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如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用动滑轮把重40N的物体匀速

互联网  2008-10-10 00:00:00  互联网

题目

如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m,所用的拉力为25N,则拉力做功是______J,动滑轮的机械效率是______;如果把重100N的物体匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将______.(填“增大”,“减小”或“不变”)零零教育信息网

所属题型:填空题 试题难度系数:中档

答案

拉力做功W总功=FS=F×2h=25×2×2J=100J.
W有用=Gh=40×2J=80J.
η=
W有用
W
=
80J
100J
=80%

由η=
W有用
W
=
Gh
FS
=
Gh
1
2
(G+G)×2h
=
G
1
2
(G+G)
可知,机械效率与动滑轮重和物体重有关,动滑轮不变,物体重力越大,机械效率越大.
故答案为:100; 80%; 增大.

考点梳理

初中三年级物理试题“如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用动滑轮把重40N的物体匀速”旨在考查同学们对 功的计算 机械效率的计算 增大或减小机械效率的方法 动滑轮及其工作特点 ……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三物理。

  • 功的计算
  • 机械效率的计算
  • 增大或减小机械效率的方法
  • 动滑轮及其工作特点

考点名称:功的计算

功的定义:“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中,必须有作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功,是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。

以下三种情况下力对物体不做功:

(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如:某同学踢足球,球离开脚后飞出10m远,足球飞出10m 远的过程中,人做功为零。

(2)物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功。如:一辆汽车停止在路边,一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

(3)物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到手的提力作用,但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平面上走得再远,手的提力对水桶也没有做功。

功的计算公式:

在物理学中,把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功,功=力*力的方向上移动的距离,公式为(W=Fscosα)(初中阶段,力方向与位移方向的夹角为0,即α=0°,cos0°=1,所以W=Fs)。

国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

公式计算时常考注意点:

(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

功的工作原理:

使用任何机械时,人们所做的功,都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。功的原理是一个普遍结论,对于任何机械都适用,表达式为Fl=Gh,f=G(h/l)。

考点名称:机械效率的计算

机械效率

机械效率是指任何机械本身都受到力的作用,相对运动的零件间又存在摩擦,所以使用任何机械,除了做有用功外,都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。机械效率用来衡量机械对机械能有效利用的程度,只考虑机械能传递过程中的摩擦损失,而不考虑由非机械能转变成机械能过程中的能量损失。

机械效率的计算公式

机械效率指有用功与总功的比值,用符号η表示,计算公式为η=W有/W总*100%,用符号η表示。

功、功率和机械效率的比较

功、功率和机械效率的比较

影响机械效率的因素

1.从额外功考虑——机械自重、机械的摩擦影响机械效率。例如,我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水。

2.从有用功考虑——例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高。

考点名称:增大或减小机械效率的方法

机械效率的意义

(1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和,因而有用功只占总功的一部分。显然,有用功所占比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。物理中,用机械效率来表示机械对总功得了利用率。

(2)在计算机械效率时,注意物理量名称所标示的意义。总功:即动力对机械所做的功,称之为动力功,也叫输入功。理想机械:W总=W有用,W输入=W输出,W动=W阻。实际机械:W总=W有用+W额外,W输入=W输出+W额外,W动=W有用阻力+W无用阻力。

增大机械效率的方法

机械效率=有用功/总功,而总功=有用功+无用功

1、减小机械质量

2、提高工作效率:减少动力臂的长度(给力点到转动中心点的距离).

3、提高机械效率:就是想方设法地减少摩擦力和无用功.减少摩擦力可以通过使转动中心部分始终保持良好的润滑,就是该部分经常有机油存在;减少无用功就是选用高强度的杠杆,使其横截面积变小、重量变轻.

以滑轮为例,有用功:这个机械提的重物做的功,无用功:提重物时要提机械(把滑轮提起,及绳子与滑轮的摩擦力)做的功,所以无用功越小机械效率愈大 ...

减少机械效率的方法

机械效率=有用功/总功,而总功=有用功+无用功

1、增大机械质量

2、减少工作效率:增大动力臂的长度(给力点到转动中心点的距离).

3、减少机械效率:就是想方设法地增加摩擦力和无用功.增加摩擦力可以通过使转动中心部分始终保持摩擦,增加无用功就是选用低强度的杠杆,使其横截面积变大、重量变重。

机械效率解题思路及方法

机械效率是学生学习的重点和难点,它把《简单机械》和《功》这两章内容紧密地联系起来,综合性较强,学生较难理解。下面谈一谈解答机械效率问题的基本思路:

1. 首先应认真审题,搞清题目中的物理现象及过程。

2. 计算有用功、额外功和总功。

根据人们使用机械的不同,有用功的计算也不尽相同。例如:若使用机械的目的是提升重物,那么克服物体的重力做的功就是有用功。设重物的重力为G,提升的高度为h,则;如果使用机械的目的是在水平面上平移重物,那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。设摩擦力为X,物体移动的距离为s,则。额外功是指对人们无用但又不得不额外做的功。由于滑轮与轴之间和绳与滑轮之间的摩擦以及机械的自重总是客观存在的,因此额外功总是不可避免的。而总功是人们作用在机械上的动力所做的功。设动力为F,动力使物体移动的距离为s,则;如果动力对机械做功的功率为P,做功的时间为t,则w=Pt.

3. 运用机械效率公式。

考点名称:动滑轮及其工作特点

动滑轮的定义:
轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。它是变形的省力杠杆,能省一半力(不考虑滑轮的重力与摩擦力的情况下),但不改变用力的方向。
动滑轮公式:
不计绳重和摩擦时F=1/2(G动+G物) s=2h
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离。
动滑轮的特点
使用动滑轮能省一半力,但费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。

动滑轮晾衣架优点:
承重——动滑轮手摇器的最大承载能力比普通手摇器直接提高一倍。
省力——采用动滑轮省力原理,动滑轮手摇器 省力50%。
欧亚豪格晾衣架在现有晾衣架的晾衣杆上增设了动滑轮,通过定、动滑轮的配合使该晾衣架较现有技术具有升降省时、省力的突出特点。克服了现有晾衣架升降费时、费力的不足。因此,相对现有晾衣架可承载更多的衣物重量。



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