1、2020年中考物理簡單機(jī)械計(jì)算題專題訓(xùn)練1 .如圖所示，斜面長5= 10?),高1二由通用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重G= 1MN的物體由斜面底端 A勻速推到頂端 氏運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功.求：第12頁，共11頁(1)運(yùn)動(dòng)過程中物體受摩擦力f大小;(2)斜面的機(jī)械效率 也(3)推導(dǎo):Gh（l 叩）2 .工人用如圖所示的滑輪裝置，將物體勻速向上提起， 不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦及滑輪重，工人作用在繩子上的力為100N,求：(1)物體的重力Go(2)若工人拉動(dòng)繩子做功1000J,則求物體上升的距離ho3.2014年4月14日，為尋找失聯(lián)的 MH370航班，啟用了 “藍(lán)鰭金槍魚 21

2、 (簡稱“金槍魚” )自主水下航行器進(jìn)行深海搜尋.外形與潛艇相似，相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為：體積1“戶，最大潛水深度 4500m，(不考慮海水密度變化， 密度取LO X, g取1M7蚓求：(1)航行器的所耐受的最大海水壓強(qiáng).(2)在水下受到的浮力(3)任務(wù)完成后，用起重機(jī)把重為7500N的“金槍魚”吊到母船起重機(jī)滑輪原理如圖，“金槍魚”離開水面后， 起重機(jī)的機(jī)械效率為75%，起重機(jī)的拉力F是多少4.如圖所示的輪滑組，用 62-5N的拉力將重為100N的物體勻速提升求:(1)拉力所做的總功是多少?該滑輪組的機(jī)械效率是多少？(3)若用該滑輪組在不計(jì)摩擦情況下，把重為G的物體勻速提升到一定高度，動(dòng)滑輪自重為

3、G就,整個(gè)裝置的機(jī)械效率為 V ,請(qǐng)你證明：空！=.5 .圖甲所示是某型號(hào)雙向雙動(dòng)式和面機(jī)。主要結(jié)構(gòu)為：加熱器、一個(gè)能帶動(dòng)攪拌器正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、一個(gè)帶動(dòng)料桶的電動(dòng)機(jī)。使用時(shí)，先給水加熱到適宜的溫度，然后將面粉倒入，帶動(dòng)攪拌器和料筒的兩電動(dòng)機(jī)即交替工作。下表是這個(gè)和面機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，圖乙是和面機(jī)正常工作時(shí)攪拌電機(jī)和料桶電機(jī)交替工作的P 1圖象。小育/mti一？ * $ 也博由mm 機(jī)冊(cè)NJ) 乙額定電壓220V額定頻率50Hz攪拌電機(jī)功率900W料桶電機(jī)功率加熱功率1000W(1)若在手柄A處用力將機(jī)頭掀起，請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出掀起機(jī)頭時(shí)所用的最小動(dòng)力。若和面需用6(TC的熱水，若取15沱的水，

4、則需要加熱多長時(shí)間開始和面?設(shè)無熱損失,表_ L2 x 1成O(3)為了測量和面機(jī)料桶電機(jī)的功率，小明將家里的其它用電器都關(guān)閉，他觀察到 和面機(jī)電機(jī)正常工作 12min,家里標(biāo)有“用皿附"1/)"字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了 480轉(zhuǎn)。計(jì)算料桶電機(jī)的功率多大？6 .當(dāng)前城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程中，在一些場館和樓房建設(shè)工 地上，常見一種“塔吊”的起重設(shè)備，其主要組成 為電動(dòng)機(jī)和機(jī)械兩部分， 如圖所示。假設(shè)某“塔吊” 配置的電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有：額定電壓380V,額定功率38kW,線圈電阻0,1工在一次起吊中，該“塔吊” 電動(dòng)機(jī)正常工作 25s,把質(zhì)量為3t的重物吊起22m(g 取%)。求(1)電

