掌握壓力和壓強的計算方法;
掌握液體壓強的特點和計算方法;
掌握伯努利原理的應(yīng)用;
掌握浮力的沉浮條件和大小的計算方法。
一、杠桿
定義:在力的作用下能繞著 轉(zhuǎn)動的硬棒就叫杠桿。
杠桿平衡的條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂.或?qū)懽鳎? ,這個平衡條件也就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。
杠桿的平衡判斷:杠桿在力的作用下保持 或 ,杠桿就處于平衡狀態(tài)
杠桿力臂的畫法
(1)明確支點,用O表示 ;
(2)通過力的作用點沿力的方向畫一條直線;
(3)過支點O作該力的作用線的垂線;
(4)用兩頭帶箭頭的線段標(biāo)示出支點到力的作用線的垂線段,寫上相應(yīng)的字母L1(或L2)。
5. 杠桿分類及特點:
二、機械效率
1. 總功:人或機械設(shè)備(或繩端或自由端)拉力做的功。
2. 有用功:不利用機械設(shè)備,直接對物體做的功。
3. 額外功:機械設(shè)備克服自身重力或阻力做的功。
4. 機械效率:有用功與總功的比值叫作機械效率。
2. 公式為:
3.推導(dǎo)式:
(1)豎直方向勻速提升物體時,滑輪組的機械效率:,
忽略繩重和摩擦,繩子自由端的拉力:,
滑輪組的機械效率:。
(2)水平方向勻速拉物體時如圖所示,滑輪組的機械效率:。
(3)斜面的機械效率:,
考點一:杠桿動態(tài)變化
例1
一根輕質(zhì)杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動,在杠桿的中點掛一重物,在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力F,如圖所示。力F使桿從如圖所示位置慢慢抬起到水平位置的過程中,力F和它的力臂LF,重力G和它的力臂LG的變化情況是( )

A.F減小,LF減小B.F減小,LF增大
C.G不變,LG減小D.G不變,LG增大
考點二:滑輪組機械效率
角度1:豎直面滑輪組的機械效率
例2
如圖所示,用力F將重力的物體勻速向上提升2m,動滑輪重2N(不計繩重及摩擦),下列說法正確的是( )

A.繩子末端移動的距離為1m
B.滑輪組所做的有用功為20J
C.滑輪組的機械效率為80%
D.拉力大小為5N
角度2:水平面滑輪組的機械效率
例3
建筑工人用如圖所示的滑輪組,在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動了2m,所用的拉力大小為375N,物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中,下列說法錯誤的是( )
①繩子自由端沿水平方向移動的速度為1.5m/s
②物體受到的拉力為750N
③拉力F的功率為375W
④滑輪組的機械效率為80%

A.只有①和②B.只有②和③C.只有③和④D.只有①和④
考點三:斜面模型及計算
例4
如圖,在斜面上將一個重125N的物體勻速拉到頂端,克服摩擦力做了100J的功,已知斜面長10m,高4m。則拉力做的有用功為______J,斜面的機械效率為______,物體所受摩擦力的大小為______N。

考點四:復(fù)雜模型機械效率的計算
例5
如圖所示裝置,物體B重為G,它浸沒在水中勻速下沉?xí)r,通過滑輪組拉著重200N的物體A在水平面上勻速運動;當(dāng)用一個水平向左的拉力F1拉物體A,使物體B在水中勻速上升(物體B始終未露出水面),力F1的功率P1,滑輪組的機械效率為η1;當(dāng)物體B完全露出水面后,用另一個水平向左的力F2拉物體A,使物體B仍然以相同的速度勻速上升,力F2的功率為P2,此時滑輪組的機械效率為η2,已知:物體B的密度ρB=5ρ水,第一次的拉力F1=60N,。若不計繩重、滑輪組裝置的摩擦和水中的阻力,功率之比=____________(g=10N/kg)。
1.(2022·四川遂寧·統(tǒng)考中考真題)碼頭上的工作人員,利用如圖所示的杠桿將一桶淡水從地面轉(zhuǎn)移到船上(杠桿始終保持水平)。掛在A端的的桶重100N,內(nèi)部底面積為,桶內(nèi)裝有800N的水,水深1m。重600N的工作人員用繩子豎直拉住B端,工作人員的腳與地面的接觸面積,。下列計算結(jié)果錯誤的是( )(,g?。?br>A.水對桶底的壓強為B.水對桶底的壓力為600N
