[例题1]如图1所示.使用中属于费力杠杆的工具是( ) [解析]杠杆分类:(1)省力杠杆:动力小于阻力.动力臂大于阻力臂.如钳子.起子.动滑轮等.(2)费力杠杆:动力大于阻力.动力臂小于阻力臂.如筷子.镊子.钓鱼杆等.(3)等臂杠杆:动力等于阻力.动力臂等于阻力臂.如天平.定滑轮. [答案]C [例题2]如图2为用道钉撬来撬 铁路枕木上道钉的图片.若阻力F2为1500N.根 据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小. [解析]道钉撬是一个省力杠杆.在使用是存在 杠杆的平衡条件F1 L1= F2 L2.其中O为支点. 可用直尺测量出L1=3.0cm L2=0.9cm. [答案]由图片测得L1=3.0cm L2=0.9cm [例题3]同一物体沿相同水平地面被匀速移动.如图3所示.拉力分别为F甲.F乙.F丙.不记滑轮与轻绳间的摩擦.比较它们的大小.则( ) A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙 [解析]图中的甲乙丙分别是定滑轮.动滑轮.滑轮组.根据滑轮的使用特点可以发现:使用定滑轮不能省力.但可以改变施力的方向.使用动滑轮可以省一半的力.但不能改变施力的方向.使用滑轮组可以省力和改变施力的方向.绳子的股数丙最多.其次是乙.所以丙最省力.甲最费力. [答案] B [例题4]杭州市政府投巨资于民生工程.对背街小巷实施景观改 造.施工中.一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶.动滑轮重为20N. 不计摩擦及绳重.若工人在5s内将泥桶匀速提高2m.求: (1)工人使用滑轮组时做的有用功为 焦. (2)工人拉绳子的力为 牛,拉力的功率为 瓦. (3)滑轮组的机械效率为 [解析]动滑轮对钩码所做的功叫做有用功.用符号W有用表示.绳子上拉 力所做的功叫做总功.用符号W总表示.克服摩擦力和动滑轮自身重力所做的 功叫做额外功.用符号W额外表示.他们之间的关系是.W总=W有用+W额外.有用功 和总功的比值叫做机械效率.用公式机械效率=有用功/总功表示.也可写成 η=W有用/W总 ×100%.η=G/(nF) , W有用=Gh, W总=FS. P=W/t. [答案] 80 96 (3) 91.7% [例题5]在某建筑工地上.工人用如图所示的滑轮组将重为 1200 N的建筑材料从地面运到高20 m的楼上.手竖直向上的拉力是500 N. 在这个过程中.工人做了 J的额外功.滑轮组的机械效率是 . [解析]克服摩擦力和动滑轮自身重力所做的功叫做额外功.用符号W额外表示. 直接不能计算额外功.只能通过W总=W有用+W额外.W有用=Gh, W总=FS.机械效率可以根据 η=G/(nF)来计算. [答案]600 80% [例题6]小明做“测滑轮组机械效率 实验时.用图6中所示的滑轮.组装成滑轮组.请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法.用此滑轮组将重为3.6N 的物体匀速提起时.拉力的功率为0.36W.滑轮组的机械效率为75%.(忽 略摩擦及绳重) 求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重. (2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时.其机械效率将如何改变?说明理由. [解析]利用机械效率的公式η=G/(nF)可以计算出拉力.根据P=Fv,可以计算出速度. 没有直接的公式计算额外功.只能利用总功.有用功和额外功的关系进 行计算.滑轮组的机械效率的大小与动滑轮的自身重力和滑轮的摩擦力及绳子的重力有关.同一个滑轮组.物体越重.机械效率越大.当提升物体的重力减小时.有用功减小.额外功不变.故其机械效率减小) [答案]绕法如右图.绳子段数n=4. (1)因为 所以拉力为 由于 所以绳子自由端移动速度为 由于忽略摩擦及绳重.则 所以动滑轮重 (2)减小由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时.滑轮组机械效率减小.(或者当提升物体的重力减小时.有用功减小.额外功不变.故其机械效率减小). 查看更多

 

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