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1、
專題二 有關(guān)機械效率計算專題
一、中考考點:
1、了解各簡單機械——杠桿、滑輪、斜面的特點 2、要做到容易解答簡單的關(guān)于機械效
率的計算?3、學(xué)會關(guān)于機械效率的綜合計算
二、知識儲備:
1.對于簡單機械來說,提升重物時,克服___________所做的功為有用功,實際拉力做的功為
________.那么機械效率的計算公式可寫作η=_____________.
2、在力學(xué)中,功包含兩個必要的因素分別是 和 ,計算功的公式?W= ???
服重力做功的公式為?W= ,克服阻力做功的公式為?W= 。
3、計算機
2、械效率的公式是 。
三、典例解析:
1、簡單的有關(guān)滑輪組的機械效率的計算
例?1:用如圖?1?所示滑輪組將重?6×102N?的物體勻速提高?2m,拉力所做的功為?2×103J,
所用的時間為?20s。求:
(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)該滑輪組的機械效率。
跟蹤練習(xí):
1、如圖所示,定滑輪重?1N,動滑輪重?1N。物體?A?在拉力?F?的作用下,1s?內(nèi)將重為?8N?的
物體?A?沿豎直方向勻速提高了0.3
3、19898;.如果不計繩重和摩擦,則以下計算結(jié)果
不正確的是( )
A.?繩子自由端移動速度為0.6𝑚/𝑠
1
B.?滑輪組的機械效率為80%
C.?拉力?F?的功率為2.7𝑊
D.?拉力?F?的大小為4.5𝑁
2、如圖是工人利用滑輪組提升重為?810N?物體的示意圖,某段過程中物體勻速上升的速度
為?0.1m/s,工人拉力?F?的功率為?90W,物體上升?10s?拉力?F?克服滑輪組的摩擦做的功是?60J,
不計繩重.求:
(1)工人拉繩子的速度;
4、
(2)滑輪組的機械效率;
(3)滑輪組中的動滑輪的重力.
3、如圖所示裝置是實驗室在用輕繩繞成的滑輪組.懸掛的重物?G=4.8N,當(dāng)重物靜止于任意
位置時,手對輕繩的拉力均為?F1=1.8N;當(dāng)重物勻速上升時,手對輕繩的拉力為?F2=2.0N,
且物重上升過程中動滑輪恰好轉(zhuǎn)過?1?圈.已知動滑輪周邊凹槽的周長?C=0.3m,求
(1)動滑輪的重力;
(2)重物上升過程中的有用功、總功以及滑輪組的機械效率.
5、
2、有關(guān)斜面的機械效率的計算
2
例題:如圖所示。斜面長?1m,搞?0.2m.;將?10N?重的物體?A?從斜面底端勻速拉到斜面頂端,
需要用平行于斜面的力?2.5N,那么:
(1)斜面的機械效率是多少?
(2)重物上升過程中克服摩擦做了多少額外功?
(3)為了提高該斜面的機械效率,同學(xué)們提出了一些建議:
A、以較快的速度將重物勻速拉到斜面頂端
B、以較慢的速度將重物勻速拉到斜面頂端
C、改用光滑的、
6、板長和高度均不變的斜面
其中建議____________(填番號)可以達到目的;理由是:______________________
跟蹤練習(xí):1、如圖所示裝置將重為?100N?的物體勻速從斜面的底端拉至頂端。已知斜面的長
是?5m,高是?2m,拉力?F=50N,則該裝置的機械效率為( )
2、如圖所示,將體積為?2.0×10-3m3?的木塊,沿斜面勻速上拉時彈簧測力計的示數(shù)為?4N,
松木沿斜面移動?1m,上升的高度為?30cm。求:
(1)松木塊的重力。
(2)斜面的機械效率。(g=1
7、0N/kg,ρ木=0.5×103kg/m3)
3、在斜面上將一個質(zhì)量為?0.4kg?的物體,從底端沿斜面勻速拉到頂端(如圖所示)?所用
時間為?4s,斜面長?s=1m、高?h=0.2m,該斜面的機械效率為?80%.(g=10N/kg)求:
(1)物體受到的重力.
(2)拉力所做的有用功.
3
(3)拉力所做的總功和總功率.
(4)物體在斜面上受到的摩擦力.
3、關(guān)于機械效率的綜合計算
例?3.一質(zhì)量為?
8、6kg?的石塊,沉在裝水的容器底部,某同學(xué)用一動滑輪將石塊從水中勻速提
起?1m,但石塊沒有露出水面,如圖所示,已知繩的自由端拉力為?25N,求石塊在上升過程中:
(1)石塊受到的浮力為多少?
