人教版初中物理中考复习试题第十二章第二课时 机械效能（杠杆、滑轮组、斜面） 35页

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第十二章　简单机械第一部分教材梳理 第二课时　机械效率(杠杆、滑轮组、斜面) 课程标准1.知道机械效率.了解提高机械效率的途径和意义.2.了解人类使用机械的历程.了解机械的使用对社会发展的作用. 考点梳理考点1有用功、额外功和总功1.机械功原理：使用机械时，可以省____，或者省______,但不能省______.2.基本概念：（1）有用功:使用机械时,我们把对完成任务有_________的功叫做有用功，用符号________表示.（2）额外功：把___________但不得不做的功叫做额外功,用符号________表示.（3）总功：有用功和额外功之和叫做总功，用符号_____表示.W总=_______________.力距离功实用价值W有用无实用价值W额外W总W有用+W额外 考点2机械效率的概念及计算3.定义：________跟______的比值叫做机械效率.（1）公式：η=_____________________.（2）单位：机械效率没有单位.（3）注意：由于总存在额外功，所以η总是______1.有用功总功小于 4.竖直放置的滑轮组的机械效率：（1）有用功:克服重物的重力所做的功是有用功,用W有用=______进行计算.（2）总功：绳子的拉力所做的功是总功，用W总=______进行计算.（3）注意：绳子自由端移动的距离s与重物提升的高度h的关系：s=______，n表示提升动滑轮的绳子的股数.GhFsnh 考点3机械效率的测量5.测滑轮组的机械效率实验：(1)实验原理是________________________.(2)待测量：________、______________、_____________、________________________.(3)实验器材：铁架台、滑轮、钩码、细绳、___________和__________.(4)测拉力时，应____________拉动弹簧测力计.钩码重G绳自由端拉力F钩码上升高度h绳自由端通过距离s弹簧测力计刻度尺缓慢匀速 (5)实验结论：①用同一个滑轮组提升不等重的物体，物体的重力越大时，机械效率______.②用不同的滑轮组提升等重的物体，动滑轮越重的滑轮组的机械效率______.③用同一个滑轮组提升同一个物体，提升高度不同时,机械效率______(填“相同”或“不同”).(6)实验拓展：实验时没有刻度尺，可以用公式η=_____求机械效率.越高越低相同 基础检测1.李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼，她做的有用功是（　　）A.对桶所做的功B.对水所做的功C.对水和桶所做的功D.对水、桶和人所做的功2.简单机械的机械效率高是指（　　）A.有用功多B.额外功少C.总功多D.有用功占总功的比例高BD 3.如图1-12-37所示的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（　　）A.若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB.若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸D.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸4.一台机器的机械效率为80％，当它完成1000J的总功时，所做的有用功为（　　）A.1000JB.800JC.400JD.200JDB 重点实验实验探究滑轮组（或斜面）的机械效率与哪些因素有关1.小明、小平“探究影响机械效率的因素”：（1）若小明、小平两人用如图1-12-38所示相同的定滑轮和动滑轮，但绕线方法不同，且小平的更省力，请帮助他们绕好线.如答图1-12-14所示. （2）他们的实验数据记录如下：实验次数钩码G/N钩码上升的距离h/m有用功W有用/J弹簧测力计的读数F/N弹簧测力计上升的距离s/m总功W总/J机械效率η/%120.10.21.20.30.3656220.20.41.20.60.7256340.10.41.60.30.48460.10.62.20.191520.20.41.80.40.7256 ①实验原理______________________________.②从表中和数据可知，1、2、3次实验数据是采用______（填“小明”或“小平”）的装置实验得到的，4、5次数据是采用______（填“小明”或“小平”）的装置实验得到的.③在实验操作中应沿______方向______拉动弹簧测力计；若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）.小平小明竖直匀速偏小 ④若忽略绳重和所有摩擦，从1、2次实验数据可知实验所用滑轮组的动滑轮重力为______N.⑤实验数据中有一组是错误的，错误的是第______次实验数据.⑥比较第1、3次实验数据可以从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，______________可以提高滑轮组的机械效率.⑦比较第______次实验和第______次实验分析得出：使用同一滑轮组，_____________________对机械效率无影响.⑧滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与______________________有关(写出一种影响因素即可).1.64增加重物重力12物体上升的高度绳重（或动滑轮重力等） （3）利用小明和小平的实验装置，你认为如何来探究绕线方法对机械效率的影响？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（4）小明、小平发现无论怎样改进装置，机械效率都低于1，原因是__________________________________________（写出一条即可）.（5）通过实验，你认为提高机械效率可以采用哪些方法？（至少写出两种）___________________________________________________分别在小明和小平的装置上挂上相同的重物，竖直匀速拉动弹簧测力计，使重物上升相同高度，读出拉力大小，计算并比较两者的机械效率.必须克服动滑轮重力做额外功增加重物重力、减小动滑轮重力和绳重. （6）除了利用滑轮组测量机械效率，还学过利用其他机械测量机械效率，如利用斜面和杠杆测量机械效率，如图1-12-39甲、乙所示.影响斜面机械效率的因素主要有__________________________________________，影响杠杆机械效率的因素主要有_____________________________________.