九年级物理《斜面的机械效率》知识点归纳.docx
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1、九年级物理斜面的机械效率知识点归纳九年级物理上册机械效率学问点汇总苏教版 九年级物理上册机械效率学问点总结苏教版 一、滑轮1、竖直提升重物的典型例题例1、在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机供应的拉力F为2500N。求在此过程中:(1)有用功;(2)拉力F的功和功率;(3)滑轮组的机械效率。难点突破:所谓“有用功”,就是“对我们有用的功”。在利用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿竖直方向提升重物时,我们的目的都是让重物升到我们所需的高度。所以有用功就应是滑轮钩克服物体重力向上
2、拉物体的力和物体在此力作用下上升的高度的乘积。依据二力平衡学问,物体所受的重力和我们(滑轮钩)克服物体重力向上拉物体的力应是一对平衡力。再依据功的定义,功“等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积”,所以,此时克服物体重力做的有用功就是“物重乘以重物上上升度”,即W有用=G物h物。而我们做的总功就应是作用在绳子自由端的力和绳子自由端移动距离的乘积。即W总=F绳S绳。机械效率=W有/W总=G物h物/F绳S绳。在动滑轮和滑轮组中,我们要留意S绳=nh物。通过读题,我们可以知道:G物=4000N,h物=10m,t=40s,F绳=2500N。另外,从图上我们还可知,动滑轮上有2段绳子,n
3、=2。正确解法:(1)W有=G物h物=400010J=4104J;(2)W总=F绳S绳=F2h物=2500210J=5104J,P=W/t=5104J/40s=1.25103W;(3)=W有/W总=4104J/5104J=80%。2、水平拉动重物的典型例题例2、小勇用右上图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。若物体与地面的摩擦力为9N,则他所做的功是多少?假如小勇对绳的拉力F=4N,该滑轮组的机械效率为多少?难点突破:在运用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿水平方向匀速拉动重物时,物体在滑轮钩的水平拉力下匀速移动。我们的目的恰好也是让物体在水平方向移动,所以我们做的有用
4、功就滑轮钩的拉力和物体在水平方向上移动的距离L的乘积。因物体匀速直线运动,依据二力平衡学问,滑轮钩的拉力和物体与地面的摩擦力是一对平衡力,即拉力与摩擦力相等。所以有做功可以这样计算:W有用=fL。特殊强调此时的有用功不是W有=G物h物。总功就是作用在绳子上的拉力F和绳子自由端移动距离S的乘积。即W总=F绳S绳。所以机械效率=W有/W总=fL/F绳S绳。此题我们读题不难知道f=9N,h物=0.2m,F绳=4N。另外从图知,动滑轮上有3段绳子,所以n=3;正确解法:(1)S绳=nh物=30.2m=0.6m(2)W有=fL=9N0.2m=1.8J(3)=W有/W总=fL/F绳S绳=1.8J/(4N0
5、.6m)=75%二、斜面例3、如图所示,斜面长S=10m,高h=4m。用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小。难点突破:运用任何机械都不省功。斜面也不例外。我们运用斜面推物体时,虽然省了力但费了距离。如图中S=10mh=4m。不管我们运用斜面做了多少功,我们的目的只是把物体提到离地面肯定高度的地方。所以我们做的有用功事实上就是克服物体重力向上提的力和物体被提高高度的乘积,即W有用=G物h物。因物体和斜面之间有磨擦,我们在推物体过程中还要
6、克服摩擦力做100J的功。这个功不是我们所想要的,因此我们叫它额外功。额外功等于物体与斜面之间的摩擦力f与在斜面上移动的距离L的乘积,即W额外=fL。推力F和物体在斜面上通过的距离S的乘积就是总功了。即W总=F推S斜面长。有用功加上额外功等于总功,即W总=W有用+W额外。一般我们用L表示斜面的长,h表示斜面的高,f表示物体与斜面之间的摩擦力,G表示物重,F表示沿斜面对上推(拉)物体的力。则机械效率=W有/W总=G物h物/FL=G物h物/(G物h物+FL)。此题中,已知斜面的长L=10m,斜面的高h=4m,物重G=100N,W额外=100J。求W有用、斜面机械效率、推力F。正确解法:(1)W有用
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