湖南专用2019中考物理高分一轮单元14简单机械机械效率课件.pptVIP

第五单元功、功率和机械效率,课时14简单机械机械效率,固定点,动力作用线,阻力作用线,静止,1.探究：杠杆平衡条件,匀速,平衡螺母,力臂,水平位置,得到杠杆平衡的普遍规律,避免偶然性,具有偶然性,不能得出普遍规律,竖直方向,小,大,F2B.F1F2C.F1=F2D.无法判断,图14-22,B,例9斜面的机械效率如图14-23所示,斜面长s=10m,高h=4m。用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A以0.2m/s的速度匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求:(1)推力做的有用功。(2)推力做的功。(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。(4)斜面的机械效率。(5)推力F的大小。(6)推力的功率。,图14-23,解:(1)推力做的有用功W有=Gh=100N4m=400J。,(2)推力做的功。,(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。,(2)推力做的功W总=W有+W额=400J+100J=500J。,(4)斜面的机械效率。,(5)推力F的大小。,(6)推力的功率。,（6）推力的功率P总=Fv=50N0.2m/s=10W。(其他方法合理即可),例10滑轮组的机械效率(竖拉滑轮提空气中的物体)有一质量为60kg、底面积是0.5m2的物体静置在水平地面上,工人用如图14-24所示的装置在20s内将物体匀速提升2m,已知拉力F的大小为400N,在此过程中不计绳重和摩擦。(g取10N/kg)(1)求物体静置时对水平地面的压强。(2)求物体移动的速度。(3)求绳子自由端移动的速度。(4)求动滑轮的重力。(5)求拉力做的有用功。(6)求拉力做的总功。(7)求拉力做功的功率。(8)求滑轮组的机械效率。(9)若工人的重力为800N,则该工人利用此滑轮组一次能提起重物的最大重力是多少?,图14-24,(1)求物体静置时对水平地面的压强。,(2)求物体移动的速度。,(3)求绳子自由端移动的速度。,(4)求动滑轮的重力。,(5)求拉力做的有用功。,(6)求拉力做的总功。,(7)求拉力做功的功率。,(9)若工人的重力为800N,则该工人利用此滑轮组一次能提起重物的最大重力是多少?,(8)求滑轮组的机械效率。,例11滑轮组的机械效率(竖拉滑轮提水中的物体)一质量为6kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块没有露出水面,如图14-25所示。已知绳自由端的拉力F为25N,不计绳重和摩擦,求石块在上升过程中:(石=3103kg/m3,g取10N/kg)(1)石块受到的浮力。(2)绳自由端拉力做的功。(3)动滑轮的重力。(4)动滑轮的机械效率。,图14-25,(1)石块受到的浮力。,(3)动滑轮的重力。,(2)绳自由端拉力做的功。,(4)动滑轮的机械效率。,例12滑轮组的机械效率(水平拉滑轮)利用如图14-26所示的滑轮组,用F=1000N的力拉绳子自由端,货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s,整个过程中,滑轮组的机械效率为75%。不计滑轮处摩擦。求:(1)货物A在10s内移动的距离。(2)这个过程中拉力F的功率。(3)水平地面对货物A的摩擦力大小。,图14-26,(3)水平地面对货物A的摩擦力大小。,(2)这个过程中拉力F的功率。,变式1如图14-27所示,用F=50N的水平拉力拉着重为200N的物体A沿水平地面匀速运动,且物体A运动的速度为0.2m/s,地面对物体A的摩擦力是物体A重力的0.1倍。不计滑轮重力及滑轮处摩擦,则下列说法正确的是()A.10s内物体A克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB.10s内拉力F做的功是100JC.拉力F的功率是20WD.该装置的机械效率是80%,D,图14-27,例13杠杆、浮力综合计算如图14-28所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm、重力为20N的完全相同的两正方体C、D,OAOB=43;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。求:(g取10N/kg)(1)物体C的密度。(2)杠杆A端受到绳子的拉力。(3)物体D对地面的压强。,图14-28,(2)杠杆A端受到绳子的拉力。,(3)物体D对地面的压强。,例14滑轮、杠杆综合计算边长为0.1m、质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上时对地面的压强为5.0103Pa。如图14-29所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B端的细绳通过动滑轮连着物体M,用32N的力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M对地面的压强为1.8103Pa,且ABOA=13。