
第二輪復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)打破章節(jié)的限制,完善并梳理初中物理知識結(jié)構(gòu),找出知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,要使前后知識聯(lián)系起來,系統(tǒng)鞏固知識,形成一個(gè)由知識點(diǎn)到知識面、最后到知識網(wǎng)絡(luò)的綜合體,使復(fù)習(xí)具有系統(tǒng)性。具體可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行專題復(fù)習(xí):
1、按照知識點(diǎn)可以將初中物理分成力、熱、聲、光、電等版塊,用知識樹的形式把每個(gè)版塊涉及的內(nèi)容展現(xiàn)出來,建立相對獨(dú)立的知識體系。
2、按照中考題目類型,可以分為選擇、填空、實(shí)驗(yàn)探究(包括操作實(shí)驗(yàn))、計(jì)算、信息綜合等專題,進(jìn)行專門練習(xí),體會每種題型常見解題方法,使復(fù)習(xí)縱橫交錯(cuò)。
3、通過對某些特殊知識點(diǎn)的深挖細(xì)究,達(dá)到對某一類知識或某一專題的融合、深化。
專題01 機(jī)械能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化模型
1.如圖所示,小明用50N的力,在10s內(nèi)把重為80N的物體勻速提升50cm,若不計(jì)繩重和摩擦,求:
(1)拉力的功率;
(2)滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】(1)5W;(2)80%
【詳解】
解:(1)動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)為2,拉力做的功
拉力的功率
(2)滑輪組的機(jī)械效率
答:(1)拉力的功率5W;
(2)滑輪組的機(jī)械效率80%。
2.東莞香市動(dòng)物園新進(jìn)了一頭質(zhì)量為的泰國小象,四只腳掌著地總面積為,運(yùn)輸過程中,工作人員利用電動(dòng)起重機(jī)在內(nèi)把小象勻速拉到高處的卡車上。求:
(1)起重機(jī)拉起小象的速度為多少?
(2)小象四腳站立在水平地面時(shí),對地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)若電動(dòng)機(jī)的功率是,則這臺起重機(jī)的機(jī)械效率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】
解:(1)起重機(jī)拉起小象的速度
(2)小象受到的重力
小象四腳站立在地面時(shí),對地面的壓力
小象四腳站立對地面的壓強(qiáng)
(3)電動(dòng)機(jī)做的總功
電動(dòng)起重機(jī)對小象做的功
起重機(jī)的效率
答:(1)起重機(jī)拉起小象的速度為;
(2)小象四腳站立在水平地面時(shí),對地面的壓強(qiáng)是;
(3)若電動(dòng)機(jī)的功率是,則這臺起重機(jī)的機(jī)械效率是。
3.如圖所示,是一個(gè)工地上運(yùn)建材的裝置圖,用滑輪組拉著重的小車A沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),貨車受到的摩擦力是貨車重力的0.2倍。在內(nèi)物體移動(dòng),拉力做的功為(滑輪的大小可以忽略不計(jì)),求:
(1)小車A受到繩子的水平拉力;
(2)拉力的大?。?br>(3)滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】
解:(1)貨車受的摩擦力
因?yàn)樨涇囎龅氖莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng),所以它受的拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,所以貨車受到繩子的水平拉力
(2)從圖中可知,拉力移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離的2倍,即
根據(jù)可知拉力
(3)拉力做的有用功
滑輪組的機(jī)械效率
答:(1)小車A受到繩子的水平拉力為;
(2)拉力的大小為;
(3)滑輪組的機(jī)械效率為
4.研究物理問題時(shí),常需要突出研究對象的主要因素,忽略次要因素,將其簡化為物理模型。如圖甲所示,一個(gè)質(zhì)量分布均勻的輪軸,研究它的特點(diǎn)時(shí)可以忽略它的質(zhì)量,將其簡化成一個(gè)輕質(zhì)杠大桿如圖乙。已知輪半徑R是軸半徑r的n倍。
