1、第十五讲 机械效率,四川专用,1(2016乐山16题2.5分)如图所示，通过斜面用平行于斜面F200 N的推力，将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上，斜面长s2 m。(g取10 N/kg)则( ) A推力F做功的功率为40 W B斜面的机械效率为75% C推力F做的总功为300 J D斜面对物体的摩擦力为100 N,B,2(2015眉山40题3分)如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600 N的物体在10 s内匀速提升了2 m，已知动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中正确的是( ) A绳子自由端拉力F的大小为300 N B滑轮组的机械效率为60%
2、C提升物体的过程中，额外功为200 J D绳子自由端拉力F的功率为150 W,C,3(2016成都B卷4题2分)(多选)小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1，重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2，重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1GA58，GBGA32，v1v221，t1t223。动滑轮的重力不能忽略，不计绳重与摩擦的影响。下列对两个过程的分析中，正确的是( ) A拉力之比为F1F278 B拉力的功率之比为P1P2107 C机械效率之比121415 D额外功之
3、比W1W223,BC,4(2016乐山16题2.5分)如图所示，用滑轮组提升重物时，用大小为F1的拉力将重400 N的物体在10 s内匀速提升了2 m，已知动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦)，则滑轮组的机械效率为_%，拉力F1做功的功率为_W。如利用该装置使该物体沿竖直方向匀速下降时，绳子自由端的拉力为F2，则F1_(填“大于”“等于”或“小于”)F2。,80,100,等于,5(2015广安14题2分)如图所示，起重机将重6103 N的货物匀速提升10 m，再水平移动10 m后静止， 起重机在整个过程中对货物做功为 J； 若起重机的机械效率为80%， 则起重机做的额外功为 J。,6104,
4、1.5104,6(2014德阳11题4分)如图所示，在20 N的水平拉力F作用下，重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48 N，则滑轮组的机械效率为_；若物体的速度为0.2 m/s，则1 min内拉力做的功为_J。,80%,720,7(2016德阳18题6分)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。,(1)通过分析表中数据可知第2次实验使用的是_(填“甲”或“乙”)图所示的装置。 (2)根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应 为 。 (3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同
5、的重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率_(填“越高”“不变”或“越低”)。,乙,62.5%,越低,8(2016乐山16题2.5分)小坤家新买的房子在12 m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料。小坤爸爸站在地面上用1 min时间匀速把100 kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625 N。求此过程中：(g取10 N/kg) (1)小坤爸爸的功率有多大？ (2)滑轮组的机械效率是多少？,9(2016雅安24题7分) 工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的
6、摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg。 (1)若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少？ (2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，求拉力的功率。 (3)当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？,10(2016南充26题8分)某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。第一次他匀速提升重物G1150 N时，人竖直向上拉绳的力为F1，人对高台的压强为p1；第二次他匀速提升另一重物G2270 N时，人竖直向上拉绳的力为F2，人对高台的压强为p2。两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s，人的重力G人5
7、00 N，且p1p21415。求： (1)若人的双脚与高台的总接触面积为4102 m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强。 (2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率。 (3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率。,C,【例1】(2016淄博)用如图所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m，已知动滑轮重30 N，不计摩擦，则( ) A利用滑轮组所做的有用功是450 J B绳子自由端移动的速度是0.9 m/s C拉力的功率是99 W D滑轮组的机械效率是80%,【点拨】克服物体的重力所做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功，根据WGh求出有用功和总功，根
8、据PW/t求出拉力的功率，根据W有/W总100%求出滑轮组的机械效率，由图可知滑轮组绳子的有效段数为两段，根据snh求出绳端移动的距离，利用vs/t求出绳子自由端移动的速度。 【方法归纳】有用功、总功、速度公式、功率、机械效率公式、滑轮组snh的理解和运用并求出有用功和总功是本类型题的关键。,竖直向上匀速,4实验目的：从弹簧测力计上读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，通过已知的钩码质量，算出钩码重力G，再算出有用功W有、总功W总、机械效率； 5提高机械效率的方法： (1)采取减轻机械本身的重量和加润滑油减小摩擦的 办法减少 ； (2)当额外功一定时，在机械能够
9、承受的范围内尽 可能 。,额外功,增加每次提起的物重,【例1】(2016聊城)在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙三次实验，实验数据记录如表：,(1)在实验过程中要竖直向上_拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)表格中编号处数据应为_，编号处数据应为 。 (3)分析以上实验数据可以得出如下结论： 同一滑轮组的机械效率主要与 有关。 (4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_(填“变大”“变小”或“不变”)。,匀速,2.4,83.3%,提起物体受到的重力,不变,【点拨】在实验中要竖直向上缓慢、
10、匀速拉动测力计。由图示测力计确定其分度值，读出其示数；根据 W有/W总Gh/Fs，求出滑轮组的机械效率。图中实验中只有提升钩码的重力不同，因此研究的是机械效率与提升钩码重力的关系。在不计摩擦及绳重情况下，有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功，根据W有/W总W有/(W有W额)可知机械效率与绕绳方法无关。,4实验中控制变量法的应用： (1)探究机械效率与斜面倾斜程度的关系，控制斜面的粗糙程度与物体的重力相同，改变斜面的倾斜程度； (2)探究机械效率与斜面粗糙程度的关系，控制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的粗糙程度； (3)探究机械效率与物重的关系，控制斜面的倾斜程度与
11、粗糙程度相同，改变物体的重力。 5分析数据，得出结论： (1)在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高； (2)在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高； (3)斜面的机械效率与提升物体的重力无关。,【例2】(南通中考)用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表。,(1)沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。 (2)根据图中测力计的示数，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。 【点拨】提升重物做的功为有用功，克服摩擦力做的功为额外功，拉力做的功为总功，求出额外功就可以求出摩擦力。由表中提供的数据比较，此实验是探究斜面机械效率与斜面摩擦力的关系。,匀速直线,95.2,摩擦力,0.43,
