13、机械效率强化.doc

知识成就未来课题13：机械效率强化训练知识点:（一）探究影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率（不计摩擦）因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：（1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多；（2）物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高例1、在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为0.1J，人做的总功为_J。（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是_；结合弹簧测力计放大图，可知小强的错误是_。 （3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为_。（二）探究影响斜面机械效率的因素使用斜面时，对物体所做的功为有用功，拉力所做的功为总功，克服斜面摩擦力所做的功为额外功。（1）有用功：； 总功：； 额外功：（2）因为斜面摩擦力大小与斜面倾斜程度有关，斜面倾斜角度越大，物体对斜面的压力越小，物体所受到的摩擦力越小，额外功越小。因此可以认为斜面倾斜程度越大，机械效率越高。例2、下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。 实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.71453最陡100.58.4160 小明探究的是斜面的机械效率跟_的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为_，物块和斜面的内能增加了约_J。教学笔记 分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越_。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持_不变。（3） 用滑轮组提升重物时机械效率的计算1、提升重物的目的是克服重力做功，则W有用=G物h 人的拉力为动力，则W总=Fs2、相关知识点链接：（1）不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦时：F=(G物+G动)/n W额外=W总W有用= G动h（2）不计滑轮重、绳重和绳与滑轮之间的摩擦时：F=G物/n W额外=W总W有用（3）绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系：s=nh 绳子自由端移动的速度v与物体移动的速度v物的关系：v=nv物例3、（2015绥化）在建筑工地上“吊车”是常见的一种起重设备下图为吊车上的滑轮组的示意图在起重过程中，钢丝绳用6103N的拉力F，将重为1.2104N的物体在10s内匀速提升6m（不计绳重和摩擦）求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功和总功（2）滑轮组拉力F的功率（3）若用该滑轮组匀速提升1.8104N的重物，则其机械效率是多少？（四）斜面问题机械效率的计算1、 不计物体与斜面之间的摩擦时：FL=G物h2、 考虑物体与斜面之间的摩擦时：W额外=W总W有用=fL例4、现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求：（1）该斜面的机械效率是多少?（2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大?中考专项提升1、（2015德阳）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）A做功多的机器机械效率一定高 B功率小的机器做功慢C机械效率高的机器功率一定大 D功率大的机器做功时间一定短2、（2015福州）用一个动滑轮将重为4N的物体匀速提升1m，拉力大小如图所示，则（ ）教学笔记 A拉力是2.2N B有用功是2.2JC总功是4.8J D机械效率是120%A3、（2015丹东）小勇体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m。已知物体A重为800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是（ ）A水平地面对小勇的支持力做功为6000J B小勇做的有用功为3000JC小勇拉力的功率为250WG1G2F1F2D此滑轮组的机械效率为80%4、（2015三明）如图所示，用完全相同的两个滑轮组，分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1G2，提升重物所做的有用功分别为W1、W2，机械效率分别为1、2，则下列判断正确的是（ ）AW1W2、12 BW1W2、1=2CW1W2、12F1F2甲 乙5、（2015泉州）如图所示，用甲、乙两种装置匀速提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦及绳重则下列说法正确的是（ ）A 甲较省力，机械效率较低B乙较省力，机械效率较低C甲较省力，机械效率较高FGD乙较省力，机械效率较高6、（2015长春）工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）A增大提升重物的速度，可以增大有用功B减小定滑轮的重力，可以减小额外功C增大提升重物的高度，可以提高机械效率D减小动滑轮的重力，可以提机械效率hF甲h甲乙F乙7、（2015宜宾）（多选）如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m、5m，高度相同。两个工人分别沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙。下列说法正确的是（ ）AF甲F乙=54 BW甲W乙=54 CP甲P乙=54 D甲乙=54ab12cm8、（2015乌鲁木齐）为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管。如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12cm。在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为（ ）A83.3% B80% C75% D60%教学笔记 9、（2015南京）如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为10s，滑轮组的机械效率是80，则有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W10、（2015锦州）如图所示，工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m，该滑轮组的机械效率是 ；工人对地面的压力与其重力相比要 （填“大”或“小”）12、（2015南充）如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是_%，物体受到的摩擦力是_N0.4m1.2mshF13、（2015曲靖）如图所示，用一个长为1.2m的斜面将重为4.5N的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上，斜面的机械效率为60，则把重物拉上高台时做的有用功是_J，物体与斜面间的摩擦力是_N。14、（2015盘锦）在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：实验次数物重G物/N动滑轮重G动/N钩码上升的高度h/m动力F/N动力作用点移动的距离s/m滑轮组的机械效率/%110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.34410.10.550.0（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。甲乙（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 N，第3次实验时滑轮组的机械效率为 。（3）由表中第 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。（4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J。15、（2015广元）某校物理学习小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”，于是他们选用了重10N的物体完成了如图1所示的三次实验：教学笔记 （1）通过比较 两图，可以验证他们的猜想，得出的结论是： （2）好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来“探究斜面的机械效率”实验前他们分析得出：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力影响”然后他们又做了图2所示的实验：在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物体，设计表格记录实验数据如下：实验次数斜面倾斜程度物重G/N上升高度h/m拉力F/N移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率1较缓5.00.101.60.500.500.8063%2较陡5.00.152.20.500.751.1068%3最陡5.00.253.20.501.251.6078%分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”）对实验数据进行进一步分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是： 16、（2015张家界）新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了2m，绳子末端的拉力为750N，不计绳重和摩擦力，求：（1）工人做的有用功是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）动滑轮的总重力是多少N？17、（2015咸宁）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？（3）动滑轮的重力是多少？教学笔记 718、（2015六盘水）如图所示，现将重为5N的物体A沿长s=1.2m，高h=0.6m的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所有时间是12s，求：shF（1）物体A从底端到顶端的平均速度；（2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率；（3）求此斜面的机械效率（保留一位小数）19、（2015陕西）如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢货物移动的距离S与时间t的关系如图乙所示在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N（1）05s内，这箱货物处于_状态，工人所做的功为_J（2）5-30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？（3）该