难点微专题6斜面的机械效率+物重变化时滑轮组的机械效率问题（原卷版）

难点微专题6——斜面的机械效率+物重变化时滑轮组的机械效率问题方法点拨:求斜面的机械效率有用功为克服做的功；额外功为克服做的功；总功为施加的做的功，也等于加上；机械效率是与的比值，即.如题：在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为η，求木块和斜面间的摩擦力表达式.（第1种表达式）人对物体所做的总功：W总＝FL，人对物体所做的有用功：W有＝Gh；∵W总＝W有+W额，∴W额＝W总﹣W有＝FL﹣Gh，∵W额＝fL，∴摩擦力：f＝＝＝F﹣（）G（第2种表达式）人对物体所做的总功：W总＝FL，∵η＝，∴W有用＝W总×η＝FLη，∵W总＝W有+W额，∴W额＝W总﹣W有＝FL﹣FLη，∵W额＝fL，∴摩擦力：f＝＝＝F（1﹣η）（第3种表达式）人对物体所做的有用功：W有＝Gh；∵η＝，∴W总＝＝，∵W总＝W有+W额，∴W额＝W总﹣W有＝﹣Gh，∵W额＝fL，∴摩擦力：f＝＝＝2、物重变化时滑轮组的机械效率会，所以物重变化前的机械效率，通常的解法是先根据第一种情境求出然后放到第二种情境中用。B.例题讲解：题型一：求斜面的机械效率1．如图所示，工人师傅用沿着斜面大小为600N的推力，在10s内把质量为100kg货物沿斜匀速向上推到顶部，斜面长为4m，高为2m，则工人师傅做功的功率是W，该斜面的机械效率为%，货物与斜面的摩擦力是N。（g取10N/kg）题型二：实验探究斜面的机械效率2．用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表。实验次数物体种类物重G/N斜面高h/cm沿斜面的拉力F/N斜面长s/cm机械效率η/%1木块4151.19060.62小车41590（1）沿斜面拉动物体时，应使其做运动。（2）根据图示测力计的示数，拉力为N，可知第2次实验的机械效率为%．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，越小，机械效率越大。（3）第1次实验中，木块所受摩擦力为N。题型三：物重变化时求滑轮组的机械效率3．如图所示，用滑轮组匀速提起放在地面上边长为20cm，质量为100kg的重物，拉力做功的功率为1200W，重物上升的速度为1m/s。（不计绳重和摩擦力）求：（1）当物体静止在地面上时对地面的压强；（2）作用在绳子自由端的拉力为多大；（3）滑轮组的机械效率为多大；（4）若用此滑轮组匀速提起2200N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？C.针对训练：题型一：求斜面的机械效率4．如图所示，工人师傅用沿斜面向上400N的推力，在10s内将重600N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m，高2m。此过程中推力做功的功率为W，斜面的机械效率为。5．如图所示，一固定斜面倾角为30°，高为1m。现用一个平行于斜面向上的F＝50N的拉力刚好使G＝80N的物体沿斜面向上做匀速直线运动，物体的大小忽略不计，则将物体从斜面底端拉到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A．物体受到的摩擦力为50N B．斜面的机械效率为80% C．使用斜面既可以省力又可以省距离 D．若只改变斜面的倾斜角度，斜面机械效率不变6．在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为η，则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是（）A．F（1﹣η） B．F﹣（）G C．G﹣G D．G题型二：实验探究斜面的机械效率7．如图所示是某同学“探究斜面”实验装置图。实验前他做了如下猜想：A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关。B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关。他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动，分别做了四次实验，并记录实验数据如下：实验次数斜面倾斜程度斜面粗糙程度木块重量G/N斜面高h/m拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η1较缓木板表面20.10.60.50.20.367%2较陡木板表面20.210.50.40.580%3最陡木板表面20.31.40.50.60.786%4最陡毛巾表面20.31.60.5（1）实验中，测有用功和总功的原理是、，测机械效率的原理是。（2）弹簧测力计应沿方向拉动，且（静止时/运动中）读数。（3）请将上表所缺的数据补充完整。（4）比较两次实验可知猜想A是正确的。（5）比较1、2、3次实验得到的结论是：当斜面粗糙程度、木块重量相同时，斜面越陡沿斜面的拉力越，机械效率越。（6）从数据可知斜面可以省，但不能省。（力/功）（7）若要探究斜面机械效率与物重的关系，简述实验方案。题型三：物重变化时求滑轮组的机械效率8．用如图所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m，作用在绳子自由端的拉力为20N，则绳子自由端移动的距离为m，不计绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为；如果提起另一重物时的机械效率为60%，则此物体的重力为N。终极挑战：9．用如图所示滑轮组匀速提升物体时，保持拉力F对滑轮组的功率不变，动滑轮重为Gm，不计绳重和摩擦。物体重为G、匀速提升物体的