C.人對地面的壓力為375ND.人對地面的壓強為
2.(2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題)使用如圖所示的滑輪組,沿水平方向勻速拉動質(zhì)量為300kg的物體,彈簧測力計的示數(shù)為200N,物體在10s內(nèi)移動1m。物體所受的摩擦力為物重的0.1倍。不計繩重和滑輪組內(nèi)的摩擦,下列說法正確的是( )
A.滑輪組的機械效率為50%
B.動滑輪重為100N
C.繩子自由端拉力的功率為20W
D.增大物重機械效率不變
3.(2022·貴州貴陽·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的情景展示了物理世界的平衡之美。用細(xì)線將鐵錘懸掛在光滑的尺子上,錘柄末端緊貼尺面,尺子一端置于水平桌面邊緣O點處,整個裝置恰好處于平衡狀態(tài)。若尺面水平且不計尺子和細(xì)線所受重力,下列說法不正確的是( )
A.尺子可以視為能繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿
B.細(xì)線對鐵錘的拉力與鐵錘所受重力是一對平衡力
C.細(xì)線對尺子的拉力大于錘柄末端對尺子的作用力
D.尺子與鐵錘組成的整體,其重心在O點的正下方
4.(多選)(2022·山東青島·統(tǒng)考中考真題)如圖甲所示,工人師傅利用動滑輪將重360N的貨物勻速提起,拉力F=200N,貨物上升的高度h與所用時間t關(guān)系的圖像如圖乙所示,不計繩重和摩擦。下列說法正確的是( )
A.動滑輪的重力B.貨物上升的速度v=0.4m/s
C.拉力F的功率P=80WD.動滑輪的機械效率
5.(2022·山東濱州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,用滑輪組提升質(zhì)量為12kg的物體時,物體在10s內(nèi)勻速豎直上升2m。所用拉力F為50N。則在提升物體的過程中(不計繩重和摩擦,g=10N/kg)。下列說法不正確的是( )
A.繩子自由端移動的速度為0.6m/s
B.滑輪組提升物體做的有用功為300J
C.拉力做功的功率為30W
D.該滑輪組的機械效率為80%
6.(2022·四川宜賓·統(tǒng)考中考真題)小洪在一次勞動中,欲將重為600N的貨物搬到距地面2m高的平臺上、他用長為4m的木板搭成斜面如圖,并用沿著斜面向上大小為400N的力將貨物勻速從底端推到頂端,小洪在該過程中做的有用功為______J,斜面起到了______。(選填“省力”或“省功”)的作用。
7.(2022·遼寧盤錦·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,工人師傅利用滑輪組將靜止在水平地面上質(zhì)量為45kg的石板勻速提升6m,用時30s。石板與地面接觸面積為9000cm2,動滑輪重為50N。(g取10N/kg,不計繩重和摩擦)求:
(1)提升前石板對地面的壓強;
(2)石板上升的速度和工人師傅所用拉力;
(3)拉力的功率。
8.(2022·山東濰坊·統(tǒng)考中考真題)圖甲是某衛(wèi)生間馬桶水箱的進(jìn)水調(diào)節(jié)裝置,圖乙為其結(jié)構(gòu)示意圖,浮臂AB可視為繞點轉(zhuǎn)動的杠桿,,,A端通過細(xì)連接桿AC與柱狀浮筒連接,浮筒質(zhì)量為,端通過細(xì)連接桿BD與圓餅狀止水閥連接,止水閥上下表面積與進(jìn)水管口面積均為。當(dāng)水箱中無水或水量較少時,止水閥打開,水從進(jìn)水管流進(jìn)水箱。水位達(dá)到一定高度時,浮筒推動杠桿,使止水閥剛好堵住進(jìn)水管,停止進(jìn)水,此時AB處于水平位置,連接桿豎直,大氣壓強,進(jìn)水管中水壓。除浮筒外其它裝置所受重力不計,忽略所有摩擦,g取,水的密度。剛停止進(jìn)水時,求:
(1)浮筒所受重力;
(2)進(jìn)水管中的水對止水閥的壓力;
(3)連接桿BD對止水閥的壓力;
(4)浮筒排開水的體積。
1.如圖所示是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式(不計機械自重和摩擦),其中所需動力最小的是( )
A.B.C.D.
