机械效率复习公开课终极

1、2017年物理专题复习滑轮组的机械效率的计算考情分析 机械效率的计算是全国各地中考命题的一个热点，常以杠杆、滑轮组为背景进行考查，多在填空题、计算题中出现，涉及的知识点有功及功率的计算。 1、滑轮组的特点及其应用（1）判断承担绳子股数的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，与动滑轮相连接的绳子的股数，即承担重物绳子的股数，如图所示：考点梳理如图，每个滑轮重10n，物体a重80n，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止（匀速）状态，求绳子的拉力f 。（2）省力的判断方法：滑轮组有几段绳子承担物重，则提起物体所用的力就是物重的几分之一，即f= （g物+g动）（3）上图中有五段绳子承重，重物上升h的高度，

2、那么绳子的自由端就要移动5h的长度，所以当重物有几段绳子承重，那么绳子的自由端移动的距离就是重物上升高度的几倍，即s=nh。1n 例题例题 、(2015 广东省)如图所示，已知物体a和动滑轮的总重为200 n，当物体a匀速上升高度为1 m时，绳子移动的距离为_m，人对绳子的拉力为_n，(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)。三种功概念计算方法有用功为了达到目的而必须做的功w有_额外功我们不需要但又不得不做的功w额g动h(适用于滑轮且不考虑摩擦)总功有用功和额外功_w总_g物h(或fs) 之和 w有w额 2、认识机械效率认识“机械效率”定义有用功跟总功的_，用符号_表示公式_说明机械效率是一个

3、比值，通常用百分数表示，由于有用功总_总功，故机械效率总_意义机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关（续表）（续表）比值 小于 小于1 例题、用图所示的滑轮组将90n的物体匀速提高2m，所用的拉力是50n求：滑轮组的有用功、总功、机械效率是多少？2、额外功是多少？哪些属于额外功？ 如果忽略绳重和摩擦，g动？ 还有其他算g动的方法嘛？3、已知f=50n，g=90n求机械效率？4、已知g=90n，g动=10n求机械效率？5、如果所用时间为2s，求拉力的功率p，有用功的功率？知识点一：知识点一： 100知识点二：知识点二：1、w额=g动h（忽略绳重和摩擦

4、） 2、f=1n（g+g动）知识点三：知识点三：wghghgwfsfnhnf有用总知识点四：知识点四：g （g+g动）（忽略绳重和摩擦）知 识 梳 理知识点五：知识点五：自由端速度：v=nv物 w=fs p=w/t p=fv（恒力匀速）1、如图所示，用滑轮组把重为270n的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100n，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是_ 、 _ 、 _ . 300j90g=270n h= 1mf=100ns=3mwghghgwfsfnhnf有用总270jw总w有 重难点突破问题：问题：1、除了这种方法还有、除了这种方法还有其他的方法嘛？其他的方法嘛？ 2、除了上面求解的物、

5、除了上面求解的物理量还可以求解哪些物理量？理量还可以求解哪些物理量？(2)、用滑轮组把重为270n的货物匀速提到楼上，所用拉力100n，滑轮组的机械效率是90，求绳子的段数是几段？ wghghgwfsfnhnf有用总 2、如图所示，用40n的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少？ (2)若物体的重力变为150n, 绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？f物注：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则 s绳nh物 由 得nfgfnhghfsghww总有 g物1=n1 f拉=37

6、5%40n=90n(2) 若不计绳重和摩擦，f=1/n(g物1+g动)则， g动=nf拉1 g物1=3 40n90n=30n 当提升150n的重物时，则 f拉2=1/n(g物2+g动)=1/3（150n+30n）=60n=150n150n+30n=83.33 wghgwghg hgg有用总动动解：水平放置的滑轮组机械效率的计算：水平放置的滑轮组机械效率的计算： 如图所示，重为如图所示，重为500 n的物体与地面间的摩擦力是的物体与地面间的摩擦力是150 n，为，为了使物体匀速移动，必了使物体匀速移动，必 须在绳端施加须在绳端施加60 n的水平拉力，则滑轮的水平拉力，则滑轮组的机械效率为组的机械

