2013中考物理专题复习及答案-有关机械效率计算专题
备战中考物理易错题专题训练-机械效率的计算练习题附答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。
下列判断正确的是A.F1=2F2W1=W2B.F1=12F2W1=12W2C.F1=4F2W1= W2D.F1=14F2W1=14W2【答案】C【解析】【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。
则:F1=2fF2=1 2 f故:F1=4F2根据功的公式可知:W1=F1×12s=2f×12s=fsW2=F2×2s=12f×2s=fs故:W1=W2,故选C。
2.小黄用图所示的滑轮组经过10s的时间,用150N的拉力将一个重270N的重物提高1m,求此过程:拉力F自由端拉出的距离是_____m;小黄所做的有用功是_______J;总功是_______J;拉力做功的功率是______W。
【答案】3 270 450 45 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,滑轮组的承重绳子根数n =3根,则拉力自由端拉出的距离s =nh =3×1m=3m[2]有用功W 有用=Gh =270N×1m=270J[3]总功W 总=Fs =150N×3m=450J[4]拉力做功的功率450J45W 10sW P t ===总3.如图所示,用滑轮组拉动重为200N 的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F =20N ,滑轮组的机械效率为85%,则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N 。
【答案】51 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,由3段绳子通过动滑轮,则s F =3s 物,滑轮组的机械效率为85%,即η=W W 有总=F fs Fs 物 =3f F =320Nf=⨯85% 解得f =51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N 。
中考物理机械效率的计算题试题及答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。
当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时,物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图乙和丙所示(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。
下列计算结果正确的是( )A .0s~1s 内,地面对物体的支持力是10NB .1s~2s 内,拉力F 做的功是62.5JC .2s~3s 内,拉力F 的功率是300WD .2s~3s 内,滑轮组的机械效率是62.5% 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .从图乙可以看到,时间从第2s 到第3s 时,速度大小是不变的,这时处于平衡状态,物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重,即340N 120N F G G =+=⨯=拉动由题意可知,0s~1s 内,地面对物体的支持力符合关系式'3120N F F G G +=+=支拉动从图甲可以看到,'30N F =拉,解得30N F =支,A 错误;B .从图甲可以看到,1s~2s 内,拉力F 的大小是50N ,物体上升的高度是1.25m ,三条绳子托着动滑轮,绳端移动的距离是33 1.25m 3.75m s h ==⨯=拉力F 做的功是50N 3.75m 187.5J W Fs ==⨯=拉力F 做的功是187.5J ,B 错误;C .2s~3s 内,物体匀速运动,绳端也是匀速运动,拉力F 的大小是40N ,绳端移动的速度3 2.5m/s 7.5m/s v =⨯=绳根据P Fv =可知,拉力F 的功率40N 7.5m/s 300W P Fv ==⨯=绳拉力F 的功率是300W ,C 正确; D .2s~3s 内,物体上升的高度3.75m-1.25m 2.5m h ==拉力F 的大小是40N ,则滑轮组的机械效率100N 2.5m 100%100%100%83.3%40N 3 2.5mW Gh W Fs η⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯⨯有用功总功滑轮组的机械效率约是83.3%,D 错误。
中考物理机械效率的计算题试题及答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重均为50g )在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ,已知F l 和F 2的大小均为2N ,不计绳重及摩擦(g 取10N/kg )。
下列说法中不正确的是( )A .重物G 1的重力大小为5.5NB .乙滑轮组所做的有用功是0.7JC .F 1和F 2做功的功率之比为3:4D .两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .从图甲可以看到,三条绳子托着动滑轮,动滑轮只是一个,重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知113F G G =+动解得1 5.5N G =,重物G 1的重力大小为5.5N ,A 正确,不合题意;B .在图乙中,把两个动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知2242F G G =+动解得27N G =,重物升高的高度是20.1m h =,乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ,B 正确,不合题意; C .重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳:::F1和F2做功的功率之比为3:4,C正确,不合题意;D.甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知,乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用,那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21;D错误,符合题意。
物理中考基础篇第13讲机械效率机械能(附强化训练题)附答案

第13讲机械效率机械能13.1 学习提要13.1.1 机械效率1.有用功、额外功和总功为实现某种目的而对物体直接所做的功,称为有用功。
例如:用滑轮组将重为G的物体提升高度h,则有用功W有用=Gh。
在通过机械对物体做功的过程中,常常还须克服机械的摩擦做功,这部分功有时是我们不需要但又不得不做的功,所以叫做额外功。
额外功产生的主要有两种原因:一是提升物体时,克服机械、容器重力等因素所做的功。
例如:用滑轮组提升物体时,克服动滑轮重力所做的额外功W额外=G’h(这里G’是动滑轮的重力)。
二是克服机械的摩擦所做的功。
例如:用滑轮组或斜面提升物体时,克服轮和轴之间及轮和轮之间的摩擦、物体与斜面之间的摩擦所做的额外功W额外=fs。
有用功和额外功的总和,称为总功。
W总=W有用+W额外2. 机械效率机械效率表示通过机械对物体做功的有效程度的物理量效率越高,所做总功中有用功的比例就越大。
在物理学中,将有用功跟总功的比值,称为机械效率。
用公式表示为η= W 有用/ W 总13.1.2 机械能1. 能把物体做功的本领叫做能。
物体能做的功越多,就说它具有的能越多。
2. 动能和势能动能是物体由于运动而具有的能。
物体的质量越大,运动速度越大,其动能就越大。
重力势能是物体处于某一高度时所具有的势能。
物体质量越大,所处的位置越高,重力势能就越大。
弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的势能。
物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。
重力势能和弹性势能统称为势能。
3. 机械能动能和势能统称为机械能。
动能和势能之间可以相互转化,在转化过程中若没有能量的损失或其他能量的补充,机械能的总和保持不变,机械能是守恒的。
