浙教版九年级科学上册教师辅导讲义-机械效率

1、学科教师辅导讲义学员编号:年级：初三辅导课时数：3学科学员姓名:科目：科学教师：授课主题C （机械效率）授课日期及时段教学内容0 _一 、专题检测1力学里所说的功包含两个必要因素：一是作用在物体上的 ，另一个是物体在 上移动的。2.在物理学中，把与在力的方向上移动的的乘积叫做功，公式：W=，单位：。3 ?功的原理：使用机械时人们所做的功都不用机械时所做的功，即使用任何机械都4.物体在内做的功，叫做功率，它是表示物体做功的物理量，公式：，单位：。5W F sP = t = t =，由该公式可知，在功率 P - 定时，力F与速度v成反比。6与的比值叫做机械效率，公式：n=。有用功总是小于总功，所以

2、机械效率总小于1通常用百分数表示。、知识梳理1. 有用功：为达到目的必须做的功；额外功：为了达到目的并非需要又不得不做的功；总功：有用功和额外功的总和G物h ' G动h G物'GW动有用 G物hG物 对于滑轮组而言的公式运用（不可直接用）Fs 卄W有用一W有用耳-W总一一 W有用W 额外2.机械效率的计算:对于水平方向上的滑轮组及滑轮组与浮力组合、与斜面组合时，可牢记针对滑轮组的机械效率，力均是作用在滑轮组上的，进行受力分析找力并求该力所作的功，分清有用功和总功，运用基本公式求机械效率。w W55.=55可知，当提高机械效率的额法功由公式机械效率越高，因此设法减小额外功可以提高

3、机械效率。如减轻动滑轮本身的重量，定时，有用功越大，机械效率越高，因此增大有用功可润以提高机械效小摩擦等；当额具功i可变性”wW1如增加物重可以提高机械效率。机械效耳=-Aixioo% = X100% =一叫陷用+莊砂1十怙xlOO%可知，如果该机械的额外功（W额外）定，有用功（r ）越大，机械效率越大。因此，增加物重能增大机械效率。由上面的公式还可以知道：当有用功一定时，额外功越小，则机械功率越大。因此设法减小额外功可以提高机械功率。如减轻机械本身的重量，加润滑油以减少摩擦，都可以不同程度地减少额外功，提高机械效率。4. 与斜面效率有关的公式：； 1 ":;，1 'W有用F

4、S根据"叮"，可知'J-,利用这个式子可求物体与斜面间的摩擦力体走过的路程越斜面机械效率与斜面的坡度有关，坡度越大，物体与斜面间压力越小，滑动摩擦力越小，提升相同高度，物 短，因此克服摩擦做的额外功越小，机械效率越大。%5. 杠杆机械效率:叫叫 +论6. 组合机械的机械效率二、题型突破1、机械效率的认识和比较1.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，贝卩（） ?' ' L 1 ”J r 十' 厂一1 、1 一 1 _ "7 八/ 八 / 八 L 7 / 八 |7 7A 七 J/ ' 1 7

5、/、7 /B :乙吊车二的电动机做的有外功较多C.甲吊车的电动机做的总功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同解答：.A、分析知甲乙吊车做的有用功相冋.此选项错误，不符合题意；B、 两辆吊车做的有用功相冋，乙吊车做的额外功较多，所以乙的效率较低.此选项正确，符合题意；C、 已知甲吊车的机械效率高，有用功相冋，如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾.此选项错误，不符合 题意；D、 两吊车做的有用功相冋，如果总功也相冋，则机械效率相冋.此选项错误，不符合题意.故选B.2.下列关于机械效率的说法正确的是（）A .机械效率不可能达到 100%B .随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100%C. 滑轮

6、组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D. 杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率解答：AB、科技无论怎么发展，机械元件之间摩擦都不能消除，机械效率不可能达到 100%，更不会大于100% ?所以选项A正确，选项B错误.CD、滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低，跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关，在这些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率的更大一些.选项CD都错误.故选A.3?如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为n;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为n.若不计绳重与摩擦，则（B. Wi=W2,C.