7、效率为 ；若；若物体物体移动速移动速 度为度为0.2 m/s，则，则1min内内拉力所做的功为拉力所做的功为_ j.83.3 %2160f=150nv物=0.2m/st=1min=60ss物=f=60n1 0 0 %1 0 0 %1 0 0 %1 0 0 %zwwf sf sf sf n sfn f 有有物物物物物物重难点突破类型二：水平方向滑轮组机械效率的计算滑轮组机械效率的计算(重点、难点重点、难点)克服摩擦力（平移物体）所做的功w有用=fs物拉力f移动s所做的功w总=fs=fns物100%100%100%100%zwwfsfsfsfnsfnf 有有物物物物物物f s物fs1如图所示，用f

8、50 n的力通过滑轮组水平拉重力为80 n的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力f做功为40 j，已知物体受到水平地面的摩擦力为60 n，则物体运动的距离为 m，该滑轮组的机械效率为 (忽略绳子和动滑轮的重力)0.460 %f=60nh=f=50n s=w总=40j3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库. 求过程中:（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大（ g取 10n/kg）1、如图

9、所示，用滑轮组拉着重600n的物体a沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力f做的功为1280 j 求:（1）拉力f的大小及拉力的功率（2）若动滑轮的重为12n（不计绳重及摩擦），计算滑轮组的机械效率.综合计算综合计算典型例题解析典型例题解析2、用“一定二动”的滑轮组来提升重物g，如图所示，不计 拉线质量及滑轮转动摩擦的影响，每个滑轮的质量相等，所提升的重物g是边长为2 dm 的正方体大理石块；当拉力f为60 n时，石块恰能被匀速提升，求：匀速提升大理石 块时，滑轮组的机械效率多大?当绳子自由端拉力为40 n时，大理石块对地面的压强是多大?(石=2.5103 kg/m3，g=10 n

10、/kg)【答案】 83.3 %, 2103 pa 3、小雨要从水中提升一个体积0.01m3、密度为5103kg/m3的立方体金属块a。他使用如下图所示的滑轮组匀速提升重物。不计绳重和摩擦。已知g动=100n，当将物块a浸没于水中，在金属块没有露出水面前求:（1）金属块a的重力，（2）作用在绳上的拉力f，（3）此时滑轮组的机械效率.典型例题解析典型例题解析 练习练习1、如图6-2-5所示，用该滑轮组提起重为320 n的物体时，绳子自由端 的拉力f=200 n.(不计绳重和一切摩擦)该滑轮组的机械效率为多少?若被提的重物改为g=420 n，5 s内将重物提升2 m，则绳端拉力做了多少功?功率为 多

11、大?机械效率是否变化?如变化，则机械效率为多大?图6-2-5【答案】80%1000 j；200 w；变大；84%2.某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力拉力f为为400 n，能将，能将75 kg的物体以的物体以0.1 m/s的速度的速度匀匀速速提升，则拉力提升，则拉力f的功率为的功率为 w，此时滑轮组的，此时滑轮组的机械效率为机械效率为 (不计绳重和摩擦不计绳重和摩擦g=10n/kg).12062.5g=750nh=v物=0.1m/sf=400ns=v=nv物=0.3m/swghghgwfsfnhnf有用总 重难点突破课时训练课时训练3.如图所示，用滑轮组在20 s内把重600 n的物体匀速提高2 m的过程中，拉力f 做功为1440 j，求：滑轮组的有用功及机械效率拉力f的大小及拉力f的效率 .【答案】1200 j，83.3%240 n，72 w例题、如图所示，木块重200 n，前进过程中所受的摩擦力为40 n，拉力f为30n， 求：不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2 m时拉力f做了多少功?如果这个装置的机械效率是80%，拉力f的大小等于多少?【答