2.如圖,工人利用滑輪組勻速吊起重為2100N的路燈桿(質(zhì)量,分布均勻),繩端拉力F保持1000N。下列說法正確的是( )
A.路燈桿離地前,相當(dāng)于費力杠桿
B.路燈桿離地后,受到的拉力小于2100N
C.路燈桿離地后,滑輪組的機械效率為70%
D.路燈桿離地前后,滑輪組的機械效率不變
3.如圖所示是鍋爐上的安全閥門的示意圖,閥門C與蒸氣的接觸面積設(shè)為S,鍋爐內(nèi)氣體的壓強為p,鉤碼的重力設(shè)為G,則下列說法錯誤的是( )
A.安全閥門裝置OAB是一個杠桿
B.鍋爐內(nèi)蒸汽對閥門C的壓力可表示為pS
C.當(dāng)裝置達(dá)到平衡時,滿足下面關(guān)系式:pS×OA=G×AB
D.當(dāng)要控制鍋爐內(nèi)氣體壓強較小時,可適當(dāng)將鉤碼向靠近O點移動
4.如圖所示,重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s,滑輪組的機械效率是80%,則在此過程中下列說法正確的是( )
A.繩子自由端移動的距離是1mB.有用功為400J
C.拉力F的功率為3WD.物體與地面間的摩擦力為72N
5.如圖所示的是建筑工地上常用的吊裝工具,配重M重為5000N,杠桿AB的支點為O,已知OA∶OB=1∶2,滑輪下面掛有建筑材料P,每個滑輪重100N,工人重為700N,杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計,當(dāng)工人用300N的力豎直向下以的速度勻速拉動繩子時,建筑材料P勻速上升。下列說法正確的是( )
A.工人對地面的壓力為700NB.建筑材料P重為600N
C.建筑材料P上升的速度為D.配重M對地面的壓力為4400N
6.如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組拉動水平地面上重為300N的物體,作用在繩端拉力F的大小為30N時,物體10s勻速運動了2m,物體受到的阻力為物重的0.15倍,則:A處拉力大小為______N;繩子自由端拉力F的功率為______W;滑輪組的機械效率為_______;當(dāng)拉動物體做加速運動時,物體受到地面的摩擦力_______(選填“不變”、“變大”“變小”)
7.建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物,已知重物G=900N,不計繩重和摩擦,當(dāng)繩子自由端的拉力F=400N時,可將重物勻速提升3m,在此過程中,拉力F做功_______J,滑輪組的機械效率為_______%;若將該滑輪組的機械效率提高為90%,需要用此滑輪組提升_______N的重物。
8.請在圖中畫出提升滑輪組最省力的繞法。
9.如圖甲是一種單手啟瓶器。啟瓶器可以看做是杠桿(忽略重力),支點為B點。開啟瓶蓋瞬間,手對啟瓶器施加的動力沿虛線方向,瓶蓋對啟瓶器施加的阻力為F2,如圖乙所示。請在圖乙中畫出啟瓶器受到的動力F1和阻力臂l2。
10.用卷揚機與滑輪組組合使用可節(jié)省人力,提高工作效率。如圖是煤礦工人將礦井內(nèi)的物體從井底提升至地面的示意圖。已知卷揚機工作時的輸出功率保持為3kW不變,滑輪組的鋼絲繩能承受的最大拉力是5×103N。某次提升過程中,滑輪組將重4.8×103N的物體在20s內(nèi)從10m深的井底剛好勻速提升到了地面。
(1)這次提升過程中,滑輪組的機械效率是多少?
