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1、九年级物理上册机械效率知识点汇总苏教版九年级物理上册机械效率知识点总结苏教版一、滑轮、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下图的滑轮组。某次将总重 G 为 4000N 的砖块匀速吊运到高为10的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F为200N。求在此过程中:有用功;拉力 F 的功与功率;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制物体重力向上拉物体的力与物体在此力作用下升高的高度的乘积。根据二力
2、平衡知识,物体所受的重力与我们克制物体重力向上拉物体的力应是一对平衡力。再根据功的定义,功“等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,所以,此时克制物体重力做的有用功就是“物重乘以重物上升高度,即有用=G 物 h 物。而我们做的总功就应是作用在绳子自由端的力与绳子自由端移动距离的乘积。即总=F 绳 S 绳。机械效率=有/总=G 物 h 物/F 绳 S 绳。在动滑轮与第 1 页滑轮组中,我们要注意 S 绳=nh 物。通过读题,我们可以知道:G 物=4000N,h 物=10,t=40s,F绳=200N。另外,从图上我们还可知,动滑轮上有 2 段绳子,n=2。正确解法:有=G 物 h
3、物=400010=4104;总=F 绳 S 绳=F2h 物=200210=104,P=/t=104/40s=12103;=有/总=4104/104=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 02,那么绳子自由端移动的距离为。假设物体及地面的摩擦力为 9N,那么他所做的功是多少如果小勇对绳的拉力 F=4N,该滑轮组的机械效率为多少难点突破:在使用定滑轮、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,所以我们做的有用功就滑轮钩的拉力与物体在水平方向上移动的距离 L 的乘积。因物体匀速直
4、线运动,根据二力平衡知识,滑轮钩的拉力与物体及地面的摩擦力是一对平衡力,即拉力及摩擦力相等。所以有做功可以这样计算:有用=fL。特别强调此时的有用功不是有=G 物 h 物。总功就是作用在绳子上的拉力F与绳子自由端移动距离 S 的乘积。即总=F 绳 S 绳。所以机械效率=有/总=fL/F 绳 S 绳。第 2 页此题我们读题不难知道 f=9N,h 物=02,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:S 绳=nh 物=302=06有=fL=9N02=18=有/总=fL/F 绳 S 绳=18/=7%二、斜面例 3、如下图,斜面长 S=10,高 h=4。用沿斜面方向的推力
5、 F,将一个重为 100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B。运动过程中物体克制摩擦力做了 100 的功。求:运动过程中克制物体的重力做的功;斜面的机械效率;推力 F 的大小。难点突破:使用任何机械都不省功。斜面也不例外。我们使用斜面推物体时,虽然省了力但费了距离。如图中 S=10h=4。不管我们使用斜面做了多少功,我们的目的只是把物体提到离地面一定高度的地方。所以我们做的有用功实际上就是克制物体重力向上提的力与物体被提高高度的乘积,即有用=G 物 h 物。因物体与斜面之间有磨擦,我们在推物体过程中还要克制摩擦力做 100 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
6、及斜面之间的摩擦力 f 及在斜面上移动的距离 L 的乘积,即额外=fL。推力 F 与物体在斜面上通过的距离 S 的乘积就是总功了。即总=F 推 S 斜面长。有用功加上额外功等于总功,即总=有用+额外。一般我们用 L 表示斜面的长,h 表示斜面的高,f 表示物体及斜面之间的摩擦力,G 表第 3 页示物重,F 表示沿斜面向上推物体的力。那么机械效率=有/总=G物 h 物/FL=G 物 h 物/。此题中,斜面的长L=10,斜面的高h=4,物重G=100N,额外=100。求有用、斜面机械效率、推力 F。正确解法:有用=G 物 h 物=100N4=400;总=有用+额外=400+100=00,=有/总=
7、400/00=80%;F 推=总 L 斜面长=00/10=0N。三、杠杆例 4 用一个杠杆来提升重物。动力臂是阻力臂的 3 倍,物体重600N,手向下压杠杆的动力是210N,物体被提升20。求:手压杠杆下降的高度;人做了多少总功;人做了多少额外功;杠杆的机械效率是多大。难点突破:根据动力臂是阻力臂的 3 倍,可知动力移动距离是物体上升高度的 3 倍,即 S=203=60=06。我们的目的是把重物提升 20,因此,与使用竖直滑轮、斜面提升重物一样,我们做的有作功应是克制物体重力做的功,即有用=G 物 h 物。人做的总功等于手向下压杠杆的动力乘以动力移动的距离,即总=FS。额外功等于总功减去有用功,所以要先求有用功。杠杆机械效率等于有用功除以总功,即=有/总=G 物 h 物/。通过读题,我们可以知道,S 动力移动=06,G 物=600N,F 动力=210N,h 物=20 我们要求:手压杠杆下降的高度 S 动力移动、人第 4 页做的总功总、人做的额外功额外、杠杆的机械效率。正确解法:物体上升高度 h=20=02,动力移动距离:S 动力移动=3h=302=06;人做的总功:总=FS=210N06=126;有用=G 物 h 物=600N02=120,额=总-额=126-120=6;=有/总=120/126=92%。第 5 页
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