7、WiV W2,n> n)D. wi>W2, nv n解答：因为小明分别用甲、乙两个滑轮把冋一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相冋;A . Wi=w2,当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高又因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，贝V总功越多，机械效率越低 即WV W2, n> n,所以C选项正确.故选C .4.在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为n定、n动、n组，则下列选项正确的是（）A .耳组V 耳动V n定B .耳定V 耳动V n组

8、C.耳动v 耳定v n组D.耳定v 耳组v n动解答：? ?匀速提升同一物体到同一高度处，?三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用；? ?不计绳子质量和摩擦，?使用滑轮做的额外功：W额=6轮h,又?使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、i、2,?使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功：W额iV W额2V W额3,T W总=W有用+W额，?三种情况下做的总功：W定V W动V W组，W有用-n=,W a?使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率:n定n动n组.故选A .2、滑轮组的机械效率F=i0N，则关于该动滑轮的说法中错误的是i .如图所示，不计摩擦，把重G=i6N的物体匀速提起所用的拉力

9、A .人拉绳做功的功率为 75WC.绳子自由端移动的速度为0.3 m/sB 滑轮组的机械效率为 80%D 动滑轮重为100NA .动滑轮重4N根据F=（G物+G动）得G动=2F -G物=2X10N - 16N=4N，所以A正确.2?物体滑轮可以省一半的力=0但费距离n=所以? V =3v=3 X 0.1m/s=0.3m ;故 C 正确；B正确.B.使该用动滑轮要费距离C .该动滑轮的机械效率为 80%D .提升物体的速度越快，机械效率越高 解答:C n00%= 1。 二一佃 =80% 所以 C 正确.2提升物体的速度快，则做功快，功率大，但效率不变？所以 故D错误.选D.2?如图所示，小丽用滑

10、轮组匀速提升一个重为 不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（600N的物体，物体上升的速度为）0.1m/s，人拉绳的力 F为250N人拉绳做功的功率 P='二=Fv' =250NX 0.3m/s=75W 故A正确;滑轮组的机械效率：匚；-=仁80% ;故B正确；F八（G物+G轮）即 250N=（600N+G 轮）3G轮=150N，故D错误.故选D.3?如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N ?若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A 45N、50%45N、75% C .60N、50% D 60

11、N、75%解答： 物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，?.?物体和地面之间摩擦力为f=45N ,A处的拉力大小为 FA=f=45N . 从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，?/F=30N , f=45N ,?骨轮组的机械效率为:n 二口，=门="勺= w =75% . W总FS F2 心物 2F 2X30N故选B.4.地面上的物体匀速拉动，物体移动了接触面积为0.5m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450N，绳子自由端受到的拉力小明用如图所示滑轮组将一个放在水平3m，物体重为2000N，与地面的F 为 200N，求：物体对

12、地面的压强； 拉力F做的功； 该装置的机械效率.解答:|物体对地面的压力:F=G=2000N ,物体对地面的压强：F 2000N p=A=4000Pa ；(2) 由图可知:n=3 ,绳子自由端移动的距离:Wf=F 拉 s=200N X 9m=1800J ；(3) 该装置的机械效率：s=ns ' =3 x 3m=9m拉力F做的功:nAA X100%= aa x100%= J 物 X100%=工 刈 00%= ° 河X100%=75% . 'W 总 Fs Fns 物 nF 3X SOON答:(1)物体对地面的压强为4000Pa ；(2) 拉力F做的功为1800J ；(3)

13、 该装置的机械效率为75% .5.中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底一个方形物体.物体上表面距离水面50米,333重力为2400N，体积为0.2m .打捞时匀速提升该物体.(g=10N/kgp水=1.0 XI0 kg/m )求: 物体沉在江底时，上表面受到的水的压强； 物体在露出水面之前受到水的浮力； 物体在露出水面之前，人的水平拉力F【设物体在露出水面之前此装置的机械效率为80% (1)物体上表面受到的压强为P= p gh=1.0 x k §m xiON/kg >50m=5(2) 物体露出水面前受到的浮力为33F 浮=p 液 gV 排=1.0 X10 k

14、g/m xiON/kg(3)2000N=400N33Xl0 Pa;3X.2m =2000N ;物体出水前，滑轮组对物体的拉力为F' =G F 浮=2400N -作用在绳子末端的拉力为F=26 2X80%=250N .答:物体上表面受到的压强为5X I05pa ；物体露出水面前受到的浮力为2000N ;物体出水前，作用在绳子末端的拉力为250N .3、斜面的机械效率1?如图甲所示，王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙?他找来一块木板，搭 成图乙所示的A .王大叔克服重力做功较多B两人做同样多的有用功C.小鹏做功的功率要大些D甲、乙两种情况下的机械效率一样)?选