不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项正确的是()A.物体M受到的重力为36NB.B端受到的拉力为24NC.动滑轮重18ND.要使物体M对地面的压强为0,则在A点施加的拉力F为35N,才能使横杆仍在水平位置平衡,图14-29,答案A,变式2培优题如图14-30所示装置中,物体甲重G甲=30N,物体乙重G乙是动滑轮重G轮的4倍。物体乙跟地面的接触面积为210-2m2。轻质杠杆AB可以绕O点转动,且OAOB=53。不计摩擦,装置在图示位置处于平衡状态时,物体乙对水平地面的压力为100N。(1)求此时物体乙对地面的压强。(2)求动滑轮对物体乙的拉力F拉。(3)若在物体甲下面再加挂一个物体丙,恰使物体乙匀速上升,求丙下降0.1m时重力对其做的功。,图14-30,(2)求动滑轮对物体乙的拉力F拉。,(3)若在物体甲下面再加挂一个物体丙,恰使物体乙匀速上升,求丙下降0.1m时重力对其做的功。,例15滑轮、杠杆、浮力综合计算如图14-31所示是利用电子秤显示压力的大小反映水箱水位变化的装置示意图。该装置由滑轮C、长方体物块A、B以及杠杆DE组成。物块A通过细绳与滑轮C相连,物块B放在电子秤上并通过细绳与杠杆相连,杠杆可以绕支点O转动并始终在水平位置平衡,且DOOE=12。已知物块A的密度为1.5103kg/m3,底面积为0.04m2,高为1m,物块A的上表面与水箱顶部相平,物块B的重力为150N。滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计。请解答下列问题:(g取10N/kg)(1)当水箱装满水时,物块A的下表面受到水的压强是多大?此时物块A所受的拉力是多大?(2)从水箱装满水到水位下降1m,电子秤所显示的压力示数变化范围是多少?,图14-31,(1)当水箱装满水时,物块A的下表面受到水的压强是多大?此时物块A所受的拉力是多大?,(2)从水箱装满水到水位下降1m,电子秤所显示的压力示数变化范围是多少?,变式3如图14-32所示,用滑轮组匀速打捞水中的物体N,已知AOOB=31,物体N的质量为50kg,动滑轮重15N,物体M的质量为20kg。当桌面对M的支持力为50N时,杠杆处于平衡状态,此时物块N全部没入水中,求物块N的体积。(不计绳重及摩擦,g取10N/kg),图14-32,例1在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1)将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将左端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是。(2)记录实验数据的表格如下,请将表格空白处补充完整。,右,消除杠杆自身重力对实验的影响,且便于从杠杆上直接读出力臂,动力臂l1/m,阻力F2/N,(3)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂。你认为他的结论(选填“可靠”或“不可靠”),理由是。实验延伸结合上例探究以下问题:(4)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案更好,并说明理由:。,不可靠,根据一组实验数据得出结论,实验结论不具有普遍性,杠杆在水平位置的实验方案更好,便于测量力臂,(5)如图14-33所示,当调节杠杆平衡后,在A点悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需要在B点悬挂个钩码。取走B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,测得拉力为N。(每个钩码重0.5N)(6)若将弹簧测力计拉力的方向改为在C点斜向左上方拉杠杆,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。,图14-33,4,0.5,变大,例2在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图14-34甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。请回答下列问题:,图14-34,(1)本实验需要用的测量仪器是和。(2)表中实验数据是用图所示的滑轮组测得的。实验中应沿拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升。第3次实验中应补充的数据是。(3)根据以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与有关。,弹簧测力计,刻度尺,甲,竖直方向匀速,74.1%,物重,实验延伸,变大,(4)分析表中的数据可知:随着物重的增加,额外功(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是。通过以上实验,请写出提高滑轮组机械效率的两种方法:和。(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不