《机械效率》 学习资料.doc

1b7b37ffa2938eccc0f15cab9abad886 pdf 第第 1 页页 共共 5 页页 初二物理专题学习初二物理专题学习 机械效率专题机械效率专题 教师 教师 学生 学生 一 知识点梳理 一 知识点梳理 1 1 有用功 在使用机械时 机械对物体所作的功是有用的 是必须做的 这部分功叫有用有用功 在使用机械时 机械对物体所作的功是有用的 是必须做的 这部分功叫有用 功 用功 用 W W有用有用表示 表示 2 2 额外功 在使用机械时 不可避免地要对机械本身做功和克服摩擦力做功 这部分功叫额外功 在使用机械时 不可避免地要对机械本身做功和克服摩擦力做功 这部分功叫 额外功 用额外功 用 W W额外额外表示 表示 3 3 总功 有用功与额外功的总和 用总功 有用功与额外功的总和 用 W W总总表示 即 表示 即 W W总总 W W有用有用 W W额外额外 4 4 机械效率 有用功跟总功的比值 用机械效率 有用功跟总功的比值 用 表示 表示 即 即 W W有用有用 W W总总 机械效率一般用百分数表示 机械效率一般用百分数表示 5 5 有用功是总功的一部分 且额外功总是客观存在的 则有有用功是总功的一部分 且额外功总是客观存在的 则有 W W有用有用 W W总总 因此 因此 总是总是 小于小于 1 1 这也表明 使用任何机械都不能省功 这也表明 使用任何机械都不能省功 二 关于滑轮组省力费距离的计算二 关于滑轮组省力费距离的计算 1 1 根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担 用根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担 用 n n 表示 表示 2 2 确定重物的上升距离 和拉力确定重物的上升距离 和拉力 F F 的绳端的移动距离的绳端的移动距离 重物的上升距离为重物的上升距离为 h h 则拉力则拉力 F F 的绳端的移动距离就是 的绳端的移动距离就是 S nhS nh 3 3 看是否计动滑轮的重力 绳重与摩擦一般情况都不计 看是否计动滑轮的重力 绳重与摩擦一般情况都不计 当不计动滑轮重力时 拉力当不计动滑轮重力时 拉力 F F 1 n G 1 n G物物 当计动滑轮重力时 拉力当计动滑轮重力时 拉力 F F 1 n 1 n G G物物 G G动动 三 关于滑轮组机械效率的计算三 关于滑轮组机械效率的计算 1 1 用滑轮组竖直匀速提起重物时 用滑轮组竖直匀速提起重物时 W W有用有用 GhGh W W总总 FsFs s s nhnh W W有用有用 W W总总 W W有用有用 W W总总 Gh FsGh Fs Gh nFhGh nFh G nF G nF 2 2 用滑轮组水平匀速拉动重物时 用滑轮组水平匀速拉动重物时 W W有用有用 fSfS物物 W W总总 FsFs s s nSnS物物 W W有用有用 W W总总 W W有用有用 W W总总 fSfS物物 Fs Fs fSfS物物 nFS nFS物物 f nF f nF 3 3 典型图例 不计绳重和摩擦 典型图例 不计绳重和摩擦 n GG F 动滑物 拉 动物 物 GG G n GFG F 动滑支物 拉 动支物 支物 GFG FG n GFG F 动滑浮物 拉 动浮物 浮物 GFG FG 图图 1 1 图图 2 2 图图 3 3 1b7b37ffa2938eccc0f15cab9abad886 pdf 第第 2 页页 共共 5 页页 图图 2 F甲甲 G F乙乙 甲 图图 3 G 乙 图图 1 中考物理专题训练中考物理专题训练 机械效率专题机械效率专题 二 基础训练 二 基础训练 1 1 如图如图 1 1 所示滑轮组提升重所示滑轮组提升重 4040 N N 的物体 下列说法中正确的是的物体 下列说法中正确的是 A A 若物体吊着不动 人对绳子的拉力 若物体吊着不动 人对绳子的拉力 F F 为零为零 B B 若物体上升 若物体上升 1 1 m m 则拉力做功一定是 则拉力做功一定是 40J40J C C 若使物体上升 若使物体上升 1 1 m m 拉力做功 拉力做功 50J50J 则效率为 则效率为 8080 D D 人对绳子的拉力 人对绳子的拉力 F F 不能小于不能小于 4040 N N 2 2 如图如图 2 2 所示 工人师傅用滑轮提升重物 图中滑轮质量相同 若把同一货物匀速提升相同所示 工人师傅用滑轮提升重物 图中滑轮质量相同 若把同一货物匀速提升相同 的高度 绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计 的高度 绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计 下列说法错误的是 下列说法错误的是 