15、项A错误、斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上 ？关于这两种方法，下列说法中正确的是(.此选项错误；故选B.如图，某同学用F=300N3m ,底边为4m，斜解答：A、 B、这两种方法，都把重物推到了高台上，两人做同样多的有用功，克服重力做功相同 选项B正确；C、功率等于功与时间是比值，由于题中没有给出时间，不能确定哪个做功的功率大D、 由于乙中情况需要克服摩擦做功，所以乙种情况下的机械效率小？此选项错误.2.的力将重为400N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面的高为 面的机械效率()C 56.25%D 45%解答：有用功： W有用=Gh=400 X 3m=1200J ,=5m,斜面高3m，斜

16、面底边是4m,所以斜面长度为：s=二.i ; ;总功：W 总=Fs=300NX 5m=1500J机械效率："覽二鵲=80% -故选B.3.图所示，斜面长为3m,高为Im,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中（）iA .有用功是 400J，总功是840JB有用功是840J,额外功是 400JC .总功是12O0J，机械效率是 70%D.有用功是400J，机械效率是70%对木箱做的有用功：W 有=Gh=840NK 1m=840J,利用斜面做的总功：W 总二 Fs=400IN< 3m=1200J;额外功 W yW总-W有用=1200J - 840J=3

17、60J ,斜面效率：駕=A X100%=70% .故选C.4.一个重为G的物Li,是右斜面长L2的1/2，且体沿如图所示的左右两个斜面，被推上同一个平台，左斜面长为沿两个斜面推动物体时所受摩擦力一样大，那么两个斜面相比A .用左斜面省力少，机械效率比右高B .用右斜面省力多，机械效率比左高C. 两个斜面做的有用功一样，效率也一样D. 条件不足，无法判断? ? ? 左斜面倾斜角度大于右斜面，?用右斜面更省力；由题知，沿两个斜面推动物体时所受摩擦力一样大，fl=f2, LiV L2,? W 额=fL ,?利用两个斜面做额外功：W额iV W额2,? W有用=Gh , G、h相同，?利用两个斜面做的有

18、用功：W 有用仁 w 有用 2,? W总=W有用+W额,?利用两个斜面做的总功：W总iV W总2,岬有用n= ,?利用两个斜面的效率n> n.由上述分析可知，用左斜面省力少，机械效率比右高 故选 A.如图所示，斜面长 6m,高3m,用沿斜面向上、大小为 100N5.的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了 2m，下列B.物体重300ND.拉力F的功率是40W/A .滑轮组的机械效率是 40%（C .拉力F做的功是600J说法正确的是（）解答:因条件不足，无法计算物体重和机械效率，故A、B错.拉力F移动的距离：s=3s ' =3 x 2m=6m拉力F所做的总功：W总=Fs=100N X

19、6m=600J，故 C正确； 拉力F做功的功率：思考：p=A=型丄=12ow，故D错；t 5s故选C.若物体的重力为300N,整个装置的机械效率为多少？物体所受摩擦力为多大？滑轮组机械效率能求出吗?5N的硬棒，他将棒的一端固定，4、杠杆的机械效率1.小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为10cm，则2倍，所以把重为15N的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了小明作用在杠杆上的拉力是 N，此过程中杠杆的机械效率是 .15N的物体和5N杠杆的重作用在杠杆中点上，动力竖直作用在杠杆的末端，动力臂是阻力臂的动力是阻力的二分之一，所以

20、F= （G+G杆）=（15N+5N） =10N .2 2使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的有用功：W有=Gh=15X h，总功：W 总=Fs=10N< 2h，聊有机械效率:W tA故答案为：10; 75% .2?如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m .拉力所做的功为J，有用功为J，杠杆的机械效率为 %.J丿然后小婷设计了如图所示的J解 答：有用功为 W 有=Gh=18N ( 0.1m=1.8J ;拉力所做的功为 W 心Fs=8N K 0.25m=2J , 杠杆的

21、机械效率为 n-用xioo%-l 刃xioo%-9O% .陀2J故答案为：2; 1.8; 90.机械效率可能跟动滑轮有关机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关机械效率可能跟被拉物体重有关机械效率可能跟承受绳子的段数有关2组实验进行对比，来验证小红提出的假设，则该实验验证的假设是(5、机械效率相关实验1?小红在探究 影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出下列假设(1)(2)(3)猜想滑轮组机械效率可能跟动滑轮、物 体上升的高度、物体重力、绳子的段数 有关，探究滑轮组机械效率跟 其中一个因素的关系时，控制其它因素不变 ？如图，动滑轮、物体上升的高度、物体重力可以相 同，绳子的 段数不同，所以如图探究