5、動(dòng)機(jī)吊起重物的過程中消耗的電能(2)電動(dòng)機(jī)正常工作過程中線圈產(chǎn)生的熱量(3)該次起吊過程中“塔吊”機(jī)械部分的機(jī)械效率7.如圖所示的裝置中，某人將質(zhì)量為10千克的貨物勻速提升米，在整個(gè)過程中拉力的功率為49瓦.求：(1)手對(duì)繩的拉力F(2)繩拉重物所做的功 W(3)提升貨物所用時(shí)間t.8.根據(jù)如圖所示的信息,請(qǐng)利用杠桿平衡條件計(jì)算要撬動(dòng)石頭應(yīng)在撬棒上施加的力是9.斜面是一種常見的簡單機(jī)械， 在生產(chǎn)和生活中利用斜 面提升物體可以省力。圖示為傾角3 = 30二的固定斜面，用平行于斜面的拉力 F =,將一物體從斜面 低端勻速拉上余面，做了 16J的功。(1)求斜面的高度；(2)若物體與斜面之間的摩擦力

6、為/(克服摩擦力所做的功為額外功 ).試推導(dǎo):j -。多大?10.如圖所示，剪刀是由兩支杠桿組成的，現(xiàn)在在其中一支剪刀的A處施加一個(gè)動(dòng)力請(qǐng)?jiān)谶@支杠桿的 B點(diǎn)處畫出阻力 的大致方向。 答案及其解析1 .答案：解：(1)根據(jù)11%外=仆得/ =四=膽=I。 ；(2)同名用 Gh Ifin.V x 4m = OU ；I自=用4l，郎卜=100J + 100J = 500J¥ =歲1K=當(dāng)黑然那=XO% ；H mpjUU-/廣鵠 x wo% = C * 】o。% = urkx 儂 % 可得/二比5。答：(1)運(yùn)動(dòng)過程中物體受摩擦力 f大小為10N； (2)斜面的機(jī)械效率為H。%;種見解析。解

7、析：本題主要考查功的計(jì)算，斜面的機(jī)械效率，難度一般。(1)根據(jù)卜一人得=四；(2)先計(jì)算出有用功,再根據(jù) % =卬"用+ I” 算出總功加二照乂 100% ; 憶骷(引根據(jù)“=裝 乂 "始 =1"黑，x】0(明 進(jìn)行推導(dǎo)。2 .答案：解：(U不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦及滑輪重，因?yàn)镕=KJON ,動(dòng)滑輪可省一半的力，由 F = ：G得，則重力力大小為：G = 2F = 2 X 100.V = 200.V ； 因?yàn)镕=100.V , W=1000J ,根據(jù)公式 W = Fs得，繩子自由端移動(dòng)的距離:1(X)OJ KHLV=l(hn.由方=2人可得物體上升的距離:月 1

8、(1h =-=加”。91答：(1)物體的重力為200N；(2；，工人拉動(dòng)繩子做功1000J,物體上升的距離 h為5m。解析：（1）圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)邛=2 ,動(dòng)滑輪和繩的重力及摩擦均不計(jì)，根據(jù) F = -G得到G=2F可求出物體重力;（2；，利用定義式I二尸5求出繩子自由端上升的距離，根據(jù)后=計(jì)算物體上升的距離ho本題考查了動(dòng)滑輪的省力特點(diǎn)和功的計(jì)算，利用好動(dòng)滑輪的省力特點(diǎn)是關(guān)鍵。3 .答案：解：（1）航行器的所耐受的最大海水壓強(qiáng)：p - pgh I .。乂x lihV/kg x 特口“j” = 4.5 x 10'。；（2；，在水下受到的浮力：F：手二 pyVj；

9、= pgV = J,tl xx lOA,/X'r/ x = I 乂 10'.V ；（的由圖可知，辦=4,因?yàn)?黑 100% = x 100% = 某1加% = U 乂 L0。% ,HF 3r nfinr解得， F = 25U0N.答：（1）航行器的所耐受的最大海水壓強(qiáng)為4, x lO7/（2）在水下受到的浮力為x IO±V ;（可起重機(jī)的拉力 F是2500N.解析：（1）知道水下航行器最大潛水深度，根據(jù)口 =傳川求出航行器的所耐受的最大海水壓強(qiáng)；（2；，水下航行器在水下排開水的體積等于其自身體積，利用=pgVj徘計(jì)算浮力大小；©，根據(jù)“二 上 x IIMJ%

