机械效率简单机械复习巩固.doc

简单机械、机械效率复习巩固【典型例题】例1. 杠杆在动力和阻力作用下处于平衡状态，采用下列方法不能使杠杆平衡的是（ ）A. 在杠杆上再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心。B. 在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点。C. 使动力和阻力同时减小到原来的。D. 使动力臂和阻力臂同时增大一倍。解：A正确。点评：力的作用线通过支点，该力的力臂为零，使杠杆仍然平衡、而力的作用点在杠杆的中心，而支点不一定在杠杆的中心，所以不一定使杠杆仍平衡，C、D都同时减小或增大，都能使杠杆平衡。例2. 动滑轮装置如图所示，两个连在一起的定滑轮同轴转动，绳在滑轮上不滑动，设拉力为F，重物重为G，大定滑轮半径为R，小定滑轮半径为r，该装置的机械效率为，则F等于（ ）A. F；B. ；C. F；D. F解：D正确。点评：设拉力F拉动绳绕过大定滑轮一圈时拉力F做功为F，而此时小定滑轮也随之转一圈，使拉着动滑轮的绳子实际只上升了（2R-2r）。这样动滑轮下的G重物只上升了，因此根据机械效率得： 则：例3. 轻质杠杆两端分别挂重为G和G的两个实心金属球A和B，已知，杠杆原来处于平衡状态，如果现在将它们同时浸没于酒精中，则杠杆还能平衡吗？解：所谓“轻质”杠杆，即不计杠杆质量，要判定两球浸入酒精后，杠杆是否平衡，需判断浸没后左右两边产生的力矩是否相等。当球浸入酒精后，球对杆的拉力等于球的重力减去球受到的浮力根据杠杆平衡条件：G球浸入酒精中后：左边力矩为右边力矩为：又 杠杆不平衡，杠杆向A球倾斜。例4. 要用G的力将重物从地面搬到高为h的平面上，你可用哪些方法?画出每种方法的草图，并简要说明所用的条件（不计摩擦和额外阻力）解：第一种方法：利用杠杆，如图所示，根据杠杆平衡条件：FLF当动力臂是阻力臂的4倍时，FFG 第二种方法：利用滑轮组，如图所示根据F（动滑轮重不计）当n4股时，FG（G有4股绳子承担） 第三种方法：利用斜面：如图所示：根据，当L4h时，FG，即斜面的长是高的4倍。第四种方法：.还可以简单机械的组合等等。例5. 如图所示，在杠杆的中点挂一质量为20kg的物体，某人在端点用125N向上的力将该物体匀速提高了0.5m.，则此人对物体做功的机械效率为多少?分析：被提升物体的重力 Gmg196N 物体升高的距离h0.5m，动力F125N，但动力作用点升高的距离h未知。由图知，物体升高的距离hAB.又故AB：ABAO：AO1：2， AB2AB2则78.4%例6. 用滑轮组将重为G的物体匀速提升h，所用的拉力为F，若忽略绳重及摩擦，则WGh，WFs，其中s为绳自由端移动的距离，有s nh（n为承担重量的绳子的股数），则滑轮组的机械效率如何表示? 或表示为例7. 所用的拉力F100N，如果该滑轮组的机械效率为75%，不计摩擦和绳重，求物重和滑轮自重。 分析：由题图知，有四股绳子承担着物重，当物体被匀速提升h时，绳自由端移动的距离为4h，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为，则G4F因为F100N，75%，所以G4又因为F，所以G4例8. 使用滑轮组沿水平方向拉物体时，拉力F与物体重力G没有直接联系，有用功W，而是克服物体与水平面之间的摩擦力（或阻碍物体运动的力）f所做的功，设物体沿水平方向通过的距离为s，则W例9. 某人站在岸上利用滑轮组使停泊在水中的船匀速靠岸，已知滑轮组由两个定滑轮和两个动滑轮组成（滑轮重不计），如图所示，船重1.02，船移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，人水平拉绳的力为240N，船靠岸的速度为0.72km/h。求（1）滑轮组的机械效率。（2）人拉绳子的功率及人对船做的有用功率。分析：滑轮组上拉船靠岸的绳子段数n5（1）船受到的阻力f0.01G0.011.02，人拉绳子自由端移动的距离是船移动距离的5倍，滑轮组的机械效率（2）船靠岸的速度绳子自由端移动的速度则人拉绳子的功率为人对船做功的有用功率为例10. 如图所示，沿着长为L的斜面把一个物体匀速拉到顶端，如果在物体与斜面之间涂润滑剂减小摩擦，那么产生的效果是（ ）A. 总功增加B. 有用功增加C. 有用功减小D. 机械效率增大分析：在保持其他条件不变的情况下减小物体与斜面之间的摩擦，其有用功将保持不变，故（B）、（C）错误。又因为在加润滑剂后物体与斜面之间的摩擦力f变小，则实际拉力F（A）错误根据应选（D）【模拟试题】1. 如图所示杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，在图中画出力F1的力臂和力F2。2. 如图所示。AOB是一杠杆，OB与水平面平行，现在B点放一小球a，在A点加一水平力F，当F为60N时，杠杆处于平衡状态，且O仍与水平面平行，设AO，求小球a所受的重力。3. 如图所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以o点为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码M时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码移到B处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量比为多少？重物M的密度是多少？4. 在下列工具中省力的是（ ）（1）镊子 （2）铡刀 （3）汽车上的刹车闸 （4）天平 （5）钓鱼杆（6）剪铁用的剪子 （7）羊角锤起钉子5. 有一根长为L的均匀细棒，一部分浸入密度为的液体中，浸入部分长度为b，另一端搁在容器壁上，伸出容器壁的长度为a，如图所示，则细棒的密度等于多少？6. 如图所示，某同学做“测滑轮组机械效率”的实验，已知每个钩码的质量均为50g，g取10。（1）在图上画出滑轮组绳子的绕法，要求施力方向竖直向上（2）现将钩码匀速竖直向上提起20cm，弹簧秤的示数是0.8N，则此过程中滑轮组的机械效率为多少？7. 用如图所示的滑轮组将重2540牛的物体提高1.7m,若不计摩擦，也不考虑滑轮和绳重，求：（1）绳端的拉力F为多少大？（2）绳子自由端移动多少米？（3）若考虑各种阻力，则须在绳子自由端施加800牛的力，求滑轮组机械效率为多少？8. 均匀细长棒AB，其质量为m，A端用细线悬挂起来且悬线竖直，B端无阻碍地斜向浸没在水池中，当它稳定静止时，棒被浸没部分的长度是全长的，如图所示，求棒的密度是多少？9. 下图所示，杠杆AB是一根粗细均匀的木棒，其质量为116g，C是用细绳挂在木秤上o点的铜铝合金球，其中含铝54g，现杠杆恰好在水平位置平衡，量得Ao=AB，AO=AB，求合金球C的密度。（。）10. 圆柱形砝码底面直径为2cm，质量为100g，用它来测量放在水平桌面上的均匀木质米尺的质量，砝码边沿与米尺一端相切放在米尺上，米尺