22、滑轮组机械效率跟承受绳子的段数的关系故选D.A . (1)解答:B .(2)C. (3)D (4)2?在 测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：实验序号钩码重钩码上升的高度 h/cm拉力F/N:绳端移动的距离s/cm1.020.000.740.002.020.001.240.003.020.001.740.00实验时，用手 拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升(1)第次实验时测得动滑轮的机械效率为（ 选填增大”减小”或不变” ）.第次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W.由表中实验数据分析可知，同一动

23、滑轮，所提升物重增大，机械效率将解 答:(1 )在实验时，应用手匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升(2)1&00-L。发 20X1 0F|sl0. 7NX40X1 0 2m为物体上升速度的100% 八 71.4%由第三次数据知，s=2h ,所以绳子移动速度2倍.P 总-心=日-FV-1.7NX 0.05m/s X=0.17Wt t根据表格中数据，的效率 吃丿山2x100%=_泸x 100% ? 83.3%f2s21.2NX40X1 0 mG3h33 ONX 20X 1 0_2inX00%=_x 100% ? 88.2%f3s31.7NX40X1 o m根据三次的机械效率及

24、物重的变化可得冋一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大故答案为： 匀速；(2) 71.4% ; (3) 0.17; ( 4)增大.(1) 除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器材是；(2) 在实验过程中，应沿斜面向上拉动术块，使木块做 运动；3. 斜面是一种简单机械，生活中人们常常利用它来省力 他找来木块 A、长木扳B、三个高度不同的长方体是小明想搽究 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系C和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图所示(3) 实验记录数据如下表，则第3次实验时斜面的机械效率为(4) 分析比较下表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡实验次数:斜面倾斜程度木块重G/N斜面咼度

25、h/m沿斜面的拉力F/N木块沿斜面移 动的距离S/m斜面的机械效 率较缓50.23.30.560.6%2较陡50.253.80.565.8%3:最陡50.34.20.5解答：(1)要测量斜面的高度和木块沿斜面移动的距离就要使用长度的测量工具一一刻度尺；(2) 为了保证弹簧测力计的示数稳定，就要让木块做匀速直线运动；(3) 第三次实验时，斜面的机械效率n型二旦X0.迦 疋71.4%FS 4. 2NX0. 5n(4) 由图中数据可知：斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高.故答案为：(1 )刻度尺；(2) 匀速直线；(3) 71.4% ;(4 )斜面的机械效率越高.4?用如图所示的实验装置测量杠杆

26、的机械效率？实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的 钩码缓缓上升.(1) 实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，读出测力计的示数F为N，钩码总重量G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离 s为0.3m，则杠杆的机械效率为 % ?(2) 为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测 量并计算得到下表所示的两组数据：欠数钩码悬挂占J 、钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率n /%1 ,A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3根据表中数据，能否得出杠

27、杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；请简要说明理由(写出一条即可)：解答：(1 )由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N , 所以它的示数是 0.5N;在实验过程中，有用功是：W有用=Gh=1.0NK 0.1m=0.1J ,总功是： W yFs=0.5N X 0.3m=0.15J ,所以杠杆的机械效率是：n=育用X100%= 叮X100%=66.7% .w 总0.15J(2 )分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持钩码所挂位置不变，而实验中，两次钩码悬挂的位置是不同的；同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力

28、的正确结论，只凭一次实验数据做出结论是不科学的.故答案为：(1) 0.5 ；66.7 ；(2)不能？两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较(或仅根据一次 对比实验所得结论是不可靠的).四、专题过关1 ?下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A ?机械效率可以达到100%B ?机械效率的高低取决于有用功的多少C. 使用滑轮组做功越快，机械效率越高D. 用同一滑轮组提升质量不同的物体，机械效率不同解答：A、由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1,A错误；B、 机械效率是有用功与总功的比值，取决于有用功和总功，B错误；C、 使用滑轮组做功越快，功率越大，机械效率不一

29、定高，C错误；D、 用同一滑轮组提升质量不同的物体， 额外功相同，有用功不同，所以有用功在总功中所占的比值不同，机 械效率不同，D正确.故选D.2.如图甲、乙所示是由相同的滑轮装成的滑轮组，甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是()A. 甲的拉力是乙的拉力的B. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C. 甲拉力的功率大于乙拉力的功率D. 如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的要高由题知，重物重力相同，设其大小为1：因为两个都是定滑轮，空气阻力、图G,物体升高的速度相同，设其大小为摩擦、滑轮和绳子

