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1、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=_. 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6102N的物体匀速提高 2m ，拉力所做的功为2 103J
2、，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
3、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(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 ，
4、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，木=0.5103kg/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
5、？（石=3103kg/m3，g=10N/kg）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
6、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
7、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（ N ） 弹簧测力计提升的高度 （m ） 有用功（ J）总功（J）机械效率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10
8、0% ，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）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 20；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： （
9、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792103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的001 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 03m S，(g=10Nkg) 求： (1) 滑轮组的机械效率 (2) 人拉绳的功率11、用如图 3 所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力F1为1200N ，若此时滑轮组的机械效率为80% ，物体速度为 1m/s拉
10、绳的速度是多少？拉绳的力 F 至少为多大？拉力的功率是多少？如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议F1 F 图 3 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 达标测试： 180，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）3104N，最近（根据杠杆的平衡条件） （2）7104J，50147104Pa，72000J 15(1)90 ，(2)264W（据推导公式 P=Fv计算） 16 （1）60， （2）1500W 17
