2019八年级物理下册 12.3机械效率 水平滑轮导学案 （新版）新人教版.doc

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1、1机械效率机械效率专题三专题三 水平滑轮的机械效率水平滑轮的机械效率滑轮水平放置（省力，滑轮水平放置（省力，S S绳绳=nS=nS物物，v v绳绳=nv=nv物物）1用如图所示的装置沿水平方向将一个重 2000N 的物体 A 向左匀速拉动 2m，物体 A 受到的摩擦力为 420N，作用在绳子端的拉力为 250N。求（1）有用功；（2）拉力做的功；（3）该装置的机械效率【答案】 （1）840J；（2）1000J；（3）84%【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】 （1）W有=fs物=420N2m=840J；（2）W总=Fs=Fns物=250N22m=1000J；（3）=

2、%1001000840总有JJ WW=84%2如图所示，在 50N 的水平拉力 F 作用下，重 800N 的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为 120N。求：（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）若物体的速度为 0.2m/s，则 1min 内拉力做的功为多少？【答案】 （1）80%；（2）1800J；【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】 （1）=%100350120物物绳物总有NN FnSfS FSfS WW=80%；（2）s绳=ns物=nv物t=30.2m/s60s=36m，W总=FS =50N36m=1800J；3如图是搬运工人用滑轮组将仓库中

3、的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为 600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的 0.1 倍，滑轮组的机械效率为 75%。若人以 0.5m/s 的速度匀速前行，经 100s 将货物拉出仓库，g 取210N/kg。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？【答案】 （1）840J；（2）1000J；（3）84%【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】 （1）f=0.1G=0.1mg=0.1600kg10N/kg=600N，s物=v物t=0.25m/s100s=25m，W有=fs物=600N25m=15000J；（2）=%

4、1002600物物绳物总有FN Fnf Fnsfs Fsfs WW=75%，F=400N；（3）P=Fv绳=400N0.5m/s=200W4用如图所示滑轮组拉着一重为 100N 的物体 A 沿水平面做匀速运动，所用拉力 F 的大小为 40N。若滑轮组的机械效率为 80%，则物体 A 所受的摩擦力为_N。【答案】 （1）96N【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】 （1）=%100340物物绳物总有Nf Fnf Fnsfs Fsfs WW=80%，f=96N；5用如图所示滑轮组去拉物体 A，一直 A 重力为 600N。物体 A 在拉力 F=100N 的拉力作用下，沿水平

5、方向匀速前进了 2m，该装置的机械效率为 80%。则有用功为_J，拉力 F 做的功为_J，物体 A 在水平方向上受到的阻力是_N。【答案】 （1）320J；（2）400J；（3）160N【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】W总=Fs=Fns物=100N22m=400J，=%100400有总有JW WW=80%，W有=320J；W有=fs物=f2m=320J，f=160N6如图所示，一个质量为 60kg，底面积为 10dm2物块，通过滑轮组在 25N 拉力作用下做匀速直线3运动，在 10s 前进 5m，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1 倍。 （g 取 10N/k

6、g）则拉力做功的功率为_W，该滑轮组的机械效率是_。【答案】 （1）37.5W；（2）80%；【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】 （1）v绳=nv物=ss 10m53 tn物=1.5m/s，P=Fv绳=25N1.5m/s=37.5W（2）f=0.1G=0.1mg=0.160kg10N/kg=60N，=%10032560物物绳物总有NN Fnf Fnsfs Fsfs WW=80%7如图所示，质量为 10kg 的物体 A 沿水平面以 0.4m/s 的速度做匀速直线运动，水平拉力 F 为5N，在此过程中滑轮组机械效率为 80%，物体 A 受到的摩擦力与重力之比为_。 （

7、g 取 10N/kg）【答案】253【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】=%10035物物绳物总有Nf Fnf Fnsfs Fsfs WW=80%，f=12N253 kg/10k1012NgN mgf Gf8如图所示，质量为 50kg 的物体 A 置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力 F为 120N 时，物体 A 恰能匀速前进，若物体 A 前进 0.5m 所用的时间为 10s（绳和滑轮的质量及他们之间的摩擦都不计） 。则物体 A 受到的摩擦力为_N，拉力 F 做功的功率为_W。 （g 取10N/kg）【答案】 （1）37.5W；（2）80%；【难易】

