1、1机械效率的测量与计算【要点清单】1滑轮组的机械效率对于滑轮组来说： 滑轮组提取重物做有用功 W 有 =Gh，动力对滑轮组所做的功为 总功 W 总=Fs，滑轮组克服动滑轮重所做的功为额外功 W 动 =Gh，滑轮组克服绳间、轴间摩擦也要做额外功 Wf(1)要测定滑轮组的机械效率，根据 = = 需要测四个物理量(G、F、h、S)，测量W有W总 GhFs过程中弹簧测力计的秤钩朝下匀速竖直向上拉动(2)在不计摩擦时，滑轮 组 = = = .此式表明： 仅与 G 动 、GW有W有 +W动 GhGh+G动 h 11+G动G有关，与其它因素无关。2斜面的机械效率对于斜面来说：对重物做有用功 W 有 =Gh，
2、动力做总功 W 总 =FL，克服摩擦力做额外功Wf=fL(1)在不计 f 的情况下 W 有 =W 总 ，即 Gh=FL(=1)(2)在考虑 f 存在时 W 有 +W 额 =W 总 即 Gh+fL=FL.(1)(3)根据斜面效率公式可知，叩与斜面的倾斜程度，斜面的光滑程度有关典例精析例：在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体,下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时收集到的信息物体所受重力 G/N 500作用在绳子自由端的拉力 F/N 200滑轮组做的有用功 W 有用 /J 1000拉力做的总功 W 总 /J 1200(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在下边虚线
3、框中画出该滑轮组的组装示意图(2)用该滑轮组将重为 800N 的物体匀速提升 lm 时，拉力做的总功为多少?解析：(1)根据 W 有 =Gh 和 W 总 =Fs 求出 h 和 s，绳子股数 n= ，如果是单数绕sh线时始端线时始端系到动滑轮钩上。(2)重物重改变时，该装置的机械效率改变了，为了求总功我们可以从“W 总=W 有 +W 动 ”求出 G 动 ，然后再由“W 总 =W 有 +W 动 ”求总功答案：(1)重物上升高度 h= = =2mW有G 1000J500N绳自由端移动距离。S= =W总F 1200J200N=6m故绳子股数 n= = =3sh6m2m(2)根据 W 有 +W 额 =W
4、 总 知 W 额 =200J由此知动滑轮重 G 动 = = =100NW额h 200J2m当 G=800N 时，总功 W 总 =W 有 +W 额 =Gh+G 动 h=800N2m+100N2m=1800J2课堂作业知识点 1：机械效率的测量1在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实 验。实验数据如下表所示序号 钩码重 G/N 钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数 F/N弹簧测力计移动的距离 s/cm1 2 5 0 .6 252 4 8 1.1(1)在表格的空格处，填上合适的数据(2)在图 15-213 中用笔画线代替细绳组装滑轮组(3)第 1 次实验测得滑轮组的机械效率为_
5、(4)如果将重为 3N 的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在 _范围内(1)请在下表中把相关的数据填写完整物体重G/N物体上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的竖直距离 s/cm有用功W 有 /J总功W 总 /J机械效率30(2)为提高本实验中杠杆的机械效率，请提一条合理建议：_知识点 2：机械效率的计算3在沿坡度为 03 的斜坡上匀速推动一个 600N 的重物，使它升高 15m，如果斜面的效率为 75，求：(1)总功；(2)所用推力；(3)摩擦力4某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约 3m，半径约 02m 的木头轻轻
6、地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料轻木， 其密度为02gcm 3(g=10Nkg)(1)请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实(2)若将该木头按图 15-215 乙方式竖直放 置于水平地面，求其对地面的压强；(3)若用图 15215 丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上，所用拉 力 F 为 314N，求该滑轮组的机械效率课后作业1分别用相同的两个滑轮组成三种装置：一个定滑轮；一个动滑轮；滑轮组用这三种装置先后将一个重力为 GN 的物体提高m(忽 略绳重)，其中机械效率最大的是 ( )A常沿拎 B动滑轮 C滑轮组 D三种装置都一样32利用如图所示装置将重为 100N 的
7、物体匀速从斜面的底端拉到顶端已知斜面的长是5m，高是 2m，拉力 F 一 50N，则该装置的机械效率为 ( )A40 B50 C80D1003如图所示，在竖直向上的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升已知 A 的重力 G=100N，重物 A 上升速度为 02ms，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为 ( )A50N 04ms B50N 01msC200N 04ms D200N 01ms二、填空题4 图甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为 200g 的钩 码从 A 位置匀速提升到 B 位置，同时弹簧测力计从图中
8、的 A位置匀速竖直上升到 B位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为 F，弹簧测力计的示数如图乙所示请你根据小磊做的实验完成下列问题：(1)弹簧测力计的示数是 _N；(2)钩码上升的距离是_cm；(3)拉力 F 做的功是_J5小明做了“测滑轮组机械效率”的实验，装置如图所示：(1)在实验过程中，他应该_拉动弹簧测力计(2)通过实验分析，可知对滑轮组机械效率产生影响的因素有:_(答出一条即可)三、实验探究题6如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置实验准备的器材有：三个质量不同的木块 A，三条粗糙程度不同的长木板 B，三个高度不同的长方体铁块 C，刻度尺4(1)实验还需补充的器材有_(
9、2)下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据通过分析数据 ，你可以得出结论：_测量次数 1 2 3斜面粗糙程度 较粗糙 较粗糙 较粗糙物重G(N) 1.5 3 6斜面高h(m) O1 0.1 0.1沿斜面的拉力F(N) 0.6 1.2 2.4斜面长L(m) 0.4 0.4 0.4有用功W 有 (J) 0.15 O3 0.6总功W(J) 0.24 0.48 0.96机械效率 62.5 62.5 62.5(3)上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到 0.2m，把一个重 6N 的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为 38N，则此时斜面的机械效率是_(4)斜面的机械效率可能与斜面的_有关(只填一个因素)四、计算题7某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明该水泵连续正常抽水 1h,把水抽高了 50m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？（g 取 10N/kg）型号ZGD 扬程50m吸程20m 电压220V频率50Hz 功率1.5kW流量8m。h 绝缘E级
