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- 2021-05-13 发布
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中考物理专题二 有关机械效率计算专题
一、复习目标:1、了解各简单机械——杠杆、滑轮、斜面的特点 2、要做到容易解答简单的关于机械效率的计
算 3、学会关于机械效率的综合计算
二、知识储备:
1.对于简单机械来说,提升重物时,克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械
效率的计算公式可写作η=_____________.
2、在力学中,功包含两个必要的因素分别是 和 ,计算功的公式 W= 。克服重力做功的公式为
W= ,克服阻力做功的公式为 W= 。
3、计算机械效率的公式是 。
三、典例解析:
1、简单的有关滑轮组的机械效率的计算
例 1:用如图 1 所示滑轮组将重 6×102N 的物体匀速提高 2m,拉力所做的功为 2×103J,所用的时间为 20s。求:
(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
跟踪练习:1、如图 1 是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形,重物的质量为 200g,每个滑
轮的质量都为 50g,不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦,使用滑轮组使钩码匀速直线上升 10 ㎝,则人的拉力
大小为 N,有用功为 J,额外功为 J,机械效率为 .
2、用如下图所示的滑轮组吊起重物,不计绳重和摩擦。
(1)当物重为 150N 时,绳端所用的拉力是 60N,此时滑轮组的机械效率是多少?
(2)当所吊重物为 300N 时,10s 内重物被匀速提高 2m 时,绳端拉力做功的功率是多少?
2、有关斜面的机械效率的计算
例题:如图所示。斜面长 1m,搞 0.2m.;将 10N 重的物体 A 从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面
的力 2.5N,那么:
(1)斜面的机械效率是多少?
(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?
(3)为了提高该斜面的机械效率,同学们提出了一些建议:
A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端
B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端
C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面
其中建议____________(填番号)可以达到目的;理由是:______________________
跟踪练习:1、如图所示装置将重为 100N 的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已知斜面的长是 5m,高是 2m,拉
力 F=50N,则该装置的机械效率为( )
2、如图所示,将体积为 2.0×10-3m3 的木块,沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为 4N,松木沿斜面移动 1m,
上升的高度为 30cm。求:
(1)松木块的重力。
(2)斜面的机械效率。(g=10N/kg,ρ木=0.5×103kg/m3)
3、关于机械效率的综合计算
例 3.一质量为 6kg 的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起 1m,但石块没有露
出水面,如图所示,已知绳的自由端拉力为 25N,求石块在上升过程中:
(1)石块受到的浮力为多少?
(2)绳的自由端拉力做功为多少?
(3)动滑轮的机械效率为多少? (ρ石=3×103kg/m3,g=10N/kg)
达标测试
1、如图 3 所示,物重 G 为 600N,用滑轮组将重物匀速提升 5m,所用的拉力 F 为 250N, 滑轮组的机
械效率为_____________;若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将
___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2、一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图 5,汽车车厢高度 h=1.5m,斜面长 度 s=3m,现
用力 F 沿斜面把重箩筐 G=1800N 的重物匀速拉到车上。若不计摩擦,拉力 F 为
______N;若实际拉力 F’=1200N,则该斜面的机械效率是_______%。
3、如图 6 所示,用一动滑轮拉一物体 A 以 0.5m/s 的速度在水平面上作匀 速直线运
动,物体 A 重为 20N,受到的摩擦阻力是物重的 0.2 倍,水平拉力为 2.5N, 则在 2s 内
拉力做的功是_______,滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)
4、下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( )
A.功率大的机械,做功一定多 B.做功快的机械,功率一定大
C.效率高的机械,功率一定大 D.做功多的机械,效率一定高
5、关于机械效率,下列说法正确的是( )
A.有用功越大,机械的机械效率就越高 B.额外功越大,机械的机械效率就越低
C.总功越大,机械的机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大,机械的机械效率就越高
6、甲乙两机械,甲的机械效率是 70%、乙的机械效率是 50%,下列说法中正确的是:
A、使用甲机械做功省力 B、甲机械做功快
C、相同时间内,甲机械完成的功多 D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。
7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图 8 所示的实验装置, 他们分别记
下了钩码和弹簧测力计的位置。
(1)小红____________向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为 0.5N,同时
小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为 0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计 算的数据如
下表:
钩码重(N) 弹簧测力计提升的高度(m) 有用功(J) 总功(J) 机械效率
2 0.4 0.2 0.2 100%
(2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为 100%,他们意识到出现了错误,请你帮助找出原因
________________________
(3)该滑轮组的机械效率实际为_____
(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将_______(选填变大、变小、不变)
8、如图 9 所示,物体重 180N,动滑轮重 20N,绳重和摩擦不计.在拉力 F 的作 用下,物体
正以 0.1m/s 的速度匀速上升.求:
(1)拉力 F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.
9、如图 10 所示,建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物,货物重 103N,电动机的额定电流为 4A,电阻为
20Ω;电动机正常工作时,作用在绳子上的拉力为 500N,l 分钟内将货物匀速提升了 6m。求:(1)滑轮组的机
械效率是多少?(2)电动机的额定功率是多少?
10、某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸.已知滑轮组是由一个定滑
轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计),船的总质量为7.92×103kg,船匀速移动时受到水的阻力
是船重的0.01倍,船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平,若人的拉力是220N,船靠岸的速度是0.3m/
S,(g=10N/kg)求:
(1)滑轮组的机械效率.
(2)人拉绳的功率.
答案
跟踪练习:一、1、0.5N,0.1J,0.05J,66.7%
2、(1)83.3% (2)66
二、1、40% 2、(1)10 (2)75%
三、1、1:5 2、(1)20N,(2)50J (3)80%
达标测试:
1.80%,变大 2。10,5 3。80%,300J 4。900N,75% 5。5J,80% 6。B 7。D 8。D 9。B 10。(1)匀速竖
直(2)弹簧测力计提升的高度应是 0.5m(3)80%(4)变大
11.(1)100N(2)20W(3)90%
12.(1)66.7%,(2)470W(电动机消耗的电能是所做的机械能和产生的热能的和)
13.(1)3×104N,最近(根据杠杆的平衡条件)(2)7×104J,50%
14.7×104Pa,72000J
15.(1)90%,(2)264W(据推导公式 P=Fv 计算)
16.(1)60%,(2)1500W
17.