内容正文:
物理
九年级上册 SK
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第十一章 简单机械和功
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大招专
题4
功、功率、机械效率的综
合计算
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刷难关
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难关
母题学大招1 杠杆类
1.【2024河南许昌期末,中】如图,使用杠杆提升重物,拉力 竖直向下,重物匀
速缓慢上升,相关数据如表:
物重 拉力 时间 端上升的竖直距离 端下降的竖直距离
200 500 0.5 0.4 0.2
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(1)求拉力做功的功率;
【答案】
【解析】 拉力所做的功: ,拉力做功的功率:
;
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(2)求此过程中,该杠杆的机械效率。
【答案】
【解析】 此过程中,有用功: ,该杠杆的机械
效率: 。
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大招解读 杠杆类
如图所示,用竖直向上的力通过杠杆把重为 的物体提高,
为物体上升的高度, 为力的作用点移动的距离。则
有用功为 ,
总功为 ,
额外功为克服杠杆自重和摩擦力做的功。
机械效率 。
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母题学大招2 滑轮类
2.【2023四川眉山中考,中】如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重
物重力,动滑轮重力。在工人用力 作用下,
重物匀速上升,达到规定高度 处。不计绳重和机械之间的摩擦。
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(1)求拉力做功的功率;
【答案】
【解析】 有用功为: ;额外功为:
;不计绳重和机械间摩擦,总功为:
;拉力做功的功率为:
。
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(2)求滑轮组的机械效率;结果保留到
【答案】
【解析】 滑轮组的机械效率: 。
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(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到 ,则该重物的重力是多少?
【答案】
【解析】 不计绳重和机械之间的摩擦,根据 可知,
机械效率达到时,有:,解得: 。
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大招解读 滑轮类
滑轮组竖直提升重物
如图所示,利用滑轮组把重为 的物体提高
。为拉力,为绳子自由端移动的距离, 为动滑轮上的有效绳子股数。
机械效率 ;
不计绳重、摩擦时:
机械效率 。
由公式可知:
当动滑轮的重力一定时,物重越大,机械效率越高。
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滑轮组水平拉动物体(不计滑轮重及绳重)
如图所示,使用滑轮或滑轮组用力 沿水平方向匀速拉动物
体,物体与水平面间的摩擦力为, 为绳子自由端移动的
距离,为物体移动的距离, 为动滑轮上的有效绳子股数。
机械效率 。
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子题练变式 竖直方向滑轮组结合图像
3.【2024广东东莞调研,中】如图甲所示,用滑轮组提升重为 的物体,物体
在拉力的作用下内匀速上升了。此过程中,拉力做的功随时间 的变
化图像如图乙所示。求:
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(1)拉力 的功率;
【答案】
【解析】 由图乙知,内拉力做的总功,所以拉力 的功率:
;
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(2)滑轮组的机械效率。
【答案】
【解析】 克服物体的重力做的有用功: ,滑
轮组的机械效率: 。
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子题练变式 水平方向滑轮组
4.【2023广东东莞期中,中】如图所示,用滑轮组拉动重为的物体 ,使物体
在水平方向上以的速度移动一段距离,用时,所用拉力为 ,地
面对物体的摩擦力为,则滑轮组所做的有用功为_____,拉力 的功率为____
,滑轮组的机械效率为_____。
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【解析】 由速度公式可知,物体移动的距离 ,
滑轮组做的有用功为克服地面与物体 间的摩擦力所做的功,即
;由图可知 ,绳子自由端移动的速度
,拉力做功的功率
;滑轮组的机械效率
。
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母题学大招3 斜面类
5.【2023湖北荆州中考,中】以“‘荆歌’铁马,奔向未来”为主
题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地
(1)求推力做的有用