内容正文:
机械效率及能量守恒
1、 机械效率
【题型练习】
题型一:滑轮组机械效率的计算
例 (2021鄂州)小斌用如图6所示的滑轮组把重300 N的货物匀速提升1 m,若不计绳重和摩擦,所用的拉力F是200 N。则下列说法正确的是 ( )
A.绳子自由端移动的距离为3 m
B.动滑轮的重力为50 N
C.滑轮组此时的机械效率是75%
D.利用该滑轮组既可以省力又可以省功
2.如图所示,在50 N的水平拉力F的作用下,重800 N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间的摩擦力为120 N,则滑轮组的机械效率为_______。若物体的速度为0.2 m/s,则绳端移动的速度为______m/s,1 min内拉力F做的功为_________J。(忽略绳子和滑轮的重力)
3.. 小昕在测量机械效率的实验时,分别用甲、乙、丙三种机械将重为的物体匀速提升,记录它们所做的总功如图所示,则( )
A. 甲的机械效率高于乙 B. 乙的额外功大于甲
C. 丙的数据是错误的 D. 甲的有用功小于乙
【三年中考】
1.(2021·广东广州)图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲的( )
A.总功较大 B.有用功较小 C.额外功较大 D.机械效率较低
7.(2021·广东广州)如图,吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处,最后竖直放到楼项D处。货物从C到D用时50s,路程随时间变化图象如图所示,g取10N/kg。
(1)求货物的质量。 (2)求BC段吊机对货物的拉力做的功。
(3)求CD段货物所受重力做功的功率。
(4)在图中作出货物从A到B的速度随时间变化图象(仅作图,不用写出计算过程)。
三、解析题。
8.(2020·广东广州) 装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动,图甲为容器三段运动的示意图,F的方向始终沿着容器运动方向,OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段,容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______; (2)求F在QR段的功率______;
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、,则______(选填“>”“=”“<”)。
二、机械能
机械能之间的相互转化:
注意:光滑、不计阻力、不计摩擦→无机械能转化为内能;粗糙→有机械能转化为内能.
巧记 在只有重力做功时,机械能是守恒的,有其他外力做功时,机械能不守恒。
【题型练习】
题型一:动能、势能及机械能的变化
例1 如图所示,空中加油机正在以大小不变的速度给匀速水平飞行的战斗机加油。在加油的过程中,战斗机的动能_______,重力势能_______;加油机的动能_______,重力势能_______,机械能_______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
2.(2021兰州)飞机在林场上空某一高度喷洒农药时,水平匀速飞行,关于飞机的动能和势能变化,下列说法正确的是 ( )
A.动能减少,势能减少
B.动能减少,势能增加
C.动能增加,势能减少
D.动能不变,势能不变
4. 如图,一个强磁铁在铜管内沿竖直方向匀速下落与铜管无接触且忽略空气阻力。在此过程中,能正确描述强磁铁物理量变化的是( )
A. B.
C. D.
5.小昕用力斜向右上方抛出一个小球。小球离手后运动轨迹如图所示,它在落回地面过程中,先后经过、和三点,其中、两点的能量如图所示。则、两点位置关系可能是______ 选填“甲”“乙”“丙”或“丁”,点机械能大小可能是______ ;小球到最高点时,若所受的力全部消失,则小球将______ 选填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”。
6. 如图,忽略空气阻力,球以某速度从点沿粗糙轨道开始运动,到达点时离开轨道;然后球上升至最高点后开始下落经过点。、处在同一水平高度。
球在、两点的速度分别为和,则 ______ 选填“”、“”或“”。
最高点与点对比, ______ 比高选填“可能”或“不可能”,现在点的机械能______ 点的机械能选填“大于”、“等于”或“小于”。
15.(5分)篮球从M点以速度v0竖直下落,经水平地面反弹后恰好回到与M点等高的N点如图。设在M点时篮球的机械能为E,动能为Ek1,重力势能为Ep1;回弹到N点时篮球的重力势能为Ep2;
(1)请比较:Ep1 Ep2(选填“>”,“=”,“<”)。
(2)从水平地面回弹到N点过程中,篮球动能 (选填“减小”,“不变”,“增大”)。
(3)M到N过程中减少的机械能E损= (选填“E﹣Ep1”,“E﹣Ek