中考物理复习机械效率 （滑轮组）知识点总结及课后练习.doc

第四讲 机械效率（滑轮组）【教学目标】目标一 理解功的概念和懂得判断力是否做功目标二 熟悉功的计算公式及其原理 目标三 区分有用功、额外功和总功，懂得机械效率的影响因素和计算机械效率1有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总斜面：W有用=Gh2额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W额=W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=fL3总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用W额=FS= W有用斜面：W总= fL+Gh=FL4机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5机械效率的测量：原理：应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B、提升重物越重，做的有用功相对就多。C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。【精选例题讲解】例题1. 下列说法正确的是（ ）A用水桶从井中提水时，对桶做的功是有用功B用水桶从井中提水时，对水做的功是总功C桶掉到井中，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功D桶掉到井中，从井中把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功例题2. 工人利用图12-2所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m所用拉力为250N，滑轮组的机械效率是多少？ 若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？(不计绳重和摩擦的力)图12-2小明的解题过程是：解：W有=Gh=400N2m=800J W总=FS=250N2m2=1000J= W有/W总=800J/1000J=0.8=80%W有/= G/h=900N2m=1800JW总/= W有/=1800J/80%=2250J例题3、如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）A人拉绳做功的功率为75WB滑轮组的机械效率为80%C绳子自由端移动的速度为0.3 m/sD动滑轮重为100N例题4、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例题5某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A甲图省力，机械效率甲图大B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率一样大D乙图省力，机械效率乙图大例题6、如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 （ ）A.45N、50% B.45N、75% C.60N、50% D.60N、75%例题7如右图所示，工人师傅用三种方法把重170N的砂子提到三楼去。请根据图中所提供的信息计算(绳与滑轮的摩擦不计，不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距)：(1)三种方法所做的有用功是多少?(2)第种情况下所做的额外功是多少?(3)第种情况下的机械效率是多少?例题8、某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N，g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：（1）已知大理石的密度是2.8103kg/m3，每块大理石的体积是1.010-2m3,则每块大理石的重力是多少？（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少？例题9、某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N ，则斜面的机械效率是 。 例题10、如右图所示，已各斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N。利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中：（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？（2）绳端移动的距离是多少？（3）拉力的功和功率各是多少？（4）拉力的机械效率是多少？【课后巩固】1某人用如图所示的滑轮组匀速提起260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。 则下列说法中正确的是（ ）A拉力做的有用功是100J B拉力做的总功是260JC滑轮组的机械效率是65% D物体上升过程中动能转化为势能2下列说法正确的是（ ）A机械做功越快，机械效率就越高B做功时间越长，机械功率越大来源:学科XKC功率大的机械比功率小的做功快D所有机械的机械效率都小于13如图所示，重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端至少加60N的拉力。则滑轮组的机械效率=_。若物体上面再放一重为200N的物体A，那么这时滑轮组的机械效率应_(填“增加”“减小”“不变”)4一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（ ）A有用功减少，总功减少 B有用功增加，总功增加C有用功不变，总功不变 D有用功不变，总功减少5在不计绳重和摩擦的情况下，利用图示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用、表示甲、乙两装置的机械效率，、表示拉力所做的功（ ）A，B，C，来源:学科网D，6程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。己知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_滑轮组来提起重物(选填“a”、b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率。7如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2:F1=_m8用滑轮组以不同速度匀运提升重物A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F，如图所示，不计绳重和摩擦。当拉力F的功率为P1时，重物A以速度v1匀速上升h所用的时间为t1；当拉力F的功率为P2时重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2；当拉力F的功率为 时，重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为（ ）A BC D 源科.网9在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次科技活动中，某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆(不计杆重)、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械，其中O为支点，OA=3OB，他们发现使用组合机械可以更省力，如果提升G=90N的物体。在不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时，拉力F= _N。为了测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有(用文字和字母表示) _；这个组合机械的机械效率为(用你选用的字母表示)=_。10大军用某机械把500N的重物匀速提高0.5m，做的额外功是160J，则他做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?11一质量为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，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J? (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?(、)12如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为O.02m2、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.0103kg/m3，水的密度为1.O103kg/m3，滑轮组的机械效率是70%(g取10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计)求：(1)圆柱体在水中所受的浮力(2)若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断?11