真题集训-应用机械.doc

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1、第二讲真题集训－应用机械真题选讲【例1】（6届初赛）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率.她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米.一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山.每个人的体重大约是60千克.从铭牌上看到，缆车的自重（质量）为600千克.小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米.拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦.管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率约为额定功率的60％.实际测得缆车完成一次运输所用的时间

2、为7分钟.请你帮助小红估算缆车的机械效率.【解析】高度差h=610米，上山的质量m1=900千克+600千克下山的质量m2=480千克+600千克，运行时间t=420秒电机的实际功率P=2.7×104瓦，有用功指的是系统克服重力做的功，因此W1=(m1-m2)gh总功W=Pt，机械效率η=W1／W=22%.【例2】（7届复赛）如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力：()A．218牛B．220牛C．210牛D．236牛【解析】G总=G蓝+G动+G人=1050N，设

3、人用F力拉绳子时吊篮不动，由于滑轮组承担重物的绳子有4段，且人用力拉绳时，绳也用同样大小的力拉人，故拉力和重力之间的关系应满足F=14(G总-F)，解之，F=15G=210N，所以正确的答案是C.【例3】（11届复赛）(1)如图甲、乙、丙三人要合扛一个重物．物重600N，三人肩头所能承受的最大压力均为200N．现有两根一样长的硬棒及必要的绳子(硬棒及绳的自重不计)，请你设计出一种方法，使三人肩头承受的压力都不超过最大压力．画出示意图表示你设计的扛重物的方法．(2)如图，小明推一辆满载重物的独轮车，手握在车把A

4、初二·物理·竞赛班·教师版

5、第2讲

6、-10-处(图中未画人)，遇到一个较高的台阶，他自己推不上去，小华赶快跑来帮忙．小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法，请画出小华所施力F的示意图．【解析】(1)如图答：1．(2)如图答2．【例2】（13届初赛）图4(a)是一个指甲刀．(1)这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的?它们的支点各在哪里?(2)小明的指甲刀有图(a)和图(b)两种组装方式．请分析哪种组装方式更合理．【解析】(1)AC、DE和GE是三个杠杆．它们的支点分别是C、E和E．(2)图(a)的组装更合理．对于杠杆DE来说，指甲在D点对它的作用力是阻力.AC在B点对它的作用力是动力．

7、两种组装方式中，阻力和阻力臂是一样的，但图(a)中的动力臂BE大于图(b)中的动力臂，因此图(a)的组装方式要比图(b)的方式省力．【例3】（17届初赛）“加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递”，这个规律叫做帕斯卡定律.在图11所示的连通器中，如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计，根据帕斯卡定律可以推得，作用在大、小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系：=，根据这一关系式：如果小活塞的面积较小，那么在小活塞上加一个较小的力，就可以在大活塞上得到一个较大的力.“液压千斤顶”就是根据帕斯卡定律制成的.图12所示的是液

8、压千斤顶的剖面图.它是汽车等运输机械常备的维修工具，只要对杠杆施加一个不大的作用力F，就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎.如果图示的千斤顶的大活塞面积是40cm2

9、初二·物理·竞赛班·教师版

10、第2讲-10-，小活塞面积是5cm2，杠杆上的OA＝OB.请回答：(1)使用中发现，压下杠杆时，虽然能把一个重物顶起来，但一放手，重物又降了下来，不能把重物长时间顶住.这说明图示的千斤顶有一个零件损坏或丢掉了.请你画一个零件补在相应的位置上，达到被顶起的重物不再降下来的目的（在图上画出示意图即可）.(2)若修好了的液压千斤顶的机械效率为80％，使用

11、时，假设大活塞刚好顶在重物的重心竖直线的位置上.若要在1min内把1t的重物顶起3cm，则维修人员消耗的平均功率和加在杠杆B端的力分别是多大？（取ｇ＝10N／kg）（07）【解析】（1）应补上一个单向阀门，位置如图所示（2）要把重物顶起来，大活塞所做的功应为：维修人员做功应为：维修人员消耗的平均功率为：重物被匀速顶起时，大活塞对重物的支持力因为大活塞的面积　，所以作用在小活塞上的力又因为杠杆上的，液压千斤顶的机械效率，所以维修人员加在端的力的大小应为：【例2】（19届复赛）图2是小强的自行车传动装置的示意图.请思考并回答：(1)假设脚踏板每2s

12、转1圈，在这种情况下，要计算自行车前进的速度大小，还需要测量哪些量?请你用这些量推导出自行车前进速度的表达式.(2)该自行车后架上装有向车头灯供电的小