(1)若所提升物體的重力為G,當(dāng)作用在輪上的力為F時(shí)輪軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)繩重和摩擦,請證明F=;
(2)若該輪軸的軸半徑r=10cm,輪半徑R=50cm,當(dāng)施加的拉力F=120N時(shí),使重力G=500N物體勻速上升2m,該輪軸的機(jī)械效率是多少?(百分號前保留一位小數(shù))
【答案】(1)見解析;(2)83.3%
【解析】
【詳解】
解:(1)證明:由題意可知,輪軸相當(dāng)于一個(gè)杠桿,輪軸的中心是杠桿的支點(diǎn),由杠桿平衡條件可知,因?yàn)檩啺霃絉是軸半徑r的n倍,所以有
(2)由題意可知,物體上升2m意味繩子繞軸的長度為2m,已知r=10cm,即r=0.1m,其周長為
輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為
外輪的半徑為
R=50cm=0.5m
轉(zhuǎn)動(dòng)的長度為
輪軸的有用功為
總功為
機(jī)械效率為
答:(2)該輪軸的機(jī)械效率為83.3%。
5.裝車時(shí),工人用斜面將質(zhì)量為50kg的物體由地面勻速推到斜面頂端(如圖所示),所用時(shí)間為10s,斜面長為2m,高為1m,工人所用推力大小為300N,g取10N/kg。求:
(1)物體所受重力;
(2)推力做功的功率;
(3)該斜面的機(jī)械效率;(精確到0.1%)
(4)物體在斜面上受到的摩擦力的大小。
【答案】(1)500N;(2)30W;(3)83.3%;(4)50N
【解析】
【詳解】
解:(1)物體所受的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)推力所做的功
W總=Fs=300N×2m=600J
推力做功的功率
(3)推動(dòng)物體所做的有用功
W有=Gh=500N×1m=500J
該斜面的機(jī)械效率
(4)將物體推上斜面所做的額外功
W額=W總-W有=600J-500J=100J
那么物體在斜面上所受的摩擦力
答:(1)物體所受重力為500N;
(2)推力做功的功率為30W;
(3)該斜面的機(jī)械效率為83.3%;
(4)物體在斜面上受到的摩擦力的大小為50N。
6.水平地面上放著重為200N的正方體物塊,現(xiàn)用斜面將其由底端勻速拉到頂端,如圖所示,已知平行于斜面的拉力為120N,物體移動(dòng)的距離為2m,升高1m,求:
(1)有用功;
(2)斜面的機(jī)械效率;
(3)物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力大小。
【答案】(1)200J;(2)83.3%;(3)20N
【解析】
【詳解】
解:(1)拉力做的有用功
(2)拉力做的總功
斜面的機(jī)械效率
(3)克服摩擦力所做的額外功
物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力大小
答:(1)有用功為200J;
(2)斜面的機(jī)械效率為83.3%;
(3)物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力大小為20N。
7.騎自行車旅行是一種休閑時(shí)尚、低碳環(huán)保的旅游方式。五一假期,小武和爸爸通過騎行的方式來陶冶身心、欣賞美景。在騎行過程中遇到一段爬坡的路段,小武勻速從坡底騎行到坡頂,已知坡面的長度為10m,坡高為2m,小武的質(zhì)量為45kg,自行車的質(zhì)量為15kg,爬坡時(shí)小武和車受到的阻力恒為30N。求:(g取10N/kg)
(1)小武克服自行車和自身重力做的功;
(2)小武騎自行車爬坡的機(jī)械效率。
【答案】(1)1200J;(2)80%
【解析】
【詳解】
解:(1)小武的質(zhì)量為45kg,小武的重力為
自行車的質(zhì)量為15kg,車的重力
則小武和自行車的總重力
小武克服自行車和自身重力做功
(2)爬坡時(shí)小武和車受到的阻力
額外功為
總功
機(jī)械效率
答:(1)小武克服自行車和自身重力做的功為1200J;
(2)小武騎自行車爬坡的機(jī)械效率為80%。
8.如圖所示是一輛無人駕駛迷你巴士,它依靠激光雷達(dá)、攝像頭以及5G網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,該巴士使用電池作動(dòng)力源。為了安全,巴士設(shè)計(jì)的最大速度是27km/h。某次測試中,滿載的巴士以最大速度行駛10min,耗電3.0kW·h,滿載巴士總質(zhì)量為3000kg。(g=10N/kg)
(1)5G網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的媒介是______(選填“光纖”“超聲波”或“電磁波”);
(2)測試中,巴士輪胎與水平地面的總接觸面積為600cm2,則它對水平地面的壓強(qiáng)為多少______?
