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- 2021-10-26 发布
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初三物理寒假专题—机械效率人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
寒假专题——机械效率
二. 重点、难点：
1. 掌握滑轮组机械效率的重点知识点。
2. 会计算各种情况下的滑轮组的机械效率。
三. 知识点分析：
（一）重点知识复习：
1. 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。
2. 滑轮组机械效率的计算：
η=G物h/Fs
η=G物/nF
η=G物/（G物+G动）
η=P有用/P总
（二）重点题：
1. 对计算公式的熟练应用。
例：某人在5s内，用如图所示的滑轮组，将重为1280N的物体匀速提升1m。已知动滑轮的总重为320N。不计绳重和摩擦。
求：（1）人做功的功率P；（2）滑轮组的机械效率h。
答案：（1）320w （2）80%
例：用如图所示的滑轮组，提起物重为2400N的物体A，使它以0.5m/s的速度匀速上升时，人对滑轮组做功的功率是1500W。此时滑轮组的机械效率是多少？用此滑轮组提重物B匀速上升2m，人对绳竖直向上的拉力是1200N。滑轮组对重物B做了多少功？(不考虑绳重和轴摩擦)
答案：（1）80% （2）6000J
例：工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。（不计绳重和摩擦）
（1）物重GA＝1800N时，滑轮组的机械效率为80%，求：拉力F的大小；
（2）物重GB＝2400N时，使物体匀速上升3m，求：工人对滑轮组做的功。
答案：（1）750N (2)8550J
2. 在水中的滑轮组效率的计算：
例：如图所示，现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m（未露出水面）,已知每个滑轮重900N，不计水的阻力．求：
（1）不计绳重和各种摩擦，滑轮组的机械效率多大？
（2）若绳端拉力的功率为540W，则物体上升的速度为多大？
（铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg）（5分）
答案：（1）85% （2）0.09m/s
3. 跟实际联系的机械效率的计算：
例：一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重，起平衡作用。在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10kW，动滑轮B的机械效率为η1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B的机械效率为η
2。（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）
求：（1）η1∶η2；
（2）拉力F2的功率P2。
答案：（1）17/10 （2）8500w
【模拟试题】（答题时间：30分钟）
一. 填空题：
1. 用杠杆把400N的物体提高1m，这时动力作用点下降了2m，所用的动力是250N，则动力做的总功是__________J，杠杆的有用功是_________J，机械效率是________．
2. 用如图所示的滑轮组示意图提起重物N，滑轮组的机械效率为80%需加的拉力N，如克服摩擦力的功占总功的1／10，则动滑轮重_________．
3. 在建筑工地上用一滑轮组（有五段绳子）吊着一箱货物，已知轮重25N，货重2000N，若将货物提升10m，实际所用的拉力为800N，则
4. 一个人用100N的力利用杠杆来提起重250N的物体，人做功200J，将物体提高0.6m，则此过程中总功是________J，有用功是______J，额外功是_______J，机械效率是_______．
5. 用滑轮组把700N的重物抬高10m，滑轮组机械效率是70％，则有用功是________J，总功是______J．
6. 下图所示滑轮组提升重物，物重G＝85N，动滑轮重20N，不计绳质量及摩擦，使重物匀速上升2m，则拉力F＝_________N，额外功＝_______J，机械效率＝_______．
二. 选择题：
1. 甲用手直接将重物举高1m和乙通过滑轮组将同一重物举高1m，则他们所做实际功的大小是（ ）
A. 乙做的功较多 B. 乙做的功较少
C. 甲、乙两人做的功一样 D. 无法比较
2. 用定滑轮提升重物和用一个动滑轮提升同一个重物时，若重物提升高度相同，不计拉绳质量及摩擦，则（ ）
A. 使用定滑轮机械效率高
B. 使用动滑轮机械效率高
C. 两种方法机械效率相等
D. 使用定滑轮不省力，做功较多
3. 有关机械效率的说法错误的是（ ）
A. 任何机械的机械效率总小于1
B. 使用机械时总功总大于有用功
C. 用滑轮组提升重物时，提升高度越小，额外功做得越少，机械效率越大
D. 用机械提升同一重物时，一般情况下，所用力越小，机械效率也越小
三. 计算题：
1. 把木板搭在汽车上，把一个重为600N的货物推到车上，这时木板成为一斜面，已知斜面长为3m，高为1m，求：①设斜面是光滑的，人的推力为多大？②实际斜面不光滑，人的推力为250N，斜面的摩擦力为多大？③斜面的机械效率为多少？④额外功为多大？
2. 起重机把的重物提高30m的过程中机械效率为50％，求：此过程中的总功，有用功和额外功？
3. 用动滑轮上有5段绳子的滑轮组来提升3600N的重物，若提升过程中机械效率是75％，则（1）至少要多大力才能提升重物．（2）若不计拉绳质量及摩擦，可得出动滑轮总重是多大？
试题答案
一. 填空题：
1. 500，400，80%
2. 12500，3750N
3. ．
4. 200，150，50，75％
5. 7000，，
6. 35，40，81％．
二. 选择题：
1. A
2. A
3. C
三. 计算题：
1. ①200N ②50N ③80% ④150J
2.，，
3. （1）960N，（2）1200N．
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