30、的质量均不计，所以V,F仁G,绳子的速度v仁V.Pi=Fiv=Gv , nJh =1 ；FS图2:因为是一个定滑轮、一个动滑轮n=2，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以-绳子的速度 V2=2V ;拉力功率 P2=F2v2=AGX2v=Gv ；2Fk GnAA=F2STGX2S=1故选BD .45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩3?如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为擦，下列说法中正确的是：(g=10N/kg )()A 作用在绳自由端的拉力F为125NB .在2s内做的有用功为 900JC .该套装置的机械效率为 90%D.若所挂物体越重，该滑轮组机械效

31、率越小解答： A、物体受到的重力为 G=mg=45k 0 10N/kg=450N由图知：承担物重的绳子有 3段，作用在绳子自由端的拉力为F= ( G+G 动)=X( 450N+50N ) 沁 167N 此0 0选项错误;B、拉力做的有用功为 W有用=Gh=450NK 2M=900J?此选项正确;C、拉力做的总功为rW 总=Fs=Fnh= :° X3X2m=1000J ,3滑轮组的机械效率为n*有用X 00%=勺叮X100%=90% .此选项正确；W 总1000JD、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高.此选项错误.故选B、C

32、 .4. 如图所示，用一动滑轮拉一物体 A以0.5m/s的速度在水平面匀速运动，物体 A重为20N，受到的摩擦力是物 重的0.2倍，水平拉力F为2.5N ,则在2s内拉力做的功是 J,滑轮的机械效率是（不计绳和滑轮重力）解答：物体A移动的距离S仁V it=0.5m/s 2 X=1m，所以拉力F移动的距离为 S2=2S 1 =2 Xm=2m ,所以在2s内拉力做的功是W 总=FS2=2.5N X?m=5J ,物体A克服摩擦力做的功 W有用=fS仁0.2GS i=0.2 X0NX1m=4J ,滑轮的机械效率 耳丄有用=£X100%=80% .W总5J故答案为5; 80% .5. 如图所示

33、，拉力F将重为100N的物体匀速拉到4m高的斜面顶端，所用时间为20s，克服摩擦所做的额外功为100J .下列说法中正确的是（）A.B .整个过程中克服物体重力做的功为400J整个过程中拉力F做的总功为400J斜面的机械效率为80%r D拉力F的功率为20W解答：A、克服重力做功：W w=Gh=100 X 4m=400J .符合题意.B、总功为： W =W有+W额=400J+100J=500J .不符合题意.C、有400J斜面的机械效率：n 丁-詈乎=80% .符合题意.Wfi 500JD、W ITQp|T拉力功率：P=一=25W .不符合题意.t 20s故诜A、C.446. 如图，重为3.2

34、 X0 N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6 X0 W的功率沿与水平地面成30°角（30。角的斜坡，斜坡长是斜坡高的2倍）的斜坡匀速向上爬行 20m.已知斜坡的机械效率为80% .求卡车：（1）爬坡时的牵引力；2) 爬坡时的速度解餌：(1)由题知，斜面长度 s=2h:rj有用= Gh= Gh= G 艸总 Fs F2h FX2?/.匚=G =3.2X2"2X80%?(2) / P=FV,二匀速爬坡时的速度:=4.8m/s +4答：(1)爬坡时的牵引力为 2X10 N ;(2)肥坡时的速度为 48m/s7?如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂

35、在杠杆0B下面的物块缓慢上升至虚线位置，物体上升的高度为30cm，测力计上升的高度为 20cm，这一过程中杠杆的机械效率为90%，测力计的读数如解答:G x 0.3cm90%=2. 5MX 0. 2cm图所示，则物块的重力为N.弹簧测力计的分度值是 0.1N，读数是：2.5N ;由n一二二可得：W曰FsG=1.5N .故答案为：1.5.&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

36、 程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为山、h2.回答下列问题：(1) 杠杆机械效率的表达式为 n= .( 用已知或测量物理量符号表示 )(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, 0、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” ).(4) 若弹簧测力计拉力方向一直垂直于 OB 杆向上拉动，则测力计示数 (选填变大” 变小”或不变”)疋，2 A £C AgJLsaFa|（4）所以测力计示数变小解答：故答案为：（1）叫育Gh,有用功为 W w

