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簡單機(jī)械是八年級(jí)數(shù)學(xué)的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。 可以結(jié)合壓力、摩擦、壓力等知識(shí)點(diǎn)組成綜合題。 難度相對(duì)較高。 因此，簡單機(jī)械是期末化學(xué)考試的難點(diǎn)。 類似綜合題的解題思路，希望對(duì)備考的朋友有所幫助。
例子
如圖所示為利用吊車打撈水下物體的示意圖。 臂架后端由滑輪架組成。 動(dòng)滑輪重100kg，忽略繩索重量和摩擦力。 現(xiàn)在用這臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量為1×10kg、體積為0.5m的物體G從水底吊起，其上表面距離海面5m，速度勻速。 1.0×10kg/m）。 求：
(1)物體完全浸入水底時(shí)所受的壓力；
(2) 物體漏出海前拉力所做的功；
(3) 物體漏出海前滑車的機(jī)械效率是多少？
1.求物體完全浸入水底時(shí)的壓力
根據(jù)壓力估算公式和題中條件：F浮=ρ水V排g，ρ水=1.0×10kg/m，V排=V=0.5m，則物體完全被壓下時(shí)所受壓力F浮浸入水底=5000N。
2.求物體漏出海之前拉力所做的功
當(dāng)物體漏出海面時(shí)，分析物體的受力。 物體在垂直方向上受垂直重力G和垂直滑輪F在物體上的拉動(dòng)，浮力F漂?。?根據(jù)題中條件：當(dāng)物體在吊車的拉力作用下勻速上升時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)； 根據(jù)物體受力平衡的條件：物體在垂直方向的力和為零，即G=F拉+F浮。
根據(jù)重力的推算公式和題目中的條件：G=mg，m=1×10kg摩擦力知識(shí)點(diǎn)測試題，則物體的重力為G=。
根據(jù)推論：G=Fpull+，=5000N，G=，則作用在物體上的拉力Fpull==5000N。
根據(jù)斥力與反斥力的關(guān)系推導(dǎo)：物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力F拉力等于動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力F拉力，F(xiàn)拉力=5000N，則物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力F pull = F pull = 5000N。
對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析，在垂直方向上，受到垂直向上的重力G、物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力F和垂直向下的三股鋼絲繩的拉力3F在動(dòng)滑輪上； 根據(jù)題中條件：動(dòng)滑輪靜止，則動(dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)； 根據(jù)物體受力平衡的條件：物體在豎直方向的力和為零，則G動(dòng)+F拉'=3F。
根據(jù)重力的估算公式和題目中的條件：G運(yùn)動(dòng)=m運(yùn)動(dòng)g，m運(yùn)動(dòng)=100kg，則動(dòng)滑輪的重力G運(yùn)動(dòng)=1000N。
根據(jù)推導(dǎo)：G移動(dòng)+F拉'=3F，G移動(dòng)=1000N，F(xiàn)拉'=5000N，則鋼絲繩在滑輪架上的拉力F=（G移動(dòng)+F拉'）/3= 2000N。
根據(jù)功率估算公式，題中的條件和推論：P=Fv，F(xiàn)=2000N，P=2KW=2000W，則鋼絲繩拉力F的速度v=P/F=1m/s滑輪架。
根據(jù)題目中的條件和推論：物體上表面距離海面h=5m，s=3h，則距離s=15m為滑輪架上的鋼絲繩拉力F連接。
根據(jù)距離的估算公式，題目中的條件和推論：s=vt，v=1m/s，s=15m，則物體從原位置漏出海面所需時(shí)間為t =s/v=15s。
根據(jù)功的估算公式，題中的條件和推論：W=Pt，P=2KW=2000W，t=15s，則物體漏出海前拉力所做的功為W=。
3.求物體漏出海前滑輪的機(jī)械效率η
根據(jù)工作估算公式，題中的條件和推論：W has=F pull'h，F(xiàn) pull'=5000N，h=5m，則W has=。
根據(jù)機(jī)械效率的估算公式和推論：η=W/W，W=，W=摩擦力知識(shí)點(diǎn)測試題，則η=83.3%。
結(jié)語
解決簡單的機(jī)械和熱綜合問題有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
一、根據(jù)受力分析，確定各力的數(shù)值關(guān)系
選取具有簡單機(jī)械作用的物體、動(dòng)滑輪等作為受力分析對(duì)象，確定系統(tǒng)中各量之間的關(guān)系。 非常注意，如果題目中沒有提到動(dòng)滑輪的重力，則必須考慮動(dòng)滑輪的自重。 當(dāng)估計(jì)滑輪時(shí)，它會(huì)在使用框架的機(jī)械效率時(shí)發(fā)揮作用。
二、根據(jù)估算公式，得到各相關(guān)數(shù)學(xué)量的值
在第一步得到的各種力之間的數(shù)值關(guān)系的基礎(chǔ)上，借助估算公式進(jìn)一步求解式中的其他化學(xué)量。 在估算力所做的功和系統(tǒng)在簡單機(jī)械中的機(jī)械效率時(shí)，需要特別注意以下兩點(diǎn)：
1、一定的力所做的功只與力的大小和力作用的距離有關(guān)。 力的方向和力作用的距離必須在同一方向。
2、計(jì)算機(jī)械效率時(shí)，有用功被認(rèn)為是實(shí)際作用在滑輪架上的力所做的功，不一定是物體重力所做的功。