机械能和其他形式的能之间也可以相互转化。
无论是动能和势能之间的相互转化,还是机械能和其他形式的能之间的相互转化常常是通过做功的过程来实现的。
在转化过程中,所做的功越多,一种形式的能转化为另一种形式的能就越多。
能量的转化多少可以用做功的多少来量度。
中考物理与机械效率的计算有关的压轴题含答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图,A物体重力为100N,B物体重力为30N,此时A物体恰好向右做匀速直线运动,A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍,下列说法正确的是(不计绳重和摩擦)()A.A物体受到的绳子的拉力为15NB.若将B物体的重力增加一倍,则A物体受到的摩擦力为35NC.动滑轮拉B物体的效率为75%D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动,拉力的功率为2W【答案】C【解析】【分析】【详解】A.A物体恰好向右做匀速直线运动,摩擦力等于拉力,由题知,摩擦力f=0.2G=0.2⨯100N=20N故A物体受到的绳子的拉力为20N,故A错误;B.若把B的重增加一倍,但A与地面的粗糙程度不变,压力也不变,因此A受到的摩擦力也不会改变,故B错误;C.由图可知,n=2, A物体对绳子的拉力等于A物体受到的绳子的拉力,则动滑轮的重力G动=2F-G B=2f- G B=2⨯20N-30N=10N不计绳重和摩擦,则动滑轮拉B物体的效率η=WW有用总=WW W+有用有用额=BG hGh G h+动=BBGG G+动=30N30N10N+=75%故C正确;D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动,摩擦力水平向右,大小不变,A物体受到的绳子的拉力不变,则拉力为原来的2倍,即40N,拉力的功率P=Wt=Fst=F′v=40N⨯0.1m/s=4W故D错误。
故选C。
2.如图所示,工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
若不计绳重及摩擦,绳子自由端移动的距离是____m ,动滑轮的重力为____N ,该滑轮组的机械效率是______。
【答案】4 100 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,动滑轮上绳子段数为2,则绳子自由端移动距离为s =2h =2×2m=4m[2]拉力为250N ,物体中400N ,则根据动滑轮上绳子段数为2,可求动滑轮重力为G 滑=2F -G 物=2×250N-400N =100N[3]机械效率为()()400N100%100%100%80%400N+100N W G h W G G hη=⨯=⨯=⨯=+有物滑总物3.小黄用图所示的滑轮组经过10s 的时间,用150N 的拉力将一个重270N 的重物提高1m ,求此过程:拉力F 自由端拉出的距离是_____m ;小黄所做的有用功是_______J ;总功是_______J ;拉力做功的功率是______W 。
中考物理机械效率的计算(大题培优)附答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m ,用时3 s ,工人的拉力为50 N ,工人质量为50kg (物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v 1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知1243ηη=∶∶(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g 取10 N/kg ) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮,工人对地面的压力为F 2.则( )A .v 1=1 m/sB .η1=62.5%。
C .F 2 =525 ND .F 浮=120 N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .物体下降速度为3m=1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意;B .已知物体下降的距离为3 m ,因为有4段绳子,所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总故B 不符合题意;CD .物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由(1)F G G n =+动可得,动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ;物体的重力为160N ,根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物故D 不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N ;人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N ,故C 符合题意。
中考物理《机械效率的计算》专项训练及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m ,用时3 s ,工人的拉力为50 N ,工人质量为50kg (物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v 1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知1243ηη=∶∶(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g 取10 N/kg ) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮,工人对地面的压力为F 2.则( )A .v 1=1 m/sB .η1=62.5%。
C .F 2 =525 ND .F 浮=120 N【答案】C【解析】【分析】【详解】A .物体下降速度为 3m =1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意;B .已知物体下降的距离为3 m ,因为有4段绳子,所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J 100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总 故B 不符合题意;CD .物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由(1)F G G n =+动可得,动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率 260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ;物体的重力为160N ,根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物 故D 不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动 因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N ;人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N ,故C 符合题意。
初中物理机械效率专题训练(含答案和解析)
初中物理机械效率专题训练(含答案和解析)例1小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,下列说法正确的是()A. 甲种方法克服重力做功多B. 乙种方法更省力C. 两种方法的机械效率相等D. 两种情况下,机械效率不等点拨:根据功的原理,使用任何机械都不能省功,要么省力,要么省距离。
且使用机械之后,不仅不能省功,反倒要多做功,也就是多做一部分额外功,这就导致用了机械比不用机械时,机械效率更低。
而甲图中的斜面就是一种可以省力的机械。
A. 克服重力所做的功,就是W=Gh,也就是重力乘以重物被举高的高度,所以不管采用哪种方法,克服重力做的功都是一样的。
故此项与题意不符。
B. 乙图是直接搬重物,所以人用的力就等于重物的重力;甲图是利用斜面来搬运重物,而斜面是省力费距离的一种机械。
