内容正文:
微专题:简单机械的计算
姓名 日期 等第 【方法提炼】
1、杠杆平衡条件:F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L1。
2、定滑轮:不能省力(不计摩擦时F=G),也不能省距离(S=h)。
3、动滑轮:能省一半力[不计摩擦时F=(G物+G动)/2],但要费距离(S=2h)。
4、滑轮组:(1)竖直提升物体:①不计摩擦时F=(G物+G动)/n;②S绳=nh物;③v绳=nv物。
(2)水平移动物体:①不计摩擦时F=f物/n;②S绳=nS物;③v绳=nv物。
5、对于理想的机械(不计机械的重力和摩擦)时:FS=Gh。
6、滑轮组机械效率的计算公式:
①用滑轮组竖直提升物体(最后一个公式需在
不计绳重和摩擦的条件下使用):
②用滑轮组水平移动物体: ③斜面的机械效率的计算:
【精练精讲】
1、如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景。已知地面对两个手掌的支持力为360N,对两个脚尖的支持力为240N,手掌到脚尖的距离为1.5m,则运动员所受的重力为________N,人体重心到脚尖的水平距离为_________m。
2、如图所示是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图,阀的横截面积为6cm2,OA∶AB=1∶2,若锅炉能承受的最大压强为5.8×105Pa,大气压强为1.0×105Pa,则在B处应挂____N的重物。若锅炉承受的最大压强减小,为保证锅炉安全,应将重物向____(选填“左”或“右”)移动。
3、往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去.如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为________ N;若实际用力为500N,斜面的机械效率为________,重物受到的摩擦力为________N.(g取10N/kg)
4、某同学用如图所示的滑轮组提升重物,他用250N的力将400N的物体竖直向上匀速提起1m(不计摩擦和绳子重),求:(1)滑轮组的机械效率;(2)动滑轮的重力为多少?(3)若用此滑轮组匀速提升800N的重物滑轮组的机械效率是多少?
5、如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图,若已知货物的重量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,工人以V=0.5m/s的速度匀速前进,经t=100s将货物拉出仓库,取g=10N/kg,求在此过程中:
(1)工人所做的有用功为多大?(2)工人的拉力为多大?
6、工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg.
(1)动滑轮的重力为多少?
(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为60%时,求运送建材的重力.
7、某人用如图所示的滑轮组,在20s内将一个重为600N的物体,沿着水平地面匀速拉动了4m.拉力F做功为1440J,物体移动时受地面的摩擦力为350N.不计绳重及机械的摩擦.求:
(1)拉力F的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的重力.答案:(1)1500Pa (2)72W (3)120N (4)10N
8、小红在探究斜面的机械效率时,用力把重为25N的物体沿着高为10cm的斜面,从底端匀速拉到顶端,拉力克服摩擦力做了l.5J的功. 求: (1)拉力所做总功;(2)该斜面的机械效率:
1、600;0.9; 2、96;右; 3、400N;80%;100N; 4、80%;100N ;88.9%;
5、(1)15000J;(2)400N; 6、400N;80W;600N; 7、72W;97.2%;10N;解:
8、(1)W有=Gh=25N×0.1m=2.5J , W总=W有+W额=2.5J+1.5J=4J;
(2)η=W有/W总=2.5J/4J=62.5%。
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