A A 使用定滑轮比使用动滑轮通常费力 使用定滑轮比使用动滑轮通常费力 B B 使用定滑轮比使用动滑轮的机械效率一定高 使用定滑轮比使用动滑轮的机械效率一定高 C C 使用定滑轮和使用动滑轮的有用功率一定相同 使用定滑轮和使用动滑轮的有用功率一定相同 D D 工人师傅使用定滑轮一定比使用动滑轮做功少 工人师傅使用定滑轮一定比使用动滑轮做功少 3 3 如图如图 3 3 所示 不计绳重与摩擦 且动滑轮重所示 不计绳重与摩擦 且动滑轮重G G动动小于物重小于物重G G 用它们分别将物重相同的甲 用它们分别将物重相同的甲 乙两物体匀速提升相同的高度 所用的拉力分别为乙两物体匀速提升相同的高度 所用的拉力分别为F F甲甲 F F乙乙 它们的机械效率分别为 它们的机械效率分别为 甲甲 乙乙 则下列关系正确的是 则下列关系正确的是 A A F F甲甲 F F乙乙 B B F F甲甲 F F乙乙C C 甲甲 乙乙D D 甲甲 乙乙 4 4 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A A 机械的功率越大 做功一定越多 机械的功率越大 做功一定越多 B B 效率低的机械做功少 效率低的机械做功少 C C 使用任何简单机械都不能省功 使用任何简单机械都不能省功 D D 提高滑轮组的机械效率的办法是增加滑轮的个数 提高滑轮组的机械效率的办法是增加滑轮的个数 5 5 小林测滑轮组的机械效率 第一次用滑轮组提升重小林测滑轮组的机械效率 第一次用滑轮组提升重 10N10N 的物体时 机械效率是的物体时 机械效率是 1 1 第二 第二 次用完全相同的滑轮组提升重次用完全相同的滑轮组提升重 20N20N 的物体时 机械效率是的物体时 机械效率是 2 2 第三次用完全相同的滑轮 第三次用完全相同的滑轮 组提升重组提升重 10N10N 的物体 物体在上升过程中受到恒定的阻力是的物体 物体在上升过程中受到恒定的阻力是 10N10N 此时机械效率是 此时机械效率是 3 3 不计绳和轮之间的摩擦 则 不计绳和轮之间的摩擦 则 A A 2 2 1 1 3 3B B 1 1 2 2 3 3 C C 1 1 2 2 3 3D D 以上说法都不对 以上说法都不对 6 6 关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 A A 越省力的机械 效率越高 越省力的机械 效率越高 B B 做有用功越多的机械 效率越高 做有用功越多的机械 效率越高 C C 做相同的功 额外功的值越小 效率越高 做相同的功 额外功的值越小 效率越高 D D 做功越快的机械 效率越高 做功越快的机械 效率越高 7 7 如图如图 4 4 所示 每个滑轮均重所示 每个滑轮均重 12N12N 用滑轮组拉着重 用滑轮组拉着重 600N600N 的物体的物体A A沿水平方向匀速移动 在沿水平方向匀速移动 在 40s40s 内物体移动了内物体移动了 8m8m 拉力 拉力F F做的功为做的功为 1280J1280J 不计绳重及机械内部摩擦 不计绳重及机械内部摩擦 A A 拉力 拉力F F的大小的大小 60N60N B B 滑轮组对物体 滑轮组对物体 A A 所做的有用功为所做的有用功为 1184J1184J C C 拉力 拉力F F的功率的功率 32W32WD D 滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为 72 5 72 5 8 8 用如图用如图 5 5 所示滑轮组 将质量为所示滑轮组 将质量为 48kg48kg 的物体以的物体以 0 3m s0 3m s 的速度匀提起 绳子自由端的拉力的速度匀提起 绳子自由端的拉力 为为 200N200N 若用该滑轮组将重 若用该滑轮组将重 570N570N 的物体匀速提升的物体匀速提升 2m2m 时 时 不计绳重 绳子的伸长和滑轮内不计绳重 绳子的伸长和滑轮内 部的摩擦 部的摩擦 g g 10N kg 10N kg 则则 A A 前 后两次滑轮组的机械效率相同 前 后两次滑轮组的机械效率相同B B 后一次绳端拉力做的功为 后一次绳端拉力做的功为 1380J1380J C C 动滑轮受到的重力是 动滑轮受到的重力是 40N40ND D 前一次绳端拉力的功率是 前一次绳端拉力的功率是 144W144W 9 9 如图如图 6 6 所示 把同一物体所示 把同一物体 G G 分别沿着光滑的斜面分别沿着光滑的斜面 ADAD BDBD CDCD 从底端匀速拉到顶端 关于从底端匀速拉到顶端 关于 拉力做的功及拉力的大小 下列说法正确的是 拉力做的功及拉力的大小 下列说法正确的是 A A 沿 沿 ADAD 斜面拉时做的功最多 拉力最小斜面拉时做的功最多 拉力最小 B B 沿 沿 BDBD 斜面拉时做的功最多 拉力最小斜面拉时做的功最多 