孟亚松-保过班讲义-7-机械效率

课题机械效率教学内容知识点讲解滑轮组中物重G、物体被提升的高度h、拉力F、绳端移动的距离s，此时的有用功为物体克服重力向上升高所做的功，总功为拉力做的功。根本公式：=W有用/W总=Gh/Fs拓展1：如果通过图示可知绳子的段数n，那么物体上升的高度h与绳子自由端移动的距离s满足确定的关系s=nh，公式可变形为=W有用/W总=Gh/Fs=G/Fn例1〔山东省〕用如图1的滑轮组把货物拉上货仓，物重G为480N，用滑轮组将重物匀速提升2m,所用拉力F为200N，滑轮组的机械效率为______。实验分析：由变形公式可知，滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关。因而在探究实验中可以省去刻度尺这一测量工具，只需要弹簧测力计。例2(武汉)小明利用如图2所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000N的物体A，A受到地面的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,那么该装置的机械效率为______。二、如果不考虑摩擦和绳重〔利用滑轮组将物体提升一定高度〕，滑轮组中物重G、动滑轮的重G动，有用功为物体克服重力向上升高所做的功，此时的额外功为提升动滑轮所做的功，总功那么为有用功加额外功。根本公式：=W有用/W总=W有用/〔W有用+W额〕=Gh/〔Gh+G动h〕=G/〔G+G动〕拓展3：由公式可知，影响滑轮组机械效率的主要因素之一为动滑轮重。当提升的物重不变时，动滑轮越重，额外功在总功中占的比例就越大，机械效率越低。例3：〔山东烟台〕在不计绳重与摩擦的情况下，利用如图3所示的甲、乙两个装置，分别用力把同样的物体匀速提升相同的高度，那么A甲=乙B甲<乙C甲>乙D无法判断拓展4：公式变形：=W有用/W总=G/〔G+G动〕=由公式可知，影响滑轮组机械效率的另一个主要因素是物重。当用同一套滑轮组提升重量不同的物体时，动滑轮重不变，物体越重，有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高。例4〔广东〕用如图4所示的滑轮组将重为12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力为5N,该滑轮组的机械效率为______。当改为提升18N的重物时，该滑轮组的机械效率为______。〔忽略摩擦阻力〕FFFAF乙F甲图3二、例题讲解例1用一块长5m的木板，搭在离地面高1.5m的卡车车厢上，用它把重1000N的货物匀速拉到车上。假设不计摩擦作用，人的拉力需多大？例2如图2所示，物体重15000牛顿，物体与水平地面的滑动摩擦力为物体重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%，求物体向左匀速运动时绳的自由端的拉力是多大？例3用100牛的力沿机械效率为60%的斜面可拉一个重400牛的物体匀速前进。据此可知斜面的高与长之比为〔〕A．3∶20B．1∶4C．4∶1D．20∶3例4〔大连市中考试题〕如下图，用滑轮匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端的上升速度为2m/s，〔不计绳重和摩擦〕求：〔1〕作用在绳自由端的拉力多大？〔2〕滑轮组的机械效率为多大？〔3〕假设用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？例5小明做“测滑轮组机械效率〞实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。〔忽略摩擦及绳重〕求：〔1〕绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。〔2〕假设用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？说明理由。例6如图，把重250N的物体沿着长5m，高1m的斜面匀速拉到斜面顶端，〔1〕假设不计摩擦，求拉力；〔2〕假设所用拉力为100N，求斜面的机械效率．三、课堂作业1．某人用如下图的滑轮组匀速提起260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。那么以下说法中正确的选项是

A．拉力做的有用功是100JB．拉力做的总功是260J

C．滑轮组的机械效率是65%D．物体上升过程中动能转化为势能2．以下说法正确的选项是

A．机械做功越快，机械效率就越高B．做功时间越长，机械功率越大

C．功率大的机械比功率小的做功快D．所有机械的机械效率都小于1

3．如下图，重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端至少加60N的拉力。那么滑轮组的机械效率η=________。假设物体上面再放一重为200N的物体A，那么这时滑轮组的机械效率应________(填“增加〞“减小〞“不变〞)

4．一个滑轮组经改良后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改良后与改良前相比

A．有用功减少，总功减少B．有用功增加，总功增加

C．有用功不变，总功不变D．有用功不变，总功减少

5.关于机械能的论述，以下说法正确的选项是〔〕A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大6．在不计绳重和摩擦的情况下，利用图示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．假设用、表示甲、乙两装置的机械效率，、表示拉力所做的功。

A．，

B．，C．，

D．，

7.关于机械效率的说法正确的选项是〔〕A．越省力的机械，其机械效率越高B．做的总功越多，机械效率越高C．做的有用功越多，机械效率越高D．有用功一定时，额外功越少，机械效率越高8.甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．那么它们所做的功之比为〔〕A．2∶1B．1∶1C．1∶4 D．4∶19、〔08济宁〕10．如下图，拉力F=80N，物体重G=120N，假设绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，求：FG〔1〕FG〔2〕拉力所做的总功W总；〔3〕该滑轮组的机械效率η。四、课后作业1如图22所示装置图20，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。图20G图22〔1G图22〔2〕求滑轮组的机械效率；〔3〕如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。2如下图，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0．5m／s的速题24图度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦题24图(1)拉力F做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少?3滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。求：〔1〕该重物受到的重力；〔2〕工人通过滑轮组所做的有用功；图15〔3〕图15〔4〕滑轮组的机械效率。4如下图，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?5如下图，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小．6湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．04m2，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．72023年秋季以来，我国西南局部地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，假设水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升〔桶始终未出水面〕时，小明对绳的拉力为F=25N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103Kg/m3，g取10N/Kg.试求：〔1〕动滑轮有多重？〔2〕水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？〔3〕水桶被提离井中水面后，以0.2m/