故甲图更省力,此项与题意不符。
C. 机械效率是有用功占总功的比率。
而使用机械(甲图的斜面就是一种机械)与不使用机械(乙图)相比,多了机械带来的额外功,所以甲图的机械效率更低。
此项与题意不符。
D. 由C项的分析可知,甲图的机械效率比乙图低。
此项与题意相符。
答案:D点评:本题的核心在于对功的原理的理解。
甲图是使用机械,乙图是不用机械,然后从做功、省力、机械效率等几个方面对两图进行比较,关键是知道使用机械不省功。
例2 斜面是一种简单机械,生活中人们常常利用它来省力。
小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。
于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验,实验装置如图所示。
(1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种器材是;(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使木块做运动;(3)使用斜面的目的是使物体的位置提高,需要克服的是物体的重力,所以W有用=Gh;总功就是沿斜面的拉力所做的功,所以W总=Fs;机械效率η=W有用/W总;第三次实验时,斜面的机械效率;(4)分析实验数据,看随着斜面倾斜程度的变大,机械效率是如何变化的,从而得出结论。
中考物理专题训练---机械效率的计算题分类含答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用A F 、B F 匀速提升相同物体升高到相同的高度,不计绳子重和摩擦。
则拉力A F __________B F ,甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲__________η乙。
(均选填“<”“>”或“=”)【答案】> = 【解析】 【详解】[1]由题意可知,两滑轮组中动滑轮的重力相等,提升物体的重力相等,由图可知,n 甲=2,n 乙=3,不计绳子重和摩擦,则所用的拉力分别为112()()F G G G G n =+=+甲动动甲 113()()F G G G G n =+=+乙动动乙 所以,甲的拉力大于乙的拉力。
[2]将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时,因不计绳子重和摩擦,拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功,克服物体重力做的功为有用功,所以,拉力做的总功相等,所做的有用功相等,由100%W W 有总η=⨯可知,甲的效率等于乙的效率。
2.如图的装置中,物体B 重为30N ,每个滑轮重均为6N ,不计绳重及滑轮的摩擦。
现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ,物体B 也随滑轮匀速上升。
则物体A 受到的摩擦力为_________N ,滑轮组的机械效率为_________%(百分号前保留2位小数)。
【答案】8 83.33 【解析】 【分析】【详解】[1]物体B 重30N ,动滑轮重6N ,滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触,不考虑绳子重及摩擦,则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力,物体才能匀速上升,以物体A 为研究对象,其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力,它受到的向右的拉力为20N ,物体A 处于匀速直线运动状态,受到的力是平衡力,则其受到的向左的摩擦力为20N -12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3.如图所示,工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题11机械效率的计算含解析
专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。
机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。
一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率(1)定义:物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。
(2)公式:100%W W η=⨯有用总(3)提高机械效率的方法:增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。
注意:机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1;机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。
二、滑轮组机械效率的计算:(物体匀速运动)当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总-W 有=Fs -Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总(任何情况下都适用); 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动(不考虑绳子和摩擦的情况下适用)。
当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总-W 有=Fs 绳-fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。
注意:(1)当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。
(2)由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。
尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。
(3)滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。
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2014. 18
2013中考物理专题复习及答案-有关机械效率计算专题
一、中考考点:
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?
2014. 18
(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?
(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。
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(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)
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
_______%。
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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(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100%,他们意识到出现了错误,请你
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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.
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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:
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
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