(3)若巴士受到的阻力是車總重力的0.05倍,則測試過程中牽引力做功的功率為多少______?
(4)測試過程中該巴士的機(jī)械效率為多少______?
【答案】 電磁波 5×105Pa 11250W 62.5%
【解析】
【詳解】
解:(1)5G通信主要是無線通信,靠電磁波傳遞信息。
(2)由題意可知,滿載的巴士質(zhì)量m=3000kg,巴士與地面的總接觸面面積為
S=600cm2=0.06m2
巴士對地面的壓力大小等于其重力大小,由壓力公式可得
(3)由題意可知汽車行駛時(shí)的阻力為
f=0.05G=0.05mg=0.05×3000kg×10N/kg=1500N
汽車以最大速度27km/h=7.5m/s行駛10min,在這期間汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向牽引力等于汽車所收到的阻力,即牽引力F=1500N,由功率公式可得
(4)由題意可知,克服阻力所做的功為有用功
汽車耗電量為總功,則
機(jī)械效率為
答:(1)5G網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的媒介是電磁波;
(2)對地面壓強(qiáng)為5×105Pa;
(3)牽引力做功功率為11250W;
(4)機(jī)械效率為62.5%。
9.一輛質(zhì)量為3.5×103kg的汽車不慎陷入泥濘地面,汽車司機(jī)組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出。已知整個(gè)過程中,水平拉力F=2×103N,汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了6m,滑輪組的機(jī)械效率是90%。求:
(1)拉力F做的總功;
(2)汽車受到的阻力大小。
【答案】(1)3.6×104J;(2)5.4×103N
【解析】
【詳解】
解:(1)由圖像可知滑輪組動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為3,拉力F移動(dòng)的距離
s=3×6m=18m
拉力做的總功為
W總=Fs=2×103N×18m=3.6×104J
(2)若汽車受到的阻力為f,汽車移動(dòng)的距離s0,整個(gè)過程的機(jī)械效率有
整理得
f=3Fη=3×2×103N×90%=5.4×103N
答:(1)拉力F做的總功為3.6×104J;
(2)汽車受到的阻力大小為5.4×103N。
10.如圖甲所示是一輛起重車的圖片,起重車的質(zhì)量為9.6t,有四個(gè)支撐腳,每個(gè)支撐腳的面積為0.3m2,起重時(shí)汽車輪胎離開地面。起重機(jī)吊臂上的滑輪組在某次作業(yè)中將質(zhì)量為1.2t的貨物勻速提升的示意圖如圖乙所示,鋼絲繩的拉力F為5×103N,貨物上升過程的s-t圖象如圖丙所示(不考慮繩重)。求提升貨物的過程中:
(1)起重車對水平地面的壓強(qiáng);
(2)拉力F的功率;
(3)滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】(1)9×104Pa;(2)3750W;(3)80%
【解析】
【詳解】
解:(1)起重車對地面的壓力
起重車四個(gè)支撐腳與地面積為
S=4×0.3m2=1.2m2
起重車對地面的壓強(qiáng)為
(2)由丙圖可知,貨物勻速運(yùn)動(dòng)的速度為
由圖知,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為3,繩端移動(dòng)的速度
拉力的功率為
(3)滑輪組的機(jī)械效率
答:(1)起重車對水平地面的壓強(qiáng)為9×104Pa;
(2)拉力F的功率為3750W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率為80%。
11.如圖所示,杠桿AB在豎直向下的拉力F作用下將一物體緩慢勻速提升,下表是提升物體時(shí)采集的信息:求:
(1)有用功;
(2)拉力F的大??;
(3)杠桿的機(jī)械效率。
【答案】(1)8J;(2)25N;(3)80%
【解析】
【詳解】
解:(1)有用功為
W有用=G物h=40N×0.2m=8J
(2)總功為
W總=W有用+W額外= 8J+2J=10J
由W總=Fs,得拉力F的大小
(3)杠桿的機(jī)械效率
答:(1)有用功8J。
(2)拉力F的大小25N。
(3)杠桿的機(jī)械效率80%。
12.小剛同學(xué)想測量家中一頭肥豬的重,如圖所示,他用繩將豬綁住掛在木棒的B點(diǎn),將棒的一端O放在石坎上,人通過掛在A端的測力計(jì)拉起木棒的另一端,是木棒剛好達(dá)到水平位置;已知測力計(jì)的示數(shù)F=320N,OA=1.6m,OB=0.4m。問:
(1)請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算豬的重力大約是多少?