(2)若另一次勻速提升過程中,鋼絲繩的拉力達(dá)到了最大,求物體上升的速度。
類型
力臂
受力情況
特點
例子
省力杠桿
開瓶器、羊角錘
費力杠桿
筷子、釣魚竿
等臂杠桿
蹺蹺板、托盤天平
第03講 簡單機械及機械效率
掌握壓力和壓強的計算方法;
掌握液體壓強的特點和計算方法;
掌握伯努利原理的應(yīng)用;
掌握浮力的沉浮條件和大小的計算方法。
一、杠桿
定義:在力的作用下能繞著 固定點 轉(zhuǎn)動的硬棒就叫杠桿。
杠桿平衡的條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂.或?qū)懽鳎?F1L1=F2L2 ,這個平衡條件也就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。
杠桿的平衡判斷:杠桿在力的作用下保持 靜止 或 勻速轉(zhuǎn)動 ,杠桿就處于平衡狀態(tài)
杠桿力臂的畫法
(1)明確支點,用O表示 ;
(2)通過力的作用點沿力的方向畫一條直線;
(3)過支點O作該力的作用線的垂線;
(4)用兩頭帶箭頭的線段標(biāo)示出支點到力的作用線的垂線段,寫上相應(yīng)的字母L1(或L2)。
5. 杠桿分類及特點:
二、機械效率
1. 總功:人或機械設(shè)備(或繩端或自由端)拉力做的功。
2. 有用功:不利用機械設(shè)備,直接對物體做的功。
3. 額外功:機械設(shè)備克服自身重力或阻力做的功。
4. 機械效率:有用功與總功的比值叫作機械效率。
2. 公式為:
3.推導(dǎo)式:
(1)豎直方向勻速提升物體時,滑輪組的機械效率:,
忽略繩重和摩擦,繩子自由端的拉力:,
滑輪組的機械效率:。
(2)水平方向勻速拉物體時如圖所示,滑輪組的機械效率:。
(3)斜面的機械效率:,
考點一:杠桿動態(tài)變化
例1
一根輕質(zhì)杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動,在杠桿的中點掛一重物,在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力F,如圖所示。力F使桿從如圖所示位置慢慢抬起到水平位置的過程中,力F和它的力臂LF,重力G和它的力臂LG的變化情況是( )

A.F減小,LF減小B.F減小,LF增大
C.G不變,LG減小D.G不變,LG增大
【答案】D
【詳解】根據(jù)力臂的概念做出力F和重力G的力臂,如圖所示:

使杠桿從圖中所示位置慢慢抬起到水平位置的過程中,重物的重力不變,但力臂LG變大,F(xiàn)的力臂LF變??;根據(jù)杠桿平衡條件FLF=GLG可得
則F一直在增大,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
考點一:滑輪組機械效率
角度1:豎直面滑輪組的機械效率
例2
如圖所示,用力F將重力的物體勻速向上提升2m,動滑輪重2N(不計繩重及摩擦),下列說法正確的是( )

A.繩子末端移動的距離為1m
B.滑輪組所做的有用功為20J
C.滑輪組的機械效率為80%
D.拉力大小為5N
【答案】B
【詳解】A.由圖可知繩子的有效段數(shù)n=2,繩子自由端移動的距離s=nh=2×2m=4m,故A錯誤;
B.滑輪組所做的有用功W有=Gh=10N×2m=20J,故B正確;
C.因為不計繩重和摩擦,克服動滑輪重做的功為額定功的唯一來源,所以滑輪組的機械效率,故C錯誤;
D.因為不計繩重和摩擦,所以拉力為,故D錯誤。
選B。
角度2:水平面滑輪組的機械效率
例3
建筑工人用如圖所示的滑輪組,在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動了2m,所用的拉力大小為375N,物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中,下列說法錯誤的是( )
①繩子自由端沿水平方向移動的速度為1.5m/s
②物體受到的拉力為750N
③拉力F的功率為375W
④滑輪組的機械效率為80%

A.只有①和②B.只有②和③C.只有③和④D.只有①和④
【答案】A
【詳解】①繩子自由端移動的距離s=2s物=2×2m=4m
速度為
②物體受到的摩擦力為f=0.4G=0.4×1500N=600N
由于物體勻速移動,物體受到的拉力與摩擦力是一對平衡力,大小相等,為600N。
③拉力F的功率為P=Fv=375N×1m/s=375W
④滑輪組的機械效率為,所以錯誤的是①②,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
考點二:斜面模型及計算
