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2019年北京市初三物理功的相關(guān)復(fù)題目。學(xué)好物理的因素有很多,同學(xué)們首先要端正自己的學(xué)習(xí)態(tài)度,然后找到自己的學(xué)習(xí)方法,努力的去學(xué)習(xí),在復(fù)習(xí)做練題目的過程中去反復(fù)的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和公式,下面為大家?guī)?/span>2019年北京市初三物理功的相關(guān)復(fù)題目,希望對(duì)同學(xué)們提供幫助。
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2019年北京市初三物理功的相關(guān)復(fù)題目
【例1】重2540牛的貨物;喗M把它1.7米。若不考慮摩擦,也不考慮滑輪和繩子的物重,則:
(1)繩端拉力F是多少牛?
(2)繩端移動(dòng)的距離是多少米?
(3)若考慮摩擦、滑輪和繩子的物重,須在繩端施力800牛,滑輪組的機(jī)械效率是多少?
【分析】使用滑輪組時(shí),重物G由n段繩子承擔(dān),提起重物G所用的力F就是重物G的n分之一;由于重物G是由n段繩子承擔(dān),當(dāng)重物升高h(yuǎn)米時(shí),繩末端移動(dòng)的距離s=nh米;若考慮摩擦、滑輪和繩子的物重,滑輪組的機(jī)械效率等于有用功和總功的比值。
【解答】
(1)繩端拉力為
(2)繩端移動(dòng)的距離為s=nh=4×1.7米=6.8米
(3)滑輪組的機(jī)械效率為
【說明】如何判斷有用功、額外功、總功,是解機(jī)械效率有關(guān)問題的關(guān)鍵,解題時(shí)可以用機(jī)械做功的目的來分析。凡是用機(jī)械來升高物體的,使物體升高所做的功為有用功;且有W有=Gh,即有用功等于被升高的物體的重力與其高度的乘積。凡是動(dòng)力做的功就是總功;且有W總=Fs,它等于力與機(jī)械在動(dòng)力作用下移動(dòng)的距離的乘積。而用來克服摩擦和機(jī)械自身重力所做的功為額外功。W額=W總-W有。
【例2】用100牛的力沿機(jī)械效率為60%的斜面可拉一個(gè)重400牛的物體勻速前進(jìn)。據(jù)此可知斜面的高與長(zhǎng)之比為[]
A.3∶20B.1∶4C.4∶1D.20∶3
【分析】本題將機(jī)械效率知識(shí)遷移到求斜面問題上來。斜面的機(jī)械效率η=W有用/W總=(G·h)/(F·L),式中的h、L分別表示斜面的高與長(zhǎng)。
∴h/L=η·F/G=60%·100/400=3∶20。
【解答】應(yīng)選A。
【說明】機(jī)械效率是一個(gè)比值,能反映機(jī)械性能的好壞,即反映機(jī)械所完成的總功中有用功所占的比例。人們希望有用功越多越好,但事實(shí)上總不可避免要做無用功,所以人們把有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。
【例3】沿著長(zhǎng)5米高1米的斜面,把重1000牛頓的物體勻速推上去。若不計(jì)斜面的摩擦力,拉力應(yīng)有多大?若考慮斜面的摩擦力,所用拉力是280牛頓,有用功是多少?總功是多少?斜面的機(jī)械效率是多少?
【分析】當(dāng)不考慮斜面的摩擦力,可根據(jù)功的原理:W人=W機(jī),求出F。如果考慮斜面的摩擦,有用功應(yīng)是W有用=G·h,總功應(yīng)是W總=F′·L,
【解答】
W人=W機(jī)(不考慮斜面摩擦)
考慮斜面摩擦?xí)r
W有用=G·h=1000牛頓×1米=1000焦耳
W總=F′·L=280牛頓×5米=1400焦耳
答:當(dāng)不計(jì)斜面的摩擦力,拉力為200牛頓。
如果考慮摩擦力,有用功為1000焦耳,總功為1400焦耳,斜面的機(jī)械效率為71%。
【例4】用一輪軸勻速拉動(dòng)放在水平地面上的物體,物重980牛頓,物體受到的摩擦力是物重的0.2倍,輪軸的機(jī)械效率是80%,要使物體沿水平方向移動(dòng)5米,問動(dòng)力對(duì)物體做的功是多少?
【分析】根據(jù)題意,若使物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),輪軸對(duì)物體做功時(shí),必須克服地面與物體之間的摩擦力。動(dòng)力所做的功為總功,而有用功應(yīng)該是輪軸克服物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力所做的功。
【解答】
答:動(dòng)力所做的功是1225焦耳。
【例5】用功率為1500瓦特的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)起重機(jī),以0.2米/秒的速度勻速物體,起重機(jī)的效率為80%,求它所提起的物體的重。
【分析】
入一個(gè)參變量:時(shí)間t,才能寫出有用功,總功的表達(dá)式。
【解答】
設(shè)起重機(jī)物體所用的時(shí)間為t,則對(duì)起重機(jī)來說
W有用=Gh=Gvt
W總=Pt
即它所提起的物體重6000牛頓。
【例6】如圖2所示,物體重15000牛頓,物體與水平地面的滑動(dòng)摩擦力為物體重的0.2倍,滑輪組的機(jī)械效率為80%,求物體向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)繩的自由端的拉力是多大?
【分析】此題我們可以用機(jī)械效率的公式來解決,但不知道物體移動(dòng)的距離就無法表示出有用功和總功,因此我們可以把它當(dāng)作參變量引入,以幫助我們解題。
【解答】設(shè)物體向左移動(dòng)的距離為S,直接拉物體向左移動(dòng)的力的大小等于物體所受的摩擦力,則
W有用=0.2GS
W總=F·3S
即繩子的自由端的拉力為1250牛頓。
【說明】從例5、例6二例,可以看出題目的結(jié)果與我們引入的參變量無關(guān),但引入?yún)⒆兞坑兄谖覀冺樌獬鲱}目的結(jié)果。
有些物理題目常常因缺少條件而感到困惑。其實(shí)這類題目不一定真缺少條件,只要掌握一定的技巧,問題就會(huì)迎刃而解,引入?yún)⒆兞烤褪浅S玫囊环N方法。
【例7】在測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率時(shí),用同一個(gè)滑輪組,先進(jìn)次掛上一個(gè)鉤碼,第二次掛上兩個(gè)鉤碼。假定每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為M,不計(jì)摩擦阻力,試比較將鉤碼勻速提起相同高度h時(shí)兩次測(cè)得的機(jī)械效率。
【分析】本題綜合功的原理和機(jī)械效率、重力等知識(shí)來進(jìn)行η=W有用/W總,在不知?jiǎng)恿與動(dòng)力作用點(diǎn)通過的距離s的情況下,似無法確定機(jī)械效率。但不妨簡(jiǎn)化一下來考慮,在不計(jì)摩擦力的情況下,W額外可認(rèn)為就是提起動(dòng)滑輪所做的功,W總=W有用+W額外。 【解法】
【說明】以上結(jié)果說明對(duì)于同一個(gè)滑輪組,它的機(jī)械效率并不是一個(gè)常數(shù)。一般說來,對(duì)于同一個(gè)滑輪組,較重的物體時(shí)機(jī)械效率較高,因?yàn)檫@時(shí)額外功改變不大,但有用功增大了。
將機(jī)械效率的定義式η=W有用/W總變形為
η=W有用/(W有用+W額外)
=1/(1+W額外/W有用),
當(dāng)W有用增大時(shí),W額外/W有用減小,因而機(jī)械效率η增大了。
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