8、容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】 （1）F=nf，f=60N4（2）v绳=nv物=ss 10m5.02 tn物=1m/s，P=Fv绳=120N1m/s=120W9如图所示，重 500N 的物体，在 100N 的水平拉力作用下，沿水平地面以 0.5m/s 的速度匀速运动10s。滑轮组机械效率为 80%，则（多选）A物体与地面间摩擦力是 240NB2s 内拉力 F 对物体做功是 300JC拉力 F 移动的速度是 1m/sD拉力 F 做功的功率是 150W【答案】ABD【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】As绳=ns物=nv物t=30.5m/s10

9、s=15m，=%1003100物物绳物总有Nf Fnf Fnsfs Fsfs WW=80%，f=240N；BW总=Fs=Fns物=Fnv物t=100N30.5m/s2s=300JCv绳=nv物=30.5m/s=1.5m/sDP=Fv绳=100N1.5m/s=150W10如图所示，重 20N 的木块通过滑轮组在 F=5N 的水平拉力作用下，以 0.5m/s 的速度在水平桌面上匀速运动 0.4m，木块受到的摩擦力为 6N，下列判断正确的是（多选）A绳自由端移动的距离为 0.2mB滑轮组机械效率为 60%C拉力F 所做的功为 4JD拉力 F 做功的功率是 2.5W【答案】BC【难易】容易【考点】本题

10、主要考查的是简单机械效率的计算。【解析】As绳=ns物=20.4m=0.8m；B=%100256物物绳物总有NN Fnf Fnsfs Fsfs WW=60%；CW总=Fs=Fns物=5N20.4m=4J5Dv绳=nv物=20.5m/s=1m/s，P=Fv绳=5N1m/s=5W11如图所示，拉力 F 的功率是 4W，物体 A 以 0.1m/s 的速度沿水平地面向右匀速运动，A 与地面间的摩擦力是 A 重力的 0.3 倍，滑轮组机械效率为 75%，则（多选）AA 重力为 30N B1s 内重力做功为 3J C拉力 F=20N DA 与地面间的摩擦力为 30N【答案】CD【难易】容易【考点】本题主要

11、考查的是简单机械效率的计算。【解析】Av绳=nv物=20.1m/s=0.2m/s，P=Fv绳=F0.2m/s=4W，F=20N=%100220物物绳物总有Nf Fnf Fnsfs Fsfs WW=75%，f=30N；f=0.3G，G=100NB重力不做功，所以重力做功为 0CF=20NDf=30N12如图甲所示，重为 80N 的物体在大小为 10N 方向向左的拉力 F1的作用下，在水平面上以0.3m/s 的速度做匀速直线运动，滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力 F1物体静止后，改用拉力为水平向右大小为 30N 的拉力 F2使物体在相同的水平面上向右运动 10m，如图乙所示，则下列说法正确的

12、是 （多选）A拉力 F2 做的功是 300JB物体与地面之间的摩擦力为 30N C在拉力 F2 作用下物体运动时，其受到的合力大小为 10N D拉力 F1 的功率为 6W【答案】ACD【难易】容易【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。6【解析】A拉力 F2做的功：W=F2S=30N10m=300J。故 A 正确。B如图甲中物体做匀速直线运动，物体受的拉力和地面对它的摩擦力是一对平衡力。动滑轮省一半的力。所以摩擦力是 F1的两倍。f=2F1=20N。故 B 错误。C如图乙中物体在水平方向上受到摩擦力和拉力 F2的作用。因为两个力方向相反，所以合力大小是两力之差。F合=F2-f=30N-20N=10N。故 C 正确。D拉力 F1 的功率：P=F1v绳=10N20.3m/s=6W。故 D 正确。故选 ACD