中考物理复习第十一章简单机械和功教案---滑轮与杠杆结合题型.docx

第十一章简单机械和功-滑轮机械效率探究求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化根据对、的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：1、在竖直方向上，G是物体重，G动是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。 ，若绳重及摩擦不计，F是拉力，S是拉力F移动的距离，n是动滑轮上承担力的绳的段数。，；公式都适合。若是考虑绳重和摩擦力，用滑轮组把物体提升的高度h，拉力F移动的距离S，总满足S=nh；只可用于。2、在水平方向上，由于物体是匀速运动，滑轮组对物体的拉力F与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力， ，即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。3、在斜面方向上，f是物体与斜面之间的摩擦，L是斜面的长，由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功，所以 。1、(2021青山模拟)如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M是重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知长度OA OB=12，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N ，杠杆与绳的自重滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，建筑材料P以0.3m/s的速度上升。则（ ）A .滑轮组的机械效率为88. 9%B .物体M对地面的压力为4500NC .工人对地面的压力为1000ND .工人拉绳的功率为270W2、李华同学利用如图所示的装置提起水中的物块，下列判断正确的是（ ）A .装置中的滑轮是定滑轮B .物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小C .装置中的AOB是省力杠杆D .装置的机械效率可以达到100%3、(2020盘锦)工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m，绳端拉力F=1000N。下列说法正确的是（ ）A .路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆B .路灯杆离地后，受到的拉力小于2400NC .路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000JD .路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%4.配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3105帕，将配重M用绳系杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮，定滑轮重150N，动滑轮重90N，杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以0.4m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1105帕（杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10N/kg）（1）求滑轮组的机械效率？（2）配重M质量是多少千克？（3）为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？5、(2020日照模拟)如图，杠杆在水平位置平衡，物体M重为500N，OA：OB=2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M，以0.5m/速度匀速上升了5m（杠杆与绳的自重摩擦均不计）求：（1） 物体M2的重力；（2） 拉力F的功率；（3） 物体M1对水平面的压力6、(2019桂林)小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度=1.1104kg/m3：所用拉力F为500N，且始终竖直向下；O为支点，且AO=4OB：动滑轮的机械效率为75%。若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。求：（1） 当拉力F向下移动距离为l.2m时，拉力F对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆B点的拉力？（2） 合金块的体积？7、(2019北部湾模拟)如图是某科技小组设计的一个提升重物的装置，CD是一个以O点为转轴的水平杠杆，CO：OD=3：2。滑轮组固定在杠杆C点，通过固定在水平地面的电动机匀速提升重物，每个滑轮的质量均相同。放置在水平地面上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D点，使杠杆CD始终保持水平平衡，配重E的质量mE为100kg。当电动机用拉力F1匀速提升重物A时，滑轮组的机械效率为1， 物体A匀速上升的速度为v1；当电动机用拉力F2=250N匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率为2=90，物体B匀速上升的速度为也。在匀速提升重物A、B的过程中，电动机的功率保持不变。已知v1：v2=5：4，细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。求：（1） 拉力F1的大小；（2） 滑轮组的机械效率；（3） 当电动机用拉力F2匀速提升重物B时，配重E对地面的压力。8、(2019青山模拟)如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间的距离为40cmB、O两点间的水平距离为10cm，竖直距离为7cm，K是一轻质、横截面积为100cm2的盖板（恰好堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为F1， 绳子对B点的拉力为F2， 滑轮组的机械效率为，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上（g取10N/kg）求：（1） 水箱中水深为50cm时。盖板上表面所受水的压强和压力。（2） 人对绳子的拉力F1和绳子对B点的拉力F2。（3） 整个装置的机械效率。（4） 若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板。9、如图1的“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备，AB是竖直支架，CD是水平臂，其上OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮，可在O、D两点间移动。（1） 由“塔吊”结构图可知，当E点越靠近D点时，能安全吊起重物的最大质量越_（大/小）。（2） 用此“塔吊”将1.5t的钢材先竖直匀速吊起10m高，然后沿水平方向慢慢旋转90后即送达指定位置，在这一过程中“塔吊”对钢材做功_J（g10N/kg）（3） “塔吊”通过电动机带动如图2所示的滑轮组，竖直吊起物体。某次吊起的重物为3104N，物体匀速上升的速度为1.5m/s，电动机对滑轮组钢丝上的水平拉力F做功的功率为75kW，求这次起吊时滑轮组的机械效率。（要求写出计算过程）10、(2019路北模拟)如图所示是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s（g=10N/kg）求：（1） 在这段时间内起重机提起重物的功率是多少？机械效率是多少？（2） 若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重）11、(2018九上江阴期中)如图甲所示，是一小型起重机吊起货物的图片，货物挂在动滑轮的下端，绳子的自由端通过安装在起重机上的卷扬机竖直向上拉动，最右端是为了防止吊起货物时起重机向左倾倒而挂的配重.起重机吊起重物时主要结构可简化成如图乙所示.已知AB、CD、DE水平且长度为1m，BC段的水平距离CF也为1m，前轮与地的接触点在B点的正下方，后轮与地的接触点在D点的正下方，起重机的自重（含配重）为3104N，重心在CD中点起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计，g取10N/kg（1） 为使起重机吊起货物时不发生倾倒，求起重机最多能吊起货物的质量m；（2） 当起重机吊起质量m1=2102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时，卷扬机的输出功率P1=1.1kW求此时滑轮组的机械效率；（3） 当起重机吊起质量m2=3102kg的物体仍以v=0.5m/s的速度匀速上升时，求卷扬机的输出功率P212、(2018资阳模拟)如图所示，起重机将一箱设备沿竖直方向匀速吊装到施工高台上，设备重4000N，施工台距离地面的高度为3m动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N（取g=10N/kg），求：（1） 起重机的质量为8t，工作时用支架将汽车的轮胎支离开地面如果地面能承受的最大压强是7104Pa，支架与地面接触的总面积是多少？（2） 起重臂OA长12m，且与水平方向夹角为30支撑臂与起重臂垂直，作用点为B，且OB=4m，求支撑臂给起重臂的支持力（忽略起重臂自重，cos300.87）（3） 起重机做功的机械效率9