拉力最小 C C 沿 沿 CDCD 斜面拉时做的功最多 拉力最小斜面拉时做的功最多 拉力最小 D D 沿三个斜面拉时做的功一样多 在 沿三个斜面拉时做的功一样多 在 ADAD 斜面的拉力最小斜面的拉力最小 F A 图图 4 F 图图 5 图图 6 1b7b37ffa2938eccc0f15cab9abad886 pdf 第第 3 页页 共共 5 页页 图图 7图图 8 图图 10图图 9 G 甲 G 乙 图图 11 1010 如图如图 7 7 所示为测量滑轮组机械效率的实验装置 钩码总重所示为测量滑轮组机械效率的实验装置 钩码总重 6N6N 1 1 向上匀速拉动弹簧测力计 由图可知拉力大小为 向上匀速拉动弹簧测力计 由图可知拉力大小为 2 42 4 N N 若钩码上升的高度为 若钩码上升的高度为 8cm 8cm 则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动 cm cm 该滑轮组的机械效率为该滑轮组的机械效率为 2 2 若仅增加钩码的个数 该滑轮组有机械效率将 若仅增加钩码的个数 该滑轮组有机械效率将 1111 如图 如图 8 8 所示 小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体所示 小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体 A A 和物体和物体 B B 当提升物体 当提升物体 A A 时 时 滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为 75 75 小民对地面的压力为 小民对地面的压力为F F1 1 当提升物体 当提升物体 B B 时 小民对地面的压力时 小民对地面的压力 为为F F2 2 已知小民的质量为 已知小民的质量为 65kg65kg 物体 物体 A A 的质量为的质量为 90kg90kg 物体 物体 B B 的质量为的质量为 50kg50kg 假设在拉 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 则重和摩擦 则F F2 2 F F1 1 1212 如图 如图 9 9 所示 使用一个重力为所示 使用一个重力为 G G1 1的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物 的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物 不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦 这套滑轮组的机械效率是不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦 这套滑轮组的机械效率是 75 75 为了提高滑轮组的机 为了提高滑轮组的机 械效率 械效率 改用重力为改用重力为 G G2 2的轻质材料的新动滑轮后 再回来提升这个重物 则滑轮组的机的轻质材料的新动滑轮后 再回来提升这个重物 则滑轮组的机 械效率可提高到械效率可提高到 85 85 则新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的 则新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的 倍 倍 1313 如图 如图 1010 所示的是甲 乙两个滑轮组提升重物 物重所示的是甲 乙两个滑轮组提升重物 物重 G G1 1和和 G G2 2之比是之比是 2 2 1 1 甲滑轮组中动滑 甲滑轮组中动滑 轮重轮重 G G甲甲与与 G G1 1之比是之比是 1 1 5 5 乙滑轮组中两个动滑轮总重 乙滑轮组中两个动滑轮总重 G G乙乙与与 G G2 2之比是之比是 3 3 5 5 不计摩擦 不计摩擦 绳重 绳重 则甲 乙两个滑轮组的机械效率之比是 则甲 乙两个滑轮组的机械效率之比是 1414 小李在测定某滑轮组的机械效率时 得到下表中的两组数据 小李在测定某滑轮组的机械效率时 得到下表中的两组数据 1 1 完成表格中空格完成表格中空格 2 2 该实验采用的实验装置图是图 该实验采用的实验装置图是图 1111 中的中的 填 填 甲甲 或或 乙乙 3 3 比较实验 比较实验 1 1 2 2 可得 使用同一滑轮组 增大提升物体的物重 可得 使用同一滑轮组 增大提升物体的物重 可以可以 滑轮组的机械效率 滑轮组的机械效率 填 填 增大增大 或或 减小减小 4 4 小李想到计算机械效率还可用 小李想到计算机械效率还可用 于是用弹簧 于是用弹簧 hGG Gh 动 测力计测得动滑轮重 代入上式计算后发现比实际测得的机械测力计测得动滑轮重 代入上式计算后发现比实际测得的机械 