10、=段足1W）%=售乂 100% = 三 * 100%計(jì)算起重機(jī)的【I七FhFnhnF拉力F.此題考查液體壓強(qiáng)的計(jì)算、浮力大小的計(jì)算、同時(shí)考查機(jī)械效率公式的應(yīng)用，難點(diǎn)在（3）,關(guān)鍵是推導(dǎo)公式 勺一二的應(yīng)用.nr4 .答案：解： ）由圖可知，"=2 ,則繩子自由端移動(dòng)的距離：s = nh = 2x Im =,拉力所做的總功：II= Fw = 62九2m = 125/； T-f«,有用功:Hjqj = （th = 11HI.V x = l（K）J ,該滑輪組的機(jī)械效率：ion./叮= 77 x UK）% = x 100% 二 ,125 J（3）由4=、/用 乂 I。% =，戶 X

11、 可得：3所以：品=1_=上三即：& =匕" G V7G V答：(1)拉力所做的總功是125J；(2；，該滑輪組的機(jī)械效率是內(nèi)限；(用證明過程見解答。解析：本題考查有用功的計(jì)算，總功和機(jī)械效率的計(jì)算；難點(diǎn)是 (3),根據(jù)機(jī)械效率公式列出等式，利用等式的性質(zhì)推導(dǎo)是關(guān)鍵。(D首先判斷滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后利用花二代力計(jì)算繩子自由端移動(dòng)的距離，已知拉力和物體升高的高度，根據(jù)仟，二可求總功；(2,已知物重和物體被提升高度，根據(jù)公式_ 1G可計(jì)算出有用功.利用 寸=工回父UXJ%計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率；rr W(如根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率公式 "二二川 X II町%列出等式，

12、然后利用等式的性質(zhì)推導(dǎo) 11 e>證明即可。5 .答案：解：“1由圖可知，阻力是機(jī)頭的重力，圖中其力臂一定，支點(diǎn)位于其轉(zhuǎn)軸處，動(dòng)力的作用點(diǎn)在A點(diǎn),由斤卻_小心可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長，動(dòng)力越小，圖中支點(diǎn)在。點(diǎn)，因此OA作為動(dòng)力臂最長，過 A點(diǎn)沿垂直于OA的方向畫出動(dòng)力 F, 如下圖所示：甲(2)水吸收的熱量:Q喙仃水E"-配)=12 X I成“3獷 C) X L5翱 x (6OP-2tTC) -2.52 X WJ , 無熱損失時(shí)，消耗的電能：W = Qh = 232 x KT'J ,由尸二;可得，需要的加熱時(shí)間:2.52 x WV = 252s -表

13、示電路中每消耗 1£-卬5電能，電能表轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)過3000r,則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了480轉(zhuǎn)消耗的電能：II480r力"II h一去H" = x 3,b x 10=5,76 x 1U'J505()'由圖乙可知，在12min內(nèi)，攪拌電機(jī)工作了 8min ,料桶電機(jī)的工作時(shí)間是 4min , 攪拌電機(jī)消耗的電能：W =指一9O0W x 8 X 6ch = 4.32 x Id'J ,料桶電機(jī)消耗的電能: %. w - 11良. 5J6 嵐 Wr'.f -4.32 X Ufj 134 X iO V ,料桶電機(jī)的功率:的科睛毋而Izl l K 10

14、r J4 x (X)4=6(MH1 o答：（1）掀起機(jī)頭時(shí)所用的最小動(dòng)力如上圖所示;（2；，需要加熱252s開始和面；（如料桶電機(jī)的功率為 600W。解析：（1）根據(jù)杠桿平衡的條件可知，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長，而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和 動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長，據(jù)此進(jìn)行解答；（2）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q啜=用 匕）求出水吸收的熱量，無熱損失時(shí)消耗的電能和水吸收的熱量相等，根據(jù)P二手求出需要的加熱時(shí)間；（3） “ 3000。力”表示電路中每消耗電能，電能表轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)過 3000r，據(jù)此 求出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了 48