(2)你認(rèn)為利用這種方法測出的豬的重力比實(shí)際重力偏大還是偏小,并說明產(chǎn)生誤差的原因是什么?
(3)如果豬的實(shí)際重力為1200N豬被拉離地面0.1m,這個(gè)過程杠桿裝置的機(jī)械效率是多少?
【答案】(1)1280N;(2)見詳解;(3)94%
【解析】
【分析】
【詳解】
解:(1)由圖知
F×OA=G×OB
即
320N×1.6m=G×0.4m
解得G=1280N。
(2)這種計(jì)算方法中忽略了杠桿本身的重力,測出的結(jié)果要比實(shí)際重力偏大。
(3)有用功:
W有用=G實(shí)際h=1200N×0.1m=120J
杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系為
OA:OB=1.6m:0.4m=4:1
豬被拉離地面升高了0.1m,彈簧測力計(jì)提高的高度
s=nh=4×0.1m=0.4m
總功
W總=Fs=320N×0.4m=128J
這個(gè)過程杠桿裝置的機(jī)械效率
答:(1)豬的重力大約是1280N;
(2)這種方法測出的豬的重力比實(shí)際重力偏大,原因是木棒本身有重力;
(3)這個(gè)過程杠桿裝置的機(jī)械效率是94%。
13.如圖甲所示,物體C靜止在水平上,已知C重500N,底面積為250cm2。
(1)求物體對地面的壓強(qiáng);
(2)用如圖乙所示的杠桿提升物體C,杠桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),AO=5cm,OB=10cm,若不計(jì)杠桿自重、繩重及摩擦,要使杠桿在水平位置保持靜止,求小華在B端對杠桿施加的最小拉力;
(3)實(shí)際上,小華用300N豎直向下的拉力,使物體勻速升高10cm,B端下降20cm,求杠桿的機(jī)械效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【詳解】
解:(1)物體對地面的壓強(qiáng)
(2)要使杠桿在水平位置保持靜止,小華在B端對杠桿施加的力豎直向下時(shí)最小,最小拉力
(3)小華做的有用功
小華做的總功
杠桿的機(jī)械效率
答;(1)物體對地面的壓強(qiáng)為;
(2)小華在B端對杠桿施加的最小拉力為;
(3)杠桿的機(jī)械效率為。
14.利用圖甲所示滑輪組提升重力為960N的物體A時(shí),拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,物體上升的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖丙所示,不計(jì)繩重和一切摩擦。
(1)在0~1s內(nèi)物體A上升了0.5m,求此過程中拉力做的功;
(2)求在1~3s內(nèi)拉力做功的功率;
(3)求在1~3s內(nèi)滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】(1)675J;(2)1200W;(3)80%
【解析】
【詳解】
解:(1)在0~1s內(nèi),由圖乙可知,拉力F1=450N,繩子自由端移動(dòng)的距離為
s1=nh1=3×0.5m=1.5m
拉力做的功為
W總1=F1s1=450N×1.5m=675J
(2)在1~3s內(nèi),由圖乙可知,拉力F2=400N,由圖丙可知,物體上升的速度為v=1.0m/s,拉力做功的功率為
(3)在1~3s內(nèi),物體上升的高度為
h2=vt=1.0m/s×2s=2m
故克服物體重力做的功為
W有=Gh2=960N×2m=1920J
繩子自由端移動(dòng)的距離為
s2=nh2=3×2m=6m
拉力做的功為
W總2=F2s2=400N×6m=2400J
滑輪組的機(jī)械效率為
答:(1)在0~1s內(nèi)物體A上升了0.5m,此過程中拉力做了675J的功;
(2)在1~3s內(nèi)拉力做功的功率為1200W;
(3)在1~3s內(nèi)滑輪組的機(jī)械效率是80%。
