九年级物理机械效率总复习

发布 2022-08-15 01:28:28 阅读 1348

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典型例题】例1. 杠杆在动力和阻力作用下处于平衡状态,采用下列方法不能使杠杆平衡的是( )

a. 在杠杆上再施加一个力,使这个力作用在杠杆的中心。

b. 在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点。

c. 使动力和阻力同时减小到原来的。

d. 使动力臂和阻力臂同时增大一倍。

解:a正确。

点评:力的作用线通过支点,该力的力臂为零,使杠杆仍然平衡、而力的作用点在杠杆的中心,而支点不一定在杠杆的中心,所以不一定使杠杆仍平衡,c、d都同时减小或增大,都能使杠杆平衡。

例2. 动滑轮装置如图所示,两个连在一起的定滑轮同轴转动,绳在滑轮上不滑动,设拉力为f,重物重为g,大定滑轮半径为r,小定滑轮半径为r,该装置的机械效率为,则f等于( )

a. fb.;

c. fd. f=

解:d正确。

点评:设拉力f拉动绳绕过大定滑轮一圈时拉力f做功为f,而此时小定滑轮也随之转一圈,使拉着动滑轮的绳子实际只上升了(2r-2r)。这样动滑轮下的g重物只上升了,因此根据机械效率得:

则: 例3. 轻质杠杆两端分别挂重为g和g的两个实心金属球a和b,已知,杠杆原来处于平衡状态,如果现在将它们同时浸没于酒精中,则杠杆还能平衡吗?

解:所谓“轻质”杠杆,即不计杠杆质量,要判定两球浸入酒精后,杠杆是否平衡,需判断浸没后左右两边产生的力矩是否相等。当球浸入酒精后,球对杆的拉力等于球的重力减去球受到的浮力。

根据杠杆平衡条件:

g球浸入酒精中后:左边力矩为。

右边力矩为:

又 杠杆不平衡,杠杆向a球倾斜。

例4. 要用g的力将重物从地面搬到高为h的平面上,你可用哪些方法?画出每种方法的草图,并简要说明所用的条件(不计摩擦和额外阻力)

解:第一种方法:利用杠杆,如图所示,根据杠杆平衡条件:

fl=f当动力臂是阻力臂的4倍时,f=f=g

第二种方法:利用滑轮组,如图所示根据f=(动滑轮重不计)当n=4股时,f=g(g有4股绳子承担)

第三种方法:利用斜面:如图所示:根据=,当l=4h时,f=g,即斜面的长是高的4倍。

第四种方法:.还可以简单机械的组合等等。

例5. 如图所示,在杠杆的中点挂一质量为20kg的物体,某人在端点用125n向上的力将该物体匀速提高了0.5m.,则此人对物体做功的机械效率为多少?

分析:被提升物体的重力。

g=mg=196n

物体升高的距离h=0.5m,动力f=125n,但动力作用点升高的距离h未知。

由图知,物体升高的距离h=ab.

又。故ab:a’b’=ao:a’o=1:2,a’b’=2ab=2

则===78.4%

例6. 用滑轮组将重为g的物体匀速提升h,所用的拉力为f,若忽略绳重及摩擦,则w=gh,w=fs,其中s为绳自由端移动的距离,有s= nh(n为承担重量的绳子的股数),则滑轮组的机械效率如何表示?

或表示为η==

例7. 所用的拉力f=100n,如果该滑轮组的机械效率为75%,不计摩擦和绳重,求物重和滑轮自重。

分析:由题图知,有四股绳子承担着物重,当物体被匀速提升h时,绳自由端移动的距离为4h,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为。

==,则g=4f

因为f=100n,η=75%,所以g=4

又因为f=,所以g=4

例8. 使用滑轮组沿水平方向拉物体时,拉力f与物体重力g没有直接联系,有用功w,而是克服物体与水平面之间的摩擦力(或阻碍物体运动的力)f所做的功,设物体沿水平方向通过的距离为s,则。

w例9. 某人站在岸上利用滑轮组使停泊在水中的船匀速靠岸,已知滑轮组由两个定滑轮和两个动滑轮组成(滑轮重不计),如图所示,船重1.02,船移动时受到水的阻力是船重的0.

01倍,人水平拉绳的力为240n,船靠岸的速度为0.72km/h。求。

1)滑轮组的机械效率。

2)人拉绳子的功率及人对船做的有用功率。

分析:滑轮组上拉船靠岸的绳子段数n=5

1)船受到的阻力。

f=0.01g=0.01=1.02,人拉绳子自由端移动的距离是船移动距离的5倍,滑轮组的机械效率。

2)船靠岸的速度。

绳子自由端移动的速度。

则人拉绳子的功率为。

人对船做功的有用功率为。

例10. 如图所示,沿着长为l的斜面把一个物体匀速拉到顶端,如果在物体与斜面之间涂润滑剂减小摩擦,那么产生的效果是( )

a. 总功增加b. 有用功增加。

c. 有用功减小d. 机械效率增大。

分析:在保持其他条件不变的情况下减小物体与斜面之间的摩擦,其有用功将保持不变,故(b)、(c)错误。

又因为在加润滑剂后物体与斜面之间的摩擦力f变小,则实际拉力。

f(a)错误。

根据。应选(d)

模拟试题】1. 如图所示杠杆oa在力f1、f2的作用下处于静止状态,l2是力f2的力臂,在图中画出力f1的力臂和力f2。

2. 如图所示。aob是一杠杆,ob与水平面平行,现在b点放一小球a,在a点加一水平力f,当f为60n时,杠杆处于平衡状态,且o仍与水平面平行,设ao=,求小球a所受的重力。

3. 如图所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以o点为支点,杠杆的右端挂有重物m,支点左边的a处挂钩码m时,杠杆平衡,将重物m浸没在水中,钩码移到b处,杠杆又平衡,则重物与钩码的质量比为多少?重物m的密度是多少?

4. 在下列工具中省力的是( )

1)镊子 (2)铡刀 (3)汽车上的刹车闸 (4)天平 (5)钓鱼杆。

6)剪铁用的剪子 (7)羊角锤起钉子。

5. 有一根长为l的均匀细棒,一部分浸入密度为的液体中,浸入部分长度为b,另一端搁在容器壁上,伸出容器壁的长度为a,如图所示,则细棒的密度等于多少?

7. 用如图所示的滑轮组将重2540牛的物体提高1.7m,若不计摩擦,也不考虑滑轮和绳重,求:

1)绳端的拉力f为多少大?

2)绳子自由端移动多少米?

3)若考虑各种阻力,则须在绳子自由端施加800牛的力,求滑轮组机械效率为多少?

8. 均匀细长棒ab,其质量为m,a端用细线悬挂起来且悬线竖直,b端无阻碍地斜向浸没在水池中,当它稳定静止时,棒被浸没部分的长度是全长的,如图所示,求棒的密度是多少?

9. 下图所示,杠杆ab是一根粗细均匀的木棒,其质量为116g,c是用细绳挂在木秤上o’点的铜铝合金球,其中含铝54g,现杠杆恰好在水平位置平衡,量得ao’=ab,ao=ab,求合金球c的密度。(。

10. 圆柱形砝码底面直径为2cm,质量为100g,用它来测量放在水平桌面上的均匀木质米尺的质量,砝码边沿与米尺一端相切放在米尺上,米尺与桌边沿垂直,逐步地外移米尺,当伸出端与桌边相距25cm时,米尺刚翘起,则这根米尺的质量是多少克?试题答案】

2. g

6. (1)略;(2)=

7. (1)635n (2)6.8m (3)79%

10. 96克。

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