15、0轉(zhuǎn)消耗的電能，由圖乙可知，在12min內(nèi)攪拌電機(jī)工作時(shí)間 和料桶電機(jī)的工作時(shí)間，根據(jù) 訐= Pt求出攪拌電機(jī)消耗的電能，兩者的差值即為料桶 電機(jī)消耗的電能，利用 產(chǎn)=7求出料桶電機(jī)的功率。本題考查了杠桿中最小力問題和吸熱公式、電功公式、電功率公式的應(yīng)用，從圖乙和表 格中獲取有用的信息是關(guān)鍵。6 .答案：解：（1）由于電動(dòng)機(jī)正常工作，消耗的功率等于額定功率，即?二球訴，=3.8 x HI4IV ,工作時(shí)間七=25tf ,所以電動(dòng)機(jī)消耗的電能為:方=Pt = 3.8 x 10，1爐 x 如=9.5 x Kf'J ;（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流：線圈產(chǎn)生的熱量:Q = /盯 =（100/1

16、 f X。一5n X 25s - L25x IffV線圈電流產(chǎn)生熱量，即該“塔吊”本身消耗的電能為:W1 =Q= 1.25 x W7 ,所以“塔吊”電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的總量，即機(jī)械部分所做的總功為：1電=H' H'i _ 95 x WV 1衛(wèi)5 x 10叮=825 乂 WJ ,該次起吊過程中“塔吊”機(jī)械部分的機(jī)械效率：用Ch -3 x 10"可 x 10K 的 x 22mt? = -t#3 x 100% = x 100% =H 總H 08.25 x 10 J答：（1）電動(dòng)機(jī)吊起重物的過程中消耗的電能U.5x0,'J。（2/電動(dòng)機(jī)正常工作過程中線圈產(chǎn)生的熱量1.2

17、5 x KfJ。網(wǎng)，該次起吊過程中“塔吊”機(jī)械部分的機(jī)械效率80%。解析： 已知電動(dòng)機(jī)的額定功率和工作的時(shí)間，根據(jù)公式 V二pt可求消耗的電能； (2；已知電動(dòng)機(jī)的額定功率和額定電壓， 根據(jù)公式/二,可求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流， 線圈產(chǎn)生的熱量根據(jù)公式 Q =7小,可求；(用已知電動(dòng)機(jī)消耗的電能和產(chǎn)生的熱量，二者之差就是對(duì)電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能，利用竹石=Gh可求克服物體重力做的有用功，最后利用公式 = %理求出機(jī)械效率。本題考查消耗電能、產(chǎn)生熱量、物體的質(zhì)量等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用， 難點(diǎn)是求物體做的總功，這也是本題的重點(diǎn)，解題過程中還要注意單位的換算。7 .答案：解：由圖可知，該

18、裝置為定滑輪，此時(shí)的拉力等于物體的重力，則F=G-mg= Wkg x 女亂了利=9X. ;，繩拉重物所做的功 W = Gh = 98K x2m = 196 J ； t vi r iqft /由六二出得，提升貨物所用時(shí)間* =卷=揣=太. *,III答：(1)手對(duì)繩白拉力F為98N； (2)繩拉重物所做的功為 196J； (3)提升貨物所用時(shí)間 為4s.解析：(1)使用定滑輪不能省力；但;，根據(jù)公式乳_。力求繩拉重物所做的功；(可根據(jù)公式嚴(yán)二;求出時(shí)間.本題考查定滑輪的特點(diǎn)及功和功率計(jì)算，關(guān)鍵是定滑輪特點(diǎn)的運(yùn)用，難度不大，屬于簡 單的計(jì)算題.8 .答案：解：由杠桿平衡條件得：尸x a x ,即 F| x Wdrm _ 5000N 乂 2(n ,則 1Q0QN ；答：撬動(dòng)石頭應(yīng)在撬棒上施加1000N的力.解析：由圖示求出動(dòng)力臂、阻力臂與阻力，由杠桿平衡條件可以求出撬棒上施加的力. 本題考查了施加力的大小，應(yīng)用杠桿平衡條件即可正確解題.9 .答案：解：丁 百人II二斜面長度片= tvr 1A/ ze = 3(r,J, h =，= : x = 2m答：斜面的高度為 2m。，該斜面做的總功IF=Fs ,克服摩擦力做的額外功11頻外=介；因此有用功H 7訓(xùn)=1匚一 H那卜=F一八；.該斜面的機(jī)械效率：，尸z畀=r =。解析：(1)已知拉力做的功，根據(jù)1=尸5求出斜面的長度S,斜面傾角6