15.如圖是液壓起重車的示意圖。使用時(shí)液壓桿將起重臂頂起,同時(shí)通過與鋼索連接的電動(dòng)機(jī)工作,可將重物吊起到需要的地方。(不計(jì)摩擦阻力)
(1)如圖所示A處的滑輪是______滑輪;液壓桿頂起起重臂的過程中,該起重臂可看作一個(gè)______杠桿;
(2)當(dāng)起重臂在如圖位置穩(wěn)定后,啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)將重為6000N的物體以一定的速度勻速吊起,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是75%,則電動(dòng)機(jī)對鋼索的拉力為多少______?
(3)若在6000N的物體,增加了200kg的物塊,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為多少______?
【答案】 動(dòng) 費(fèi)力 4000N 80%
【解析】
【分析】
【詳解】
(1)[1]從圖中可以看到,重物上升時(shí),A處的滑輪也在上升,那么A處的滑輪是動(dòng)滑輪。
[2]從圖中可以看到,液壓桿頂起起重臂的過程中,支點(diǎn)在附近,重物產(chǎn)生重力的阻力臂大于動(dòng)力臂,即動(dòng)力臂較小,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力較大,要出的力大,那么該起重臂可看作一個(gè)費(fèi)力杠桿。
(2)[3]從圖中可以看到,托著動(dòng)滑輪的繩子是兩條,那么拉力端移動(dòng)距離s=2h,滑輪組的機(jī)械效率
電動(dòng)機(jī)拉力
電動(dòng)機(jī)對鋼索的拉力為4000N。
(3)[4]由于不計(jì)摩擦阻力,這是一個(gè)動(dòng)滑輪,由上述可知,電動(dòng)機(jī)對鋼索的拉力和動(dòng)滑輪重力、重物重力的關(guān)系是
代入數(shù)據(jù)解得
動(dòng)滑輪重力為2000N;若在6000N的物體,增加了200kg的物塊,這200kg的物塊重力是
這時(shí)物體總重是
而電動(dòng)機(jī)對鋼索的拉力和動(dòng)滑輪重力、重物重力的關(guān)系是
解得
此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是
此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是。
答:(1)如圖所示A處的滑輪是動(dòng)滑輪;液壓桿頂起起重臂的過程中,該起重臂可看作一個(gè)費(fèi)力杠桿;
(2)當(dāng)起重臂在如圖位置穩(wěn)定后,啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)將重為6000N的物體以一定的速度勻速吊起,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是75%,則電動(dòng)機(jī)對鋼索的拉力為4000N;
(3)若在6000N的物體,增加了200kg的物塊,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為。
OA/m
OB/m
物重G/N
A端上升的高度h/m
B端下降的距離s/m
做的額外功W額外 /J
0.4
0.8
40
0.2
0.4
2
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這是一份03機(jī)械效率計(jì)算題-經(jīng)典常考20題-江蘇省2023-2024九年級物理上學(xué)期期末突擊練習(xí)(蘇科版),共19頁。試卷主要包含了計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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