(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式W=Gh可求重力做功,即提升物体所做的有用功;
(3)求出了有用功和总功,可利用公式η=
计算出机械效率;
(4)总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力. 【解答】解:
A、沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故A错误;
B、所做的有用功:W有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J,故B 正确; C、拉力F对物体做的总功:W总=Fs=40N×2m=80J; 斜面的机械效率为:η=
×100%=
×100%=62.5%,故C正确;
D、克服摩擦力所做的额外功:W额=W总﹣W有=80J﹣50J=30J, 由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:f=故选BC.
3.(2017?德州)如图所示的四种情景中,使用的工具属于费力杠杆的是( )
=
=15N,故D错误.
A.食品夹 B.裁纸刀
C.托盘天平 D.瓶盖起子
【考点】7O:杠杆的分类.
【分析】根据杠杆的动力臂与阻力臂之间的关系,可将杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆;阻力臂大于动力臂的杠杆属于费力杠杆.
【解答】解:A、食品夹在使用时,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆;故A正确;
B、裁纸刀在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故B错误; C、天平在使用时,动力臂等于阻力臂,故属于等臂杠杆;故C错误; D、瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故D错误. 故选:A.
12.(2017?德州)如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是( )
A.0.4J 83.3% B.0.8J 91.7% C.0.8J 83.3% D.0.4J 91.7% 【考点】F3:机械效率的计算;EH:有用功和额外功.
【分析】(1)题目没有指明不计摩擦和绳重,因此是需要计摩擦和绳重,此时额外功不能直接计算,需要用总功减去有用功得到,W总=Fs,W有用=Gh,W额=W总﹣W有用; (2)根据η=【解答】解:
(1)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×0.4m=0.8m, W总=Fs=6N×0.8=4.8J, W有用=Gh=10N×0.4m=4J, W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J, (2)滑轮组的机械效率: η=
×100%=
×100%≈83.3%. 求出机械效率.
故选:C.
5.(2017?菏泽)下列工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. B.
C. D.
5、B 解析:天平使用时动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,A不符合题意;镊子使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意;钢丝钳和起子使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C、D不符合题意。
6.(2017?济宁)如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力.图中能够正确表示动力臂的是( )
A.l1 B.l2 C.l3 D.l4
【考点】7P:力臂的画法.
【分析】动力臂为支点到动力作用线的距离,据此判断. 【解答】解:
由图可知,动力为拉动杠杆的力,动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上,动力臂为支点到动力作用线的距离,故l2为动力臂. 故选:B.
15.(2017?济宁)小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不
计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为 100 N;实际测量A端的拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为 20 N.
【考点】7!:滑轮组绳子拉力的计算.
【分析】(1)不计动滑轮重、绳重和摩擦,根据F=G求出拉力; (2)根据F=(G+G动)求出动滑轮重.
【解答】解:(1)因为动滑轮有两段绳子吊着物体,不计动滑轮重、绳重和摩擦,拉力F=G=×200N=100N;
(2)若不计绳重及摩擦,实际测量A端的拉力为110N时,根据F=(G+G动)得G动=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N. 故答案为:100;20.
9(2017?泰安).如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.天平 B.裁纸刀
C.筷子 D.钓鱼竿
【考点】7T:杠杆的应用;7O:杠杆的分类.
【分析】本题主要考查对杠杆分类方法的了解,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆.
【解答】解:A、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故A
错误;
B、裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B正确; C、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C错误; D、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D错误. 故选B.
33.(2017?泰安)如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重.求: (1)工人拉绳子的速度; (2)滑轮组的机械效率; (3)滑轮组中的动滑轮的重力.
【考点】F4:滑轮(组)的机械效率;69:速度公式及其应用;7!:滑轮组绳子拉力的计算.
【分析】(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据v绳=nv物求出绳端移动的速度;
(2)根据P==100%=
=Fv求出滑轮组自由端的拉力F;根据η=
×100%=
×
×100%求出滑轮组的机械效率;
(3)根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功,总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功,就是克服动滑轮重力所做的额外功,利用W轮=G轮h可求动滑轮的重力. 【解答】解:
(1)由图可知,n=3,
绳端移动的速度:v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,