例4
如圖,在斜面上將一個重125N的物體勻速拉到頂端,克服摩擦力做了100J的功,已知斜面長10m,高4m。則拉力做的有用功為______J,斜面的機械效率為______,物體所受摩擦力的大小為______N。

【答案】 500 83.3% 10
【詳解】[1]物體所受重力G=125N,物體被提升的高度h=4m,克服物體重力做的有用功W有用=Gh=125N×4m=500J
[2]總功大小為W總=W有用+W額=500J+100J=600J
斜面的機械效率
[3]在斜面上克服摩擦力做的功為額外功,由W額=fs得摩擦力的大小
考點三:復(fù)雜模型機械效率的計算
例5
如圖所示裝置,物體B重為G,它浸沒在水中勻速下沉?xí)r,通過滑輪組拉著重200N的物體A在水平面上勻速運動;當(dāng)用一個水平向左的拉力F1拉物體A,使物體B在水中勻速上升(物體B始終未露出水面),力F1的功率P1,滑輪組的機械效率為η1;當(dāng)物體B完全露出水面后,用另一個水平向左的力F2拉物體A,使物體B仍然以相同的速度勻速上升,力F2的功率為P2,此時滑輪組的機械效率為η2,已知:物體B的密度ρB=5ρ水,第一次的拉力F1=60N,。若不計繩重、滑輪組裝置的摩擦和水中的阻力,功率之比=____________(g=10N/kg)。
【答案】
【詳解】當(dāng)B在水中下沉,物體A在水平面上勻速運動,A水平方向受力情況如圖甲所示;當(dāng)用力F1拉物體A,物體B在水中勻速上升時,A水平方向受力情況如圖乙所示;當(dāng)物體B完全露出水面后,用力F2拉物體A,A水平方向受力情況如圖丙所示;當(dāng)物體B浸沒在水中時,動滑輪與物體B的受力情況如圖丁所示;當(dāng)物體B完全露出水面時,動滑輪與物體B的受力情況如圖戊所示。
甲圖中物體A向右勻速運動,所以有f=F
乙圖中物體A向左勻速運動,所以有(物體B仍在水中,繩子的拉力不變)F1=f+F
丙圖中物體A向左勻速運動所以有(物體B完全露出水面,繩子的拉力發(fā)生了變化)F2=f+F′
丁圖物體B浸沒在水中,把物體B和動滑輪當(dāng)作一個整體,所以有3F=G動+G?F?、?br>戊圖中物體B完全露出水面,把物體B和動滑輪當(dāng)作一個整體,所以有3F′=G動+G ②
B浸沒在水中時受到的浮力
B物體勻速下沉?xí)r,由①式可得作用在繩子上的拉力
甲圖中A勻速運動,所以
乙圖中拉力F1拉A使B勻速上升,所以
化簡后可得4G+5G動=450N ③
B完全露出水面時,由②式可得作用在繩子上的拉力
滑輪組的機械效率(物體B在水中時,G為B在水中的視重,等于其重力與浮力之差)
丁戊兩圖中滑輪組機械效率之比
化簡后可得G=10G動④
聯(lián)立③④可得G動=10N,G=10G動=10×10N=100N
水平面對物體A的摩擦力
因為B完全露出水面,所以B給A的拉力為
因為F2拉A使B勻速上升
由于物體運動的速度不變,由P=Fv可得
1.(2022·四川遂寧·統(tǒng)考中考真題)碼頭上的工作人員,利用如圖所示的杠桿將一桶淡水從地面轉(zhuǎn)移到船上(杠桿始終保持水平)。掛在A端的的桶重100N,內(nèi)部底面積為,桶內(nèi)裝有800N的水,水深1m。重600N的工作人員用繩子豎直拉住B端,工作人員的腳與地面的接觸面積,。下列計算結(jié)果錯誤的是( )(,g?。?br>A.水對桶底的壓強為B.水對桶底的壓力為600N
C.人對地面的壓力為375ND.人對地面的壓強為
【答案】C
【詳解】A.水對桶底的壓強為,故A正確,不符合題意;
B.水對桶底的壓力為,故B正確,不符合題意;
C.根據(jù)杠桿平衡原理,可得人對繩子的拉力為
所以人對地面的壓力為,故C錯誤,符合題意;,
D.人對地面的壓強為,故D正確,不符合題意。
故選C。
2.(2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題)使用如圖所示的滑輪組,沿水平方向勻速拉動質(zhì)量為300kg的物體,彈簧測力計的示數(shù)為200N,物體在10s內(nèi)移動1m。物體所受的摩擦力為物重的0.1倍。不計繩重和滑輪組內(nèi)的摩擦,下列說法正確的是( )
A.滑輪組的機械效率為50%
B.動滑輪重為100N
C.繩子自由端拉力的功率為20W
D.增大物重機械效率不變
【答案】B
【詳解】A.物體的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物體受到的摩擦力f=0.1G=0.1×3000N=300N
則拉力F克服物體摩擦力做的有用功W有=fL=300N×1m=300J