斜面的倾斜角度、斜面的粗糙程度等杠杆自身重力、重物重力等 考点精练考点1有用功、额外功和总功［10年3考：2010年(选择)、2011年（计算）、2016年(填空)考查］【例1】人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是W1；若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度，则人的拉力为F2，所做的功是W2（）A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1，W2大于W1C考点点拨：当把同样的重物提到同样的高度，所需有用功的大小相同，而使用机械一定需要做额外功，额外功的来源是机械自重和摩擦. 1.如图1-12-40所示，用滑轮组将钩码缓慢提升一定高度，在这个过程中（　　）A.滑轮组提升钩码做的功是有用功B.弹簧测力计拉力做的功是额外功C.滑轮组的机械效率与钩码重无关D.弹簧测力计上升的高度是钩码的2倍2.小明用重5N的桶从3m深的井中提起50N的水，这过程中，小明做的有用功是______J，做的额外功是______J,做的总功是______J.A15015165 考点2机械效率的概念及计算［10年6考：2010年（选择）、2011年(计算)、2012年(计算)、2013年(实验）、2016年(填空)、(计算)考查］【例2】甲、乙两个机械，甲机械的效率是70%，乙机械的效率是50%，则（）A.使用甲机械做功省力B.使用乙机械做功多C.使用甲机械做的有用功占总功的比例大D.以上说法都不对C考点点拨：机械效率是有用功和总功的比值,比较两个机械效率时，只需要比较比值的大小，单独比较功是没有意义的. 3.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（　　）A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.乙吊车的电动机做的额外功较多C.甲吊车的电动机做的总功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同4.利用某机械做功，动力做的总功是500J，其中有用功是400J.那么，克服机械自重和摩擦做的额外功是_____J,机械效率是______.B10080% 5.（北京）如图1-12-41是用动滑轮提升货物A的示意图.在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m.在这个过程中，拉力F做的功为5000J.求：（1）有用功W有用.（2）动滑轮的机械效率η.答案：（1）4500J（2）90% 考点3机械效率的测量（10年0考）【例3】小明测滑轮组机械效率的实验过程如图1-12-42所示.小明拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数如图1-12-42丁所示. （1）根据图中的实验数据,填写下列的实验表格.钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计上升的距离s/cm有用功W有用/J总功W总/J机械效率η210____________________________0.8300.20.2483.33%(2)实验中应沿竖直方向上______拉动弹簧测力计,使钩码上升.(3)若减少提升钩码的个数,该滑轮组的机械效率将_____(填“增大”“不变”或“减小”).匀速减小 考点点拨：测量滑轮组的机械效率，从实验原理入手进行推导：（不计摩擦）.实验中要特别注意G、h、F、s四个物理量的测量. 6.在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图1-12-43所示装置测得了四组数据，如下表所示. 实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1321.262351.2153381.22643101.230（1）前三次实验中，第______次实验数据明显出现错误,应当剔除.（2）第四次实验中，有用功是______J，总功是________J,滑轮组的机械效率为___________.（3）根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与_____________________是否有关.30.30.3683.33%钩码上升的高度 考点4易错易混点1：机械功、机械功率与机械效率【例4】关于功率和机械效率，下列说法正确的是()A.机械效率越高的机械做功越快B.机械效率越高功率越大C.功率越大的机械做功越多D.功率越大的机械做功越快D考点点拨：机械功反应做功的多少；功率的大小可以衡量一台机器做功的快慢；而机械效率反映了总功被有效利用的程度，值的高低可衡量一台机器做功性能的优劣.因此，机械功、机械功率与机械效率是三个完全不同的物理了，他们之间没有必然的联系. 7.下列说法正确的是（　　）A.效率高的机械，功率一定大B.做功用时间短的机械，功率一定大C.所有机械的机械效率都小于lD.功率大的机械，做功一定多C 考点5易错易混点2：滑轮组机械效率的计算【例5】小明用图1-12-44所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为______m.如果对绳的拉力F=4N，物体与地面的摩擦力为9N，则拉力对物体做的有用功为______J，拉力所做的总功为______J，该滑轮组的机械效率为______%.0.61.82.475 考点点拨：计算滑轮组的机械效率时，要注意有用功的分辨.滑轮组竖直放置时，有用功是克服物体自身的重力做功；滑轮组水平放置时，有用功是克服物体受到的摩擦力做功. 8.工人师傅用如图1-12-45所示的滑轮组，用300N的拉力在10s内把900N的货物匀速提高2m.求：（1）工人师傅拉力所做的功.（2）工人师傅所做有用功的功率.（3）滑轮组的机械效率. 解:(1)由图可知n=4,则拉力F移动的距离s=nh=4×2m=8m,拉力所做的功W总=Fs=300N×8m=2400J.(2)工人师傅所做有用功W有用=Gh=900N×2m=1800J,所做有用功的功率(3)滑轮组的机械效率 广东中考1.（2016年）质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是_____J，有用功是_____J,机械效率是______.（g取10N/kg）2.（2013年）如图1-12-46所示，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B；物块移动的距离为______cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，滑轮组的机械效率为______.1009595%3.1060% 3.（年）如图1-12-47是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s.求：（g取10N/kg）（1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？（2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重）答案：（1）2400W80%(2)4m