(2)繩的自由端拉力做功為多少?
(3)動滑輪的機械效率為多少??(ρ石=3×103kg/m3,g=10N/kg)
跟蹤練習(xí):如圖所示,某人用機械效率為80%的滑輪組勻速提升重?120N?的物體,在?2s?內(nèi),
繩的自由端移動了?6m,不計繩重和摩擦。求:
(1)物體上升的高度和速度。
9、
(2)人的拉力為多大?
(3)人所做的額外功是多大?
(4)動滑輪重為多大?
4
達標(biāo)測試
1、如圖?3?所示,物重?G?為?600N,用滑輪組將重物勻速提升?5m,所用的拉力?F?為?250N,滑
輪組的機械效率為_____________;若不計摩擦,被提升的物重增加時,滑輪組的機械效率
將___________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
10、
2、一人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上。如圖?5,汽車車廂高度?h=1.5m,斜面長度?s=3m,
現(xiàn)用力?F?沿斜面把重籮筐?G=1800N?的重物勻速拉到車上。若不計摩擦,拉力?F?為______N;
若實際拉力?F’=1200N,則該斜面的機械效率是_______%。
3、如圖?6?所示,用一動滑輪拉一物體?A?以?0.5m/s?的速度在水平面上作勻速直線運動,物體
A?重為?20N,受到的摩擦阻力是物重的?0.2?倍,水平拉力為?2.5N,則在?
11、2s?內(nèi)拉力做的功是
_______,滑輪的機械效率是______(不計滑輪重力)
4、下列關(guān)于功率和機械效率的說法中,正確的是( )
5
A.功率大的機械,做功一定多 B.做功快的機械,功率一定大
C.效率高的機械,功率一定大 D.做功多的機械,效率一定高
5、關(guān)于機械效率,下列說法正確的是( )
A.有用功越大,機械的機械效率就越高
B.額外功越大,機械的機械效率就越低
C.總功越大,機械的機械效率就越低
D.有用功與總功的比值越大,機械的機械效率就越高
6、甲乙兩機械,甲的機械效率是?70%、乙的機
12、械效率是?50%,下列說法中正確的是:
A、使用甲機械做功省力 B、甲機械做功快
C、相同時間內(nèi),甲機械完成的功多 D、乙機械的額外功在總功中占的比例大。
7、小雪和小紅在“測滑輪組機械效率”的實驗中,一起組裝好如圖?8?所示的實驗裝置,他
們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置。
(1)小紅____________向上拉動彈簧測力計,使鉤碼升高,并由彈簧測力計讀出拉力為?0.5N,
同時小雪用用刻度尺測出鉤碼提升的高度為?0.1m,以上測量準(zhǔn)確無誤,其他被測物理量和
計算的數(shù)據(jù)如下表:
鉤碼重(N) 彈簧測力計提升的高度(m
13、) 有用功(J)
2 0.4 0.2
總功(J)
0.2
機械效率
100%
(2)小雪和小紅測得滑輪組的機械效率為100%,他們意識到出現(xiàn)了錯誤,請你幫助找出原
因________________________
(3)該滑輪組的機械效率實際為_____
(4)若提升的鉤碼重增加到6N,則該滑輪組的機械效率將_______(選填變大、變小、不變)
8、如圖?9?所示,物體重?180N,動滑輪重?20N,繩重和摩擦不計.在拉力?F?的作用下,物體正
以?0.1m/s?的速度勻速上升.求:
14、
(1)拉力?F;(2)拉力做功的功率;(3)動滑輪的機械效率.
6
9、如圖?10?所示,建筑工地上的吊車是靠電動機來提升貨物,貨物重?103N,電動機的額定
電流為?4A,電阻為?20Ω;電動機正常工作時,作用在繩子
上的拉力為?500N,l?分鐘內(nèi)將貨物勻速提升了?6m。求:(1)
滑輪組的機械效率是多少?(2)電動機的額定功率是多少?
已
10
15、、某人在河岸上,借助岸邊的大樹,利用滑輪組通過拉繩使停泊在水中的船勻速靠岸.?知
滑輪組是由一個定滑輪和兩個動滑輪組成的 (滑輪和拉繩自重不計?),船的總質(zhì)量為
7.92×103kg,船勻速移動時受到水的阻力是船重的0.01倍,船受到滑輪組的拉力與人拉繩
子的力始終水平,若人的拉力是220N,船靠岸的速度是0.3m/S,(g=10N
/kg)求:
(1)滑輪組的機械效率.
(2)人拉繩的功率.
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