第13讲 机械效率

1、第13讲 机械效率20142014安徽省中考物理总复习安徽省中考物理总复习一、有用功、额外功、总功1有用功克服物体重力/摩擦力mgh(1)定义：对人们有用的功，一般指_ 做的功(2)计算公式：W有用Gh_.2额外功(1)定义：一般指对动滑轮、绳子及克服滑轮与绳子、滑轮与轴等之间摩擦力做的功(2)计算公式：W额外W总W有用2公式：3总功(1)定义：有用功和额外功_，一般等于拉力做的功之和(2)计算公式：W总FsFnh.二、机械效率1定义：有用功与总功的比值W有W总100%.3任何机械的机械效率都小于 1.三、几种特殊机械效率的计算三、几种特殊机械效率的计算1、竖直方向的滑轮组：、竖直方向的滑轮组

2、：W有有=GhW总总=FS（S = nh）=W有有W总总=GhFS=Gn F不计摩擦和绳重不计摩擦和绳重,F=nG物物+G动动W额额=G动动 hFGhS注意：影响机械效率的因素：动滑轮的重、物体的重、滑轮和轴、滑轮与绳子间的摩擦提升同一重物，动滑轮越多的滑轮组机械效率越低同一滑轮组，提升的重物越重机械效率越大(在绳子能承受的限度内)2、水平方向的滑轮组：、水平方向的滑轮组：W有有=f S物物W总总=F S（S=n S物物）=W有有W总总=f S物物F S=fn F（VF=nV物物）F SS物3、斜面的机械斜率：、斜面的机械斜率：W有有 = G hW总总 = F S=W有有W总总= G hF S

3、W额额=f Sf =W额额 S FhsG注意：影响机械效率的因素：斜面的_、斜面的_提升同一重物时，斜面坡度越大，越不省力，机械效率越大倾斜程度相同的斜面，斜面越粗糙，斜面的机械效率越小.倾斜程度粗糙程度斜面的省力情况与斜面的倾斜程度有关。高度相同时，斜面越长，即斜面越缓，越省力。4、杠杆的机械效率、杠杆的机械效率G hF SW有有 = G hW总总 = F S=W有有W总总= G hF S注意：注意：影响杠杆机械效率的主要因素：杠杆的自重影响杠杆机械效率的主要因素：杠杆的自重 .四、测定滑轮组机械效率四、测定滑轮组机械效率原理是原理是_。实验中需要的测量工具有实验中需要的测量工具有_和和_。

4、需要直接测量的物理量有：需要直接测量的物理量有：绳子自由绳子自由端的拉力端的拉力F、_、_和和_。测测=W=W有有W总总 =Gh/Fs刻度尺刻度尺弹簧测力计弹簧测力计物体重物体重G物体上升距离物体上升距离h绳自由端移动距离绳自由端移动距离S考点1滑轮组的机械效率【例1】(2011年广东)用如图 1521所示的滑轮组在 20 s内将重600 N 的物体从地面竖直提高4 m，所用拉力是250 N在这个过程中，求：图1521(1)有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？(3)滑轮组机械效率是多少？思维点拨：对重物做的功为有用功，拉力做的功为总功，拉力的功率即为总功的功率，不能把功率和机械效率混淆考点2

5、斜面的机械效率【例2】(2011年柳州)在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关如图1522是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据图1522(1) 分析表中数据可得该实验是探究_( 选填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面越_，机械效率越高(2)另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面用弹簧测力计沿斜面把一木块_拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率保持斜面的_不变，改变斜面的_，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率比较两次_的大

6、小，即可验证猜想是否正确思维点拨：设计实验步骤时要体现控制变量的思想我的答案：(1)小聪陡(2)匀速倾斜程度粗糙程度机械效率教师参考备选题(2010 年宜宾)小明和兴趣小组的同学们利用如图 B38 所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验)过程和装置发表了下列不同的看法，其中不正确的有(图B38A匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力B斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的C匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是增大的D匀速拉动时，木块是要克服摩擦力做额外功的解析：拉力大小等于摩擦力与木块重力在斜面上的合力，A 错答案：A1(2011年广州)用图 1533 甲、乙两种方式匀速提升重为100

7、 N 的物体，已知滑轮重20 N、绳重和摩擦力不计则()图1533A手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙答案：D2(2010年广东)某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图 1534 所示的两种方式搬运，F1 和)DF2 做功的情况，以下判断正确的是(A两种方式机械效率一定相等B两种方式功率一定相等C两种方式所做的总功一定相等D两种方式所做的有用功一定相等图15343(2011 年河源)下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是()DA跳伞运动员在空中匀速下落的过程B热气球上

8、升的过程C汽车在水平路面上匀速行驶的过程D铅球自由下落的过程4(2011 年广东)在水平地面上，工人用 100 N 的水平推力推动重 150 N 的箱子，4 s 内前进了 6 m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为_J，工人对木箱做功为_J，箱子运动的平均速度为_m/s.06001.55(2010 年梅州)如图 1535 所示，物体 A 的质量 m12 kg，在拉力 F 的作用下，物体 A 以 0.1 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 12 N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长求：(1)物体 A 与水平面间摩擦力 f 的大

9、小；(2)拉力 F 的大小；图1535(3)物体 A 运动 10 s 的过程中，拉力 F 所做的功6(2010 年湛江)湛江港一装卸工人用如图 1536 所示的滑轮组匀速提升质量为 80 kg 的货物，所用的拉力F为500 N，绳子自由端在 50 s 内被匀速拉下 4 m(g 取 10 N/kg)求：图1536(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为 0.04 m2，求货物对地面的压强(2)提升时绳子自由端的速度(3)拉力 F 的功率(4)此滑轮组的机械效率7（2011年中考安徽省卷）某实验小组利用图示装置研、究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； 竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题：(1)杠杆机械效率的表达式为=。(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:。(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。答案.（1）100% （2）杠杆的自重 （3）变大解析：（1）克服钩码重力所做的