由圖可知,動滑輪用2段繩子拉物體,且彈簧測力計的示數(shù)為200N,則拉力F=200N,繩子自由端移動的距離s=2m,拉力做的總功W總=Fs=200N×2m=400J
滑輪組的效率,故A錯誤;
B.由可知,動滑輪重G動=nF-f=2×200N-300N=100N,故B正確;
C.拉力的功率,故C錯誤;
D.若增大物重,則物體受到的摩擦力變大,物體移動相同的距離,滑輪組所做的有用功變大,而額外功不變,有用功在總功中所占的比例變大,因此機械效率會變大,故D錯誤。
故選B。
3.(2022·貴州貴陽·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的情景展示了物理世界的平衡之美。用細(xì)線將鐵錘懸掛在光滑的尺子上,錘柄末端緊貼尺面,尺子一端置于水平桌面邊緣O點處,整個裝置恰好處于平衡狀態(tài)。若尺面水平且不計尺子和細(xì)線所受重力,下列說法不正確的是( )
A.尺子可以視為能繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿
B.細(xì)線對鐵錘的拉力與鐵錘所受重力是一對平衡力
C.細(xì)線對尺子的拉力大于錘柄末端對尺子的作用力
D.尺子與鐵錘組成的整體,其重心在O點的正下方
【答案】B
【詳解】A.尺子繞著O點轉(zhuǎn)動,故尺子可以視為能繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿,故A正確,不符合題意;
B.對鐵錘受力分析,鐵錘受到了重力和細(xì)線對其的拉力,還受到了尺子對鐵錘的作用力,而鐵錘處于靜止?fàn)顟B(tài),故三個力處于平衡態(tài),故細(xì)線對鐵錘的拉力與鐵錘所受重力不是一對平衡力,故B錯誤,符合題意;
C.對鐵錘受力分析,鐵錘受到了豎直向下的重力,和尺子對其向下的力,還受到了細(xì)線給其向上的拉力,豎直向上的力等于豎直向下的合力,故細(xì)線對尺子的拉力大于錘柄末端對尺子的作用力,故C正確,不符合題意;
D.若將尺子與鐵錘組成的整體,這個整體受到了重力和桌面對其支持力,而支點是兩個力的作用點,故重力的作用線是過O點的, 而尺子與鐵錘組成的整體,重心偏向密度大的一端,鐵錘的密度大,故重心在O點的正下方,故D正確,不符合題意。
故選B。
4.(多選)(2022·山東青島·統(tǒng)考中考真題)如圖甲所示,工人師傅利用動滑輪將重360N的貨物勻速提起,拉力F=200N,貨物上升的高度h與所用時間t關(guān)系的圖像如圖乙所示,不計繩重和摩擦。下列說法正確的是( )
A.動滑輪的重力B.貨物上升的速度v=0.4m/s
C.拉力F的功率P=80WD.動滑輪的機械效率
【答案】BD
【詳解】A.一共有2段繩子分擔(dān)動滑輪和重物的總重力,故動滑輪的重力
故A錯誤;
B.由乙圖可知,貨物上升的速度,故B正確;
C.繩子自由端的速度為
拉力F的功率,故C錯誤;
D.動滑輪的機械效率,故D正確。
故選BD。
5.(2022·山東濱州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,用滑輪組提升質(zhì)量為12kg的物體時,物體在10s內(nèi)勻速豎直上升2m。所用拉力F為50N。則在提升物體的過程中(不計繩重和摩擦,g=10N/kg)。下列說法不正確的是( )
A.繩子自由端移動的速度為0.6m/s
B.滑輪組提升物體做的有用功為300J
C.拉力做功的功率為30W
D.該滑輪組的機械效率為80%
【答案】B
【詳解】A.由圖可知,承擔(dān)物體的繩子有3段,所以繩子自由端移動的距離s=3h=3×2m=6m
則繩子自由端移動的速度為,故A正確;
B.物體所受的重力為G=mg=12kg×10N/kg=120N
滑輪組提升物體做的有用功為W有=Gh=120N×2m=240J,故B錯誤;
C.拉力所做的總功為W總=Fs=50N×6m=300J
則拉力做功的功率為,故C正確;
D.該滑輪組的機械效率為,故D正確。
故選B
6.(2022·四川宜賓·統(tǒng)考中考真題)小洪在一次勞動中,欲將重為600N的貨物搬到距地面2m高的平臺上、他用長為4m的木板搭成斜面如圖,并用沿著斜面向上大小為400N的力將貨物勻速從底端推到頂端,小洪在該過程中做的有用功為______J,斜面起到了______。(選填“省力”或“省功”)的作用。
【答案】 1200 省力
【詳解】[1]小洪在該過程中做的有用功為W有=Gh=600N×2m=1200J
[2]物體的重力G=600N,沿斜面的推力F=400N,由于F

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