪組的機械效率=。(2)若在圖甲裝置的基礎上,增加一個動滑輪,改為圖丙所示的裝置,提升同一物體,則滑輪組的機械效率(選填“變大”“變小”或“不變”)。2.用如圖ZX4-2所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。圖ZX4-2(1)實驗中,彈簧測力計的示數(shù)F為N,鉤碼總重G為1.0 N,鉤碼上升高度h為0.1 m,彈簧測力計上升高度s為0.3 m,則杠桿的機械效率為%。請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因:。(2)林紅同學用該實驗裝置,先后將鉤碼掛在A、B兩點,測量并計算得到下表所示的數(shù)據(jù)。次數(shù)鉤碼懸掛點鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N彈簧測力計移動距離s/m機械效率/%1A點1.50.100.70.3071.42B點2.00.151.20.3083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù),能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關,鉤碼越重其效率越高”的結論?答:。請簡要說明兩條理由:;。二、計算題3.如圖ZX4-3所示,用沿斜面向上F=1.8 N的拉力,將一個質(zhì)量m=0.45 kg的物體,從底端勻速拉到頂端,所用時間t=5 s。已知斜面長度s=1 m,斜面高度h=0.3 m。g取10 N/kg。求:(1)該物體所受的重力。(2)拉力F的功率。(3)此斜面的機械效率。圖ZX4-34.一輛質(zhì)量是1.5103 kg的汽車不慎陷入泥濘地面,汽車司機用如圖ZX4-4所示滑輪組將汽車拖出。已知整個過程中,水平拉力F是400 N,汽車沿水平方向勻速移動了2 m,滑輪組的機械效率為75%。求:(1)拉力F做的總功。(2)有用功的大小。(3)汽車受到的阻力大小。圖ZX4-45.林紅同學用如圖ZX4-5所示的裝置把重為1200 N的箱子從斜面底端勻速拉到頂端用時10 s,已知斜面長6 m、高2 m,此裝置的機械效率為80%。求:(滑輪重、繩重、滑輪與繩之間的摩擦均不計)。(1)拉力F做的功。(2)拉力F做功的功率。(3)拉力F的大小。(4)箱子和斜面間的摩擦力。圖ZX4-56.用如圖ZX4-6甲所示的滑輪組提升物體M,已知被提升的物體M重為760 N,卷揚機加在繩子自由端的拉力F,將物體M以0.5 m/s的速度勻速提升到5 m的高度。拉力做的功W隨時間t的變化圖像如圖乙所示,不計繩重和滑輪與軸的摩擦。求:(1)滑輪組提升重物所做的有用功W有。(2)滑輪組提升重物的機械效率。(3)動滑輪的重力G動。圖ZX4-6參考答案1.(1)5.0 275%(2)變小2.(1)0.566.7克服杠桿與支點間摩擦及杠桿自重做的額外功(2)不能兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置一次對比實驗所得結論是不可靠的3.解:(1)物體所受的重力為G=mg=0.45 kg10 N/kg=4.5 N。(2)拉力所做總功為W總=Fs=1.8 N1 m=1.8 J,拉力功率為P=W總t=1.8J5s=0.36 W。(3)此過程所做的有用功為W有=Gh=4.5 N0.3 m=1.35 J,此斜面的機械效率為=W有W總=1.35J1.8J=75%。4.解:(1)由題圖可知,由2股繩子拉動滑輪,n=2,則繩端移動的距離s繩=ns車=22 m=4 m,拉力F做的總功W總=Fs繩=400 N4 m=1600 J。(2)有用功W有=W總=1600 J75%=1200 J。(3)因滑輪組做的有用功為克服汽車阻力所做的功,則汽車受到的阻力大小f=W有s車=1200J2m=600 N。5.解:(1)有用功W有=Gh=1200 N2 m=2400 J,則拉力F做的功W總=W有=2400J80%=3000 J。(2)拉力F做功的功率P=W總t=3000J10s=300 W。(3)由圖可知此滑輪裝置是一個動滑輪,繩端移動的距離s=2s=26 m=12 m,拉力F=W總s=3000J12m=250 N。(4)克服摩擦力做的額外功W額=W總-W有=3000 J-2400 J=600 J,摩擦力f=W額s=600J6m=100 N。6.解:(1)滑輪組提升重物所做的有用功W有=Gh=760 N5 m=3800 J。(2)重物運動的時間t=hv=5m0.5m/s=10 s,由圖乙可知,此時10 s時拉力做的總功是4000 J,所以滑輪組提升重物的機械效率=W有W總=3800J4000J=95%。(3)由圖甲知通過動滑輪繩子段數(shù)n=2,所以,繩子自由端移動的距離s繩=2h=25 m=10 m,拉力F=W總s繩=4000J10m=400 N,不計繩重和滑輪與軸的摩擦,由F=12(G+G動)知,動滑輪的重力G動=2F-G=2400 N-760 N=40 N。