2020-2021学年八年级物理沪科版全一册 第十章机械与人 专训：功、功率、机械效率的综合 课件（共37张PPT）

(共37张PPT)
第十章
机械与人
专训：功、功率、机械效率的综合
沪科版物理八年级全一册
1．【中考?赤峰】如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4
s时间内用100
N的力竖直向下压动摇臂1
m，把1
000
N的重物匀速抬高8
cm。重物上升的速度为________m/s，
人做的功为________J，千斤顶
的效率是________%。
合作探究
【答案】0.02；100；80
2．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息：
物重
G/N
OA/m
OB/m
A端上升的
高度h/m
B端下降的竖
直距离s/m
40
0.8
0.4
0.2
0.1
(1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小。
解：杠杆在水平位置平衡时，
根据杠杆平衡条件可知，G?OA＝F?OB，
即40
N×0.8
m＝F×0.4
m，解得F＝80
N。
(2)若实际拉力为90
N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。
3．【中考?淄博】骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。
重600
N的小明在1
min内完成
50个双脚同时踮起动作，每次
踮脚过程中脚跟离开地面的高
度是9
cm。求：
(1)小腿肌肉对每只脚的拉力。
(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。
4．如图所示是提升重物的装置：长1
m的杆可绕O点自由转动，将重G＝90
N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处。在杆的右端用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①
缓慢匀速提升至位置②，提升的高
度为0.1
m。
(1)若不考虑杆重和摩擦，则在上述过程中：①求杆在水平位置时拉力F的大小；②拉力F将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
(2)若考虑杆重和O处的摩擦，则在上述过程中：
①求拉力所做的有用功W有用；
解：若考虑杆重和O处的摩擦，①拉力所做的有用功W有用＝Gh＝90
N×0.1
m＝9
J。
②若拉力F所做的额外功为1
J，求该装置的机械效率η。
5．【中考?苏州】如图所示，利用动滑轮提升货物。在竖直向上大小为250
N的拉力F作用下，重为400
N的货物在20
s的时间内匀速上升5
m。求：
(1)有用功W有用。
解：拉力做的有用功：W有用＝Gh＝400
N×5
m＝2
000
J。
(2)拉力F的功率P。
(3)此过程中动滑轮的机械效率η。
6．【中考?自贡】如图所示，A物体受到的重力是100
N，在拉力F的作用下，能以0.2
m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F＝5
N，滑轮组的机械效率为80%，试问：
(1)5
s内拉力F所做功的大小是多少？
解：由图可知，绳子有效股数n＝3，则绳子自由端移动的速度为v＝nv物＝3×0.2
m/s＝0.6
m/s；
5
s内绳端移动的距离：s＝vt＝0.6
m/s×5
s＝3
m；
5
s内拉力所做的功：W总＝Fs＝5
N×3
m＝15
J；
(2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？
7．【中考?深圳】如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4
kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1
kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5
s时间内使衣服匀速上移0.5
m(g取
10
N/kg，不计绳重和摩擦)求：
(1)绳子自由端拉力F的大小。
(2)拉力所做的功W。
(3)拉力的功率P。
解：拉力端移动的距离s＝4h＝4×0.5
m＝2
m，拉力做功：W＝Fs＝12.5
N×2
m＝25
J。
(4)整个过程中机械效率η。
8．【中考?桂林】小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100
N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1
m。根据测量
结果画出了该滑轮组机械效率与
物体受到摩擦力大小变化的关
系图像，如图乙所示。若
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：
(1)由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100
N时，滑轮组机械效率是多大？
解：由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100
N时，滑轮组机械效率是50%。
(2)当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1
m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？
解：当f1＝100
N时，η1＝50%，通过滑轮组拉动水平面上的物体，则有用功：W有用1＝f1s，
由题知，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则额外功：W额外＝G动s，则总功：W总1＝W有用1＋W额外＝f1s＋
G动s，
(3)当物体与地面的摩擦力为1
500
N时，体重为500
N的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明。
9．【中考?南充】如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500
N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20
N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F
的作用下，物体M2以0.5
m/s速度
匀速上升了5
m。(杠杆与绳的自
重、摩擦均不计)求：
(1)物体M2的重力。
(2)拉力F的功率。
(3)物体M1对水平面的压力。
解：由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力：FB′＝3F＋G定＝3×50
N＋20
N＝170
N，根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力：FB＝FB′＝170
N，根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，
再见