37、=Ghi，总功 W =Fh2，则机械效率的表达式 n= X100%=X100% .帕若弹簧测力计拉力方向一直垂直于0B杆向上拉动，阻力不变，动力臂不变，阻力臂减小，动力减小，Gh,（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定，重物升高的距离主要因素是杠说明有用重一定，所以影响杠杆机械效率的（3）杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功， 设杠杆重心升高的距离为 h，所以，Ghi+G杠h=Fh2, G不变，W有+W额=W总,hi不变，G杠不变，钩码从A点到C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上悬的角度减小，

38、杠杆升高的距离 Ghi+G杠h变小，所以Fh2也变小.h变小，所以Ghi根据耳瓦池°%分母变小，分子不变，所以小X100% ； （ 2）杠杆的自重；（3）变大；（4）变小.9 ?在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可Fh9能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A. 斜面的机械效率可能与物体的重力有关。B. 斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图3所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验斜面倾物块重量斜面咼度沿斜面拉斜面长有用功总功斜面的机

39、次数角°GNh/m力F/NS/mWWJW总/J械效率30°5. °°. 64 . 21 . 23 . °5 . °30°3. °°. 62 . 51 . 21 . 86°%45°3. °°. 82 . 81 . 22 . 43 . 471%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）。（2） 根据表格中数据，第次实验斜面的机械效率为 %第次实验中总功为 J（填写字母）；通过对比实验、数据，

40、可（3）通过对比实验、数据，可验证小华的猜想 以得出的探究结论是： 。（4）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与 （写出一个）有关。解答： （1）匀速左（2）60 3 . 0（3） A 在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关（4 ）物体或斜面的粗糙程度10?如图所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物，当重物全部在水中时，拉力F为160N，滑轮组的机械效率为80% .当重物离开水面后拉力 F'为480N，整个装置的摩擦和绳重不计.求：（1）动滑轮的重力；（2）物体的重力；（3）重物的密度

41、.J* J 丿#护#it. I f(j解答：（1）设物体浸没在水中，上升h，有两段绳子承担物体的重，所以绳子自由端移动2h ,?整个装置的摩擦和绳重不计根据n=得：申aW 有（G - F 浮）h G -F 浮n=Wa FX2h2F卡a所以，G - F 浮=2Fn =2X 160NX 80%=256N又？ F= （ G - F 浮 +G 动）=（G - F 浮+G 动）,n2? G动=2F -（ G - F 浮）=2X160N - 256N=64N .（2）当物体离开水面时，因为， F'=（G+G动）=-（G+G动），n2所以，G=2F - G 动=2X480N - 64N=896N .

42、（3）因为 G- F 浮=256N，即：896N - 1.0 >10 3kg/m 3X10N/kg X/=256N,所以，V=6.4 X 10-2m3.根据 G=mg= Vg ,33所以= =1.4 X10 kg/m张 6.4XxiON/kg答：（1）动滑轮的重力为 64N ；（2）物体的重力为 896N ；（3）重物密度为 1.4 XI03kg/m3.五、课后作业?若不计绳重及摩擦，下列说1用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度 法正确的是（）A ?绳子受的拉力 F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同B ?绳子受的拉力 Fi和F2大小不相

43、等，滑轮组的机械效率不同C?绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D ?绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等解答：不计绳重及摩擦，?拉力 F=2 （ G 物 +G 轮），ni =2, n2=3,n?绳子受的拉力：zi=丄（G物+G轮），尸2=丄（G物+G轮），23? Fi MF,?动滑轮重相冋，提升的物体重和高度相冋，W额=G轮h, W有用=G物h,?利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，岬有用? nxioo%,?滑轮组的机械效率相冋，故A、B错；?绳子自由端移动的距离s=n h, ni=2, n2=3，提升物体的高度 h相同，二 si=2h , S2

44、=3h ,二 si M2,拉力做的功：W 仁 FiSi=丄（G 物 +G 轮）A2h= （ G 物 +G 轮）h2W2=F2S2=2（ G 物 +G 轮）X3h=（ G 物 +G 轮）h3?, Wi=W2,故C正确、D错.故选C.2?用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60% ?则下列选项错误的是（）A ?拉力一定是 I25N有用功一定是I50JC ?总功一定是 250JD. 动滑轮重一定是 I00N解答：对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3 ,对物体做的有用功:W 有=Gh=150NK 1m=150J?=有? W 总=J'J 1 =250J ,? W 额=W 总一W 有=250J