别样解题举例(功和简单机械)

*,*,*,科学提分系列,清风明月工作室,功和简单机械,（别样解题举例）,功的定义：,作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。,做功的两个必要因素：,一是作用在物体上的力；,二是物体在力的方向上通过的距离。,功的计算公式：,W,Fs,功的单位：,焦耳（,J,）,克服摩擦做功：,W=,fs,克服重力做功：,W=GH,两种常见的做功：,功率的定义：单位时间内所做的功。,物理意义：表示物体做功快慢的物理量。,功率的计算公式：,P,单位：瓦特（,W,）,P,Fv,杠杆,1.,定义,一根硬棒，在力的作用下能绕着,固定点转动，这根硬棒就是杠杆。,2.,五要素：,支点：杠杆绕着转动的点。,动力：使杠杆转动的力。,阻力：阻碍杠杆转动的力。,动力臂：从支点到动力作用线的距离。,阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。,杠杆平衡条件,：,动力,x,动力臂,=,阻力,x,阻力臂 或,F,1,L,1,=F,2,L,2,或,F,1,/,F,2,=L,2,/L,1,3.,杠杆的平衡条件,杠杆的种类,（,1,）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆。,例如：起子、扳子。,（,2,）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆。,例如：镊子、钓杆。,（,3,）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆。,例如：天平。,省力杠杆省力，但费距离，费力杠杆费力，,但省距离。,机械效率的定义：有用功和总功的比值。,机械效率的计算公式：,一、功率的特殊计算,(,P,Fv,),例题：,如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为,600 N,的物体,A,，物体上升的速度为,0.1,m/s,，人拉绳的力为,250 N,，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为,_W,，滑轮组的机械效率为,_,，动滑轮重,_N,。,答案,75,80%,150,跟踪练习：,1,用动滑轮将,400 N,的货物以,0.5,m/s,的速度匀速提高了,2 m,，绳端的作用力是,250 N,，则有用功的功率是,_W,。,答案,200,解析,货物匀速直线运动，因此可以直接根据公式,P,Fv,计算，且有用功为克服重力做功，所以,P,有用,Gv,400 N,0.5,m/s,200 W,。,2,一台拖拉机耕地时，在,25 min,内匀速前进,3000 m,，如果拖拉机发动机的功率是,2.94,10,4,kW,，这台拖拉机耕地时的速度多大？牵引力多大？受到的阻力多大？,答案,2,m/s,14700 N,14700 N,二、滑轮组机械效率比较与计算,例题：,用如图所示的滑轮组来提起重物。,(1),当被提重物为,150 N,时，滑轮组的机械效率为,60%,，求绳端拉力；,(2),若被提重物为,250 N,时，当重物被提升,2 m,时，绳端拉力所做的功。,跟踪练习：,1,如图,T7,3,所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为,W,1,，机械效率为,1,；用乙滑轮所做的总功为,W,2,，机械效率为,2,，若不计绳重与摩擦，则,(,),A,W,1,W,2,1,2,B,W,1,W,2,1,2,C,W,1,2,D,W,1,W,2,1,2,解析,C,把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，因题目中不计绳重与摩擦，造成额外功的因素就是动滑轮的重力，乙图有额外功，甲图是理想的没有额外功的情形，所以，,W,1,2,。,2,如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为,180 N,的面粉，所用的拉力为,100 N,，则动滑轮的机械效率为,_,。如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为,25 kg,的大米，当拉绳子的速度为,_,m/s,时，拉力的功率为,54 W,。,(,绳重与摩擦不计，,g,取,10 N/kg),答案,90%,0.4,点评,不计绳重的摩擦时，提起动滑轮所做的功全部为额外功。当匀速提起,25 kg,的大米，做功对像变化了，有用功在总功中的比例改变了，所以该滑轮组的机械效率将会发生改变。,随堂练习：,1,、室内垃圾桶平时桶盖关闭防止垃圾散发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启；如图为室内垃圾桶的机构示意图，使用时有两个杠杆,ABC,和,A,/,B,/,C,/,在起作用，则（）,A,、,ABC,和,A,/,B,/,C,/,都是省力杠杆,B,、,ABC,和,A,/,B,/,C,/,都是费力杠杆,C,、,ABC,是省力杠杆，,A,/,B,/,C,/,都是费力杠杆,D,、,ABC,是费力杠杆，,A,/,B,/,C,/,是省力杠杆,D,2,、如图所示，,O,为杠杆的支点，在杠杆的右端,B,点处挂一重物。,MN,是以,A,为圆心的弧线导轨，绳的一端系在杠杆的,A,点，另一端,E,可以在弧线形导轨上自由滑动，当绳的,E,端从导轨的一端,N,点向另一端,M,点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳,AE,对杠杆拉力的变化情况是 （）,O,M,N,E,B,A,A,、先变大后变小,B,、先变小后变大,C,、一直变小,D,、一直变大,B,3,、黔林动物园上演了一幕“曹冲称象”。一位教师用一借来的杆秤称出了大象的质量；如图，杆的,O,点用绳吊起，杆秤在杆的另一端（,OA=6m,OB=5cm,）。当杆处于水平位置时，秤的读数为,25kg,，大象的质量为多少？（,g=10N/kg,）,O,B,A,解：由,F,1,L,1,=F,2,L,2,有,G0.05m=250N6m,m=3t,G=30000N,温故而知新,再见,