效率值偏大 原因是实际测量中还包含克服效率值偏大 原因是实际测量中还包含克服 做的功 做的功 1515 在 在 测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行两次实验 实验数据如下表 的实验中 用同一滑轮组进行两次实验 实验数据如下表 1 1 此实验所用滑轮的个数至少是 此实验所用滑轮的个数至少是 个 其中动滑轮有个 其中动滑轮有 个 个 2 2 实验时 应使弹簧测力计做 实验时 应使弹簧测力计做 运动 运动 3 3 滑轮组的机械效率不可能达到 滑轮组的机械效率不可能达到 100 100 其主要原因是 其主要原因是 答出一条即可 答出一条即可 4 4 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第二次实验时滑轮组的机械效 第二次实验时滑轮组的机械效 率率 第一次的机械效率 选填第一次的机械效率 选填 大于大于 小于小于 或或 等于等于 次数次数钩码重钩码重 N N钩码上升高度钩码上升高度 cm cm弹簧测力计示数弹簧测力计示数 N N弹簧测力计移动距离弹簧测力计移动距离 cm cm 1 12 210100 80 84040 2 25 55 51 51 52020 序号序号物重 物重 N N 提升高度 提升高度 m m 绳端拉力 绳端拉力 N N 绳端移动距离 绳端移动距离 m m 机械效率机械效率 1 16 61 12 52 54 460 60 2 216161 15 54 4 1b7b37ffa2938eccc0f15cab9abad886 pdf 第第 4 页页 共共 5 页页 三 提高训练 三 提高训练 1616 如图如图 1212 所示 现将一重所示 现将一重 8100N8100N 的实心铝锭在水中匀速上提的实心铝锭在水中匀速上提 2m2m 未露出水面 未露出水面 已知每个滑已知每个滑 轮重轮重 900N900N 不计水的阻力 绳重和各种摩擦 求 滑轮组的机械效率 不计水的阻力 绳重和各种摩擦 求 滑轮组的机械效率 g g 取取 10N10N kgkg 1717 在某建筑工地上 为了搬运建筑材料 常常采用如图 在某建筑工地上 为了搬运建筑材料 常常采用如图 1313 所示的简单机械 示意图中滑轮所示的简单机械 示意图中滑轮 A A 与滑车连接 滑轮与滑车连接 滑轮 D D 固定在地面塔架上 钢丝绳拉力固定在地面塔架上 钢丝绳拉力 F F 由电动机提供 此滑轮组在由电动机提供 此滑轮组在 1min1min 内将质量为内将质量为 0 45t0 45t 的建筑材料匀速提升的建筑材料匀速提升 12m12m 拉力 拉力 F F 所做的功为所做的功为 7 27 2 10104 4J J 钢丝绳重和 钢丝绳重和 摩擦不计 摩擦不计 g g 取取 10N10N kgkg 求 求 1 1 滑轮组的机械效率 滑轮组的机械效率 2 2 钢丝绳拉动的速度 钢丝绳拉动的速度 3 3 如果用此装置匀速提升质量为 如果用此装置匀速提升质量为 1t1t 的建筑材料 钢丝绳拉力的建筑材料 钢丝绳拉力 F F 应多大 应多大 1818 如图 如图 1414 所示 一金属块体积为所示 一金属块体积为 10dm10dm3 3 上表面离水面 上表面离水面 5m 5m 某人用滑轮组将金属块从水中匀某人用滑轮组将金属块从水中匀 速提起 金属块速提起 金属块 10s10s 时间内上升到上表面与水面相平 已知某人作用在绳端的拉力时间内上升到上表面与水面相平 已知某人作用在绳端的拉力 F F 是是 225N225N 动滑轮总重为 动滑轮总重为 200N200N 不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力 不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力 g g 取取 10N kg 10N kg 求 求 1 1 金属块的密度 金属块的密度 2 2 将金属块拉出水面后 又匀速提升 将金属块拉出水面后 又匀速提升 3m3m 金属块出水前后滑轮组的机械效率之比 金属块出水前后滑轮组的机械效率之比 图图 1313 图图 14 图图 12 G F 1b7b37ffa2938eccc0f15cab9abad886 pdf 第第 5 页页 共共 5 页页 1919 小小华同学家中正在装修 地面上堆有几袋水泥 他想知道一袋水泥有多重 但家里只有一华同学家中正在装修 地面上堆有几袋水泥 他想知道一袋水泥有多重 但家里只有一 个量程不够大的弹簧测力计 他联想学过的物理知识找出了测量的办法 小华将一袋水泥个量程不够大的弹簧测力计 他联想学过的物理知识找出了测量的办法 小华将一袋水泥 用绳绑住挂在木棒上的用绳绑住挂在木棒上的 B B 点 将棒的一端点 将棒的一端 O O