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吃饭时使用的筷子是______(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杠.用如图

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

吃饭时使用的筷子是______(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杠.用如图所示的滑轮组,在6s内将重2000N的物体匀速提升了3m,手拉绳子的力为800N.则滑轮组机械效率为______,拉力的功率为______W.零零教育信息网

所属题型:填空题 试题难度系数:中档

答案

(1)筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)由图可知绳子有效股数n=3,
绳子自由端移动的距离:
s=nh=3×3m=9m,
所做的有用功:
W=Gh=2000N×3m=6000J,
总功:
W=Fs=800N×9m=7200J,
机械效率:
η=
W
W
×100%=
6000J
7200J
×100%≈83.3%;
拉力的功率:
P=
W
t
=
7200J
6s
=1200W.
故答案为:费力;83.3%;1200.

考点梳理

初中二年级物理试题“吃饭时使用的筷子是______(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杠.用如图”旨在考查同学们对 功率的计算 滑轮(组)的机械效率 杠杆的分类 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

此练习题为精华试题,现在没时间做?添加到收藏夹,以后再看。

根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 功率的计算
  • 滑轮(组)的机械效率
  • 杠杆的分类

考点名称:功率的计算

功率:单位时间里完成的,叫做功率,表示作功快慢程度的物理量,通常用P表示,故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

功率的计算公式

功率可分为电功率,力的功率等,故计算公式也有所不同。

电功率计算公式:P=W/t =UI;在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I²R=(U²)/R

在动力学中:功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)

因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)

功率计算公式的应用

例:用杠杆来撬一重为2400 N的大石块,当手在5 s内用300 N的力按杠杆,将杠杆一端压下1.6 m,大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)

思路导航:(1)解答此题的关键是能够想到功的原理,往往有同学会用杠杆原理来解答此题,存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂,题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离,而不是动力臂,题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意:F和s对应),根据功的原理,W1=W2。

W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h,解得:h=0.2 m。

(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。

方法指导:利用杠杆做功时,在杠杆平衡的时候,根据功的原理和杠杆原理。 

考点名称:滑轮(组)的机械效率

滑轮组的机械效率:

滑轮组的机械效率

测量滑轮组的机械效率:

①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理:测量滑轮组的机械效率

③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率:

滑轮机械效率公式

若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为

滑轮机械效率公式

讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。

(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。

(3)换用最简单的机械。

滑轮组机械效率有关因素:

1、被提物体的重量,G越大,机械效率越高。

2、滑轮自重,滑轮组如果越多,虽然省力但是无用功多,机械效率越小。

3、绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素:1、绕线方式,2、物体被提高的距离,3、提物体的速度。

考点名称:杠杆的分类

杠杆的三大分类:
1、省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。
特点:能省力但是费距离。
应用:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。

2、费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。
特点:费力但是生距离。
应用:缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。

3、等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。
特点:不省力不费力
应用:天平,定滑轮等。

各类杠杆的特点:

杠杆种类 力臂关系 省、费力情况 省、费距离情况 举例
省力杠杆 L1>L2 F1<F2 费距离 手推车,铡刀
费力杠杆 L1<L2 F1>F2 省距离 镊子,钓鱼竿
等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 相同 天平

杠杆的定义:
只要在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都是杠杆。跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠杆。

杠杆的五要素:
(1)杠杆转动时绕着的固定点叫支点;
(2)使杠杆转动的力叫动力;
(3)阻碍杠杆转动的力叫阻力;
(4)从支点到动力作用线的距离叫动力臂;
(5)从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂.

杠杆的原理:
主条目:力矩当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆就处于平衡状态。
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
用字母表示就是:F1×L1=F2×L2
杠杆的平衡条件又叫杠杆原理,是阿基米德最早提出的。据此他发出了给我一个支点,我可以撬动地球。的豪言壮语、



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