浮力壓強(qiáng)滑輪杠桿綜合含答案

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1、例1.某同學(xué)用100N的水平推力推質(zhì)量15kg的木箱，使木箱以0.5m/s的速度在水平地面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）地面對(duì)木箱摩擦力的大小和方向；（2）10s內(nèi)推力對(duì)木箱所做功和功率分別是多少？分析：公式的含義，是表示功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)距離的乘積。當(dāng)物體只受力沒(méi)有移動(dòng)距離、只移動(dòng)距離沒(méi)有受力、受到力并同時(shí)移動(dòng)距離但力與距離垂直，力對(duì)物體都沒(méi)有做功。由此可知，題目中木箱受到的重力沒(méi)有做功。其質(zhì)量15kg是一個(gè)多余的干擾因素，完全不用考慮。解答：（1）根據(jù)題意可知，木箱在水平方向上只受推力

2、和摩擦力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由二力平衡的條件知，地面對(duì)木箱的摩擦力與水平推力F大小相等，方向相反。所以有，摩擦力的方向?yàn)樗较蜃?。?）10s內(nèi)木箱移動(dòng)的距離為：所以10s內(nèi)推力對(duì)木箱做的功為：所以推力對(duì)木箱做功的功率為：二、做功與機(jī)械效率問(wèn)題例2.一個(gè)工人用類似圖1所示的滑輪組提起貨物，貨物重，所用的拉力F為800N，貨物提升的高度h為3m，求：（1）該工人做的有用功是多少？（2）拉力做的總功是多少？（3）滑輪組的機(jī)械效率是多少？分析：正確判斷有用功、額外功、總功，是解機(jī)械效率有關(guān)問(wèn)題的關(guān)鍵，解題

3、時(shí)可以用機(jī)械做功的目的來(lái)分析，凡是用機(jī)械來(lái)升高物體的，使物體升高所做的功為有用功，且，凡是動(dòng)力做的功就是總功，且；而用來(lái)克服摩擦和機(jī)械自身重力所做的功為額外功，即。解答：（1）因?yàn)橛杏霉褪菍?duì)重物做的功，所以（2）由于重物G是由4段繩子承擔(dān)，當(dāng)重物升高h(yuǎn)時(shí)，繩子末端移動(dòng)的距離，則（3）考慮到摩擦、滑輪和繩子的重量等因素，滑輪組的機(jī)械效率三、功、功率與機(jī)械效率問(wèn)題例3.用如圖2所示滑輪組，將480N的物體以的速度勻速提起，繩子自由端的拉力為200N（不計(jì)摩擦和繩重）。求：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）拉力

4、的功率；（3）若用滑輪組將重600N的物體勻速提升2m時(shí)，拉力做的功。分析：本題意在考查學(xué)生能正確運(yùn)用功、功率和機(jī)械效率公式解答簡(jiǎn)單機(jī)械的問(wèn)題。本題容易出錯(cuò)的地方是：①分不清有用功和總功，題目中物體重力做功是有用功，繩子自由端拉力做的功是總功；②分不清總功率和有用功率，題目中要求的拉力的功率是總功率，則重力的功率就是有用功率了；③弄不清楚當(dāng)物體的重力發(fā)生變化時(shí)，同一滑輪組的機(jī)械效率必然要發(fā)生改變，而誤將第一問(wèn)當(dāng)中滑輪組的機(jī)械效率再次使用到第三問(wèn)中來(lái)求得拉力所做的功。應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生分析當(dāng)不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，

5、動(dòng)滑輪的重是始終是保持不變的。解答：（1）由圖中可看出，動(dòng)滑輪上繩子股數(shù)，所以滑輪組的機(jī)械效率：（2）拉力的功率為：（3）根據(jù)題意有，則有：所以提起600N的物體的拉力：因此拉力F”做的功：四、擴(kuò)展：浮力中的做功問(wèn)題例4.前不久，閩江口發(fā)生一起兩船相撞事故，致使一貨船沉入幾十米深的江底。假設(shè)沉船上有一只體積為，重為500N的密閉的保險(xiǎn)箱，現(xiàn)用繩子將保險(xiǎn)箱從江底勻速向上拉，在50s內(nèi)提升了10m（未露出水面），此過(guò)程中：（不計(jì)水的阻力，g取10N/kg）。（1）保險(xiǎn)箱受到水的浮力和繩子的拉力各多大？（2）

6、保險(xiǎn)箱上升的速度多大？（3）拉力做了多少做？分析：本題主要考查功、浮力以及力的合成知識(shí)點(diǎn)，解題關(guān)鍵是要弄清保險(xiǎn)箱在江中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡（此時(shí)保險(xiǎn)箱受三力而處于平衡狀態(tài)）的問(wèn)題。由題可知，保險(xiǎn)箱受到的重力、浮力和繩子的拉力三力平衡，即。解答：（1）保險(xiǎn)箱在水中所受的浮力：繩子的拉力大小為：（2）保險(xiǎn)箱上升速度的大小為：（3）拉力做的功為：練習(xí)兩道中考題，試一試你會(huì)了嗎？練習(xí)1：如圖3所示是潤(rùn)揚(yáng)大橋工地上一臺(tái)起重機(jī)吊臂上的滑輪組，它在50s內(nèi)將重為的鋼材勻速提高10m。已知拉力F為，則在這個(gè)過(guò)程中：

7、（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？（2）滑輪組的機(jī)械效率多大？（3）題中少了哪兩個(gè)數(shù)據(jù)仍能求出滑輪組的機(jī)械效率？（練習(xí)2：一個(gè)工人用如圖4所示的滑輪組勻速提升2000N的貨物，所用拉力為600N，繩子自由端被拉下4m。求：（1）此滑輪組的機(jī)械效率多大？（2）你認(rèn)為此滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)？）參考答案：練習(xí)1：（1）（2）80%（3）缺少“10m”和練習(xí)2：（1）83.3%（2）與物體重有關(guān)；與動(dòng)滑輪重有關(guān)；與繩重有關(guān)；也與繩和滑輪之間的摩擦有關(guān)“50s”仍能求出滑輪組的機(jī)械效率