中考物理第二轮复习学案-专题3 有关机械效率计算专题

专题三 有关机械效率计算专题
一、复习目标：1、了解各简单机械——杠杆、滑轮、斜面的特点 2、要做到容易
解答简单的关于机械效率的计算 3、学会关于机械效率的综合计算
二、知识储备：
1.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉
力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________.
2、在力学中，功包含两个必要的因素分别是
和
，计算功的公式
W= 。克服重力做功的公式为 W=
，克服阻力做功的公式为 W= 。
3、计算机械效率的公式是
。
三、典例解析：
1、简单的有关滑轮组的机械效率的计算
例 1：用如图 1 所示滑轮组将重 6×102N 的物体匀速提高 2m，拉力所做的功为
2×103J，所用的时间为 20s。求：
（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率。
跟踪练习：1、如图 1 是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的
质量为 200g，每个滑轮的质量都为 50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，
使用滑轮组使钩码匀速直线上升 10 ㎝，则人的拉力大小为
N，有用功
为
J，额外功为
J，机械效率为
．
2、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。
（1）当物重为 150N 时，绳端所用的拉力是 60N，此时滑轮组的机械效率是多
少？
（2）当所吊重物为 300N 时，10s 内重物被匀速提高 2m 时，绳端拉力做功的功
率是多少？
2、有关斜面的机械效率的计算 例题：如图所示。斜面长 1m，搞 0.2m．；将 10N 重的物体 A 从斜面底端匀速拉 到斜面顶端，需要用平行于斜面的力 2.5N，那么： (1)斜面的机械效率是多少? (2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?
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(3)为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议： A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端 B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端 C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面 其 中 建 议 ____________( 填 番 号 ) 可 以 达 到 目 的 ； 理 由 是 ： ______________________ 跟踪练习：1、如图所示装置将重为 100N 的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已 知斜面的长是 5m，高是 2m，拉力 F=50N，则该装置的机械效率为（ ）
2、如图所示，将体积为 2.0×10-3m3 的木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的 示数为 4N，松木沿斜面移动 1m，上升的高度为 30cm。求： （1）松木块的重力。 （2）斜面的机械效率。（g=10N/kg，ρ木=0.5×103kg/m3）
3、关于机械效率的综合计算 例 3.一质量为 6kg 的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水 中匀速提起 1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为 25N， 求石块在上升过程中： （1）石块受到的浮力为多少？ （2）绳的自由端拉力做功为多少？ （3）动滑轮的机械效率为多少？ （ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）
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达标测试 1、如图 3 所示，物重 G 为 600N，用滑轮组将重物匀速提升 5m，所用的拉 力 F 为 250N，滑轮组的机械效率为_____________；若不计摩擦，被提升的 物重增加时，滑轮组的机械效率将___________（选填“变大”、“变小”或 “不变”）。 2、一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图 5，汽车车厢高度 h=1.5m， 斜面长度 s=3m，现用力 F 沿斜面把重箩筐 G=1800N 的重物匀速 拉到车上。若不计摩擦，拉力 F 为______N；若实际拉力 F’ =1200N，则该斜面的机械效率是_______％。
3、如图 6 所示，用一动滑轮拉一物体 A 以 0.5m/s 的速度在水
平面上作匀速直线运动，物体 A 重为 20N，受到的摩擦阻力是
物重的 0.2 倍，水平拉力为 2.5N，则在 2s 内拉力做的功是
_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)
4、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．功率大的机械，做功一定多
B．做功快的机械，功率一定大
C．效率高的机械，功率一定大
D．做功多的机械，效率一定高
5、关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A.有用功越大，机械的机械效率就越高 B.额外功越大，机械的机械效率就
越低
C.总功越大，机械的机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高
6、甲乙两机械，甲的机械效率是 70％、乙的机械效率是 50％，下列说法中正确
的是：
A、使用甲机械做功省力
B、甲机械做功快
C、相同时间内，甲机械完成的功多 D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。
7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图 8 所示的
实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
（1）小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力
计读出拉力为 0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为 0.1m，以上
测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：
钩码重 弹簧测力计提升的高度 有用功（J） 总功（J） 机械效率
（N）
（m）
2
0.4
0.2
0.2
100%
（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为 100%，他们意识到出现了错误，请 你帮助找出原因________________________ (3)该滑轮组的机械效率实际为_____ (4)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______（选填变大、 变小、不变）
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8、如图 9 所示，物体重 180N，动滑轮重 20N，绳重和摩擦不计.在拉 力 F 的作用下，物体正以 0.1m/s 的速度匀速上升.求： （1）拉力 F；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率.
9、如图 10 所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重 103N，电 动机的额定电流为 4A，电阻为 20Ω；电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力 为 500N，l 分钟内将货物匀速提升了 6m。求：（1）滑轮组的机械效率是多少？ （2）电动机的额定功率是多少？
10、某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀 速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的 (滑轮和拉绳自 重 不 计 )， 船 的 总 质 量 为 7．92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的 0．01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N， 船靠岸的速度是0．3m／S，(g=10N／kg)求： (1)滑轮组的机械效率． (2)人拉绳的功率．
答案 跟踪练习：一、1、0.5N，0.1J，0.05J，66.7％
2、（1）83.3％ （2）66 二、1、40％ 2、（1）10 （2）75％ 三、1、1：5 2、（1）20N，（2）50J （3）80％
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达标测试： 1．80％，变大 2。10，5 3。80％，300J 4。900N，75％ 5。5J，80％ 6。B 7。 D 8。D 9。B 10。（1）匀速竖直（2）弹簧测力计提升的高度应是 0.5m（3）80％ （4）变大 11．（1）100N（2）20W（3）90％ 12．（1）66.7％，（2）470W（电动机消耗的电能是所做的机械能和产生的热能的 和） 13．（1）3×104N，最近（根据杠杆的平衡条件）（2）7×104J，50％ 14．7×104Pa，72000J 15．(1)90％，(2)264W（据推导公式 P=Fv 计算） 16．（1）60％，（2）1500W 17．
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