八年級(jí)物理下冊 第十二章 簡單機(jī)械 第3節(jié) 機(jī)械效率課件 （新版）新人教版

尖子生學(xué)案 人教版物理八年級(jí)下冊 第十二章簡單機(jī)械 第3節(jié)機(jī)械效率 功率和機(jī)械效率的辨析 易錯(cuò)點(diǎn) 功率和機(jī)械效率都是機(jī)械本身的重要參數(shù) 但它們表示的是完全不同的兩個(gè)方面 一個(gè)是做功快慢 一個(gè)是有用功在總功中所占的比值 它們是毫不相干的兩個(gè)物理量 D 解析 功率大的機(jī)械 機(jī)械效率不一定高 機(jī)械效率高的機(jī)械 功率也不一定大 所以A C錯(cuò) 做功越多的機(jī)械 有用功與總功的比值不一定大 機(jī)械效率不一定高 所以B錯(cuò) 做功越快 功率一定越大 因?yàn)楣β适潜硎咀龉炻奈锢砹?所以D正確 故正確答案為D 1 關(guān)于功 功率 機(jī)械效率說法正確的是 A 功率越大 做功越快 機(jī)械效率越大B 做功越少 功率越小 機(jī)械效率越小C 功率越大 反映做功越快 與機(jī)械效率無關(guān)D 機(jī)械效率越大 表明它做的功越多 C 提示 機(jī)械效率反映的是有用功在總功中所占的比例 機(jī)械效率大 僅代表有用功在總功中所占的比例大 不代表做的功多 也不代表做功快 因此A B D三項(xiàng)都是錯(cuò)誤的 做功快慢是用功率表示的 功率大 表示做功快 這與機(jī)械效率無關(guān) C項(xiàng)正確 滑輪 組 水平使用時(shí)的機(jī)械效率計(jì)算 規(guī)律方法 C 水平使用滑輪或滑輪組時(shí) 目的是沿水平方向拉動(dòng)物體 需要克服物體與水平面間的摩擦力做功 克服摩擦力f做的功為有用功 拉力F做的功為總功 這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率?？梢员硎緸?解析 本題中使用滑輪組水平拉動(dòng)物體 拉力F所做的功為總功 克服物體摩擦力所做的功為有用功 從圖可知 由2段繩子與動(dòng)滑輪相連 則s 2s物 則該滑輪組的機(jī)械效率可以表示為 又A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對(duì)平衡力 即FA f 所以 故正確答案為C 2 科學(xué)家最新揭秘 明代工人在建造故宮時(shí) 利用道路冰面灑熱水充當(dāng)潤滑劑來實(shí)現(xiàn)巨石的滾運(yùn) 在灑熱水的冰面上 只需要2 4 104N的水平力就可以拉著一塊質(zhì)量約百噸的巨石勻速運(yùn)動(dòng) 巨石受到的摩擦力約為N 若使用如圖所示的滑輪來拉動(dòng)相同情形下的同一塊巨石 拉力F為2 104N時(shí) 滑輪的機(jī)械效率是 60 2 4 104 提示 巨石做勻速運(yùn)動(dòng) 所以巨石受到的拉力等于它受到的摩擦力 f 2 4 104N 由題圖可知 繩子股數(shù)為n 2 所以拉力移動(dòng)的距離s 2s 解析 1 斜面是常常使用的一種省力的簡單機(jī)械 2 由速度計(jì)算公式為v 變形后得 t 15s 3 因?yàn)樾泵媾c水平地面成30 角 斜面長度為s 15m 故斜面的高度為h s 15m 7 5m 所做有用功為 W有 Gh 1 105N 7 5m 7 5 105J 由功率的公式P 變形后得 所做總功為 W總 Pt 6 104W 15s 9 105J 斜面的機(jī)械效率為 答案 1 省力 2 15s 3 83 3 3 如圖所示 斜面長1m 高0 4m 用大小為5N沿斜面向上的拉力F 將重10N的鐵塊從底端勻速拉到頂端 斜面的機(jī)械效率為 80 提示 沿斜面向上拉鐵塊的過程中 所做的有用功W有 Gh 克服摩擦力所做的功是額外功W額 fl 總功W總 Fl 則斜面的機(jī)械效率 例1 實(shí)際應(yīng)用題 曉敏在觀看雜技表演 有一項(xiàng)跳板節(jié)目引起了她的注意 如圖12 72所示 兩名質(zhì)量為60kg的男演員同時(shí)從3m高處自由下落到跳板的一端 站立于跳板另一端的一名質(zhì)量為45kg的女演員被向上彈起4m高 曉敏利用所學(xué)的知識(shí)粗略地計(jì)算出跳板的機(jī)械效率為 A 90 B 75 C 50 D 45 C 解析 兩名男演員做的總功 W總 2G1h1 2m1gh1 2 60kg 9 8N kg 3m 3528J 對(duì)女演員做的有用功 W有 G2h2 m2gh2 45kg 9 8N kg 4m 1764J 跳板的機(jī)械效率為 故正確答案為C 例2 實(shí)際應(yīng)用題 為模擬盤山公路 現(xiàn)將連接了重1N小球的細(xì)線穿入一根長1m的細(xì)管 如圖12 73所示 將細(xì)管從豎直放置的圓柱體底部a點(diǎn)開始斜向上纏繞5圈后 恰好繞至頂部b點(diǎn) 相鄰細(xì)管間的高度均為12cm 在b點(diǎn)處通過細(xì)線用0 8N的拉力 與管的軸線平行 將管口的小球從a點(diǎn)勻速拉至b點(diǎn) 則纏繞在圓柱體上的細(xì)管 模擬的盤山公路 的機(jī)械效率為 A 83 3 B 80 C 75 D 60 C 解析 細(xì)管纏繞在圓柱體上后相當(dāng)于一個(gè)斜面 a點(diǎn)到b點(diǎn)的高度h 5 0 12m 0 6m 拉小球上升時(shí) 有用功 W有 Gh 1N 0 6m 0 6J 總功 W總 Fs 0 8N 1m 0 8J 所以纏繞在圓柱體上的細(xì)管的機(jī)械效率 故正確答案為C 例3 學(xué)科內(nèi)綜合題 2015 泰安中考 分別用如圖12 74所示的甲 乙兩個(gè)滑輪組 在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m 每個(gè)滑輪的重均為10N 不計(jì)繩重及摩擦 此過程中 A F甲小于F乙B 甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率C F甲做的功大于F乙做的功D F甲做功的功率等于F乙做功的功率 解析 在不計(jì)繩重和摩擦的情況下 使用甲 乙兩個(gè)滑輪組把同一重物提升相同的高度 做的有用功相同 克服動(dòng)滑輪重做的額外功相同 則總功相同 機(jī)械效率相同 B項(xiàng)錯(cuò)誤 總功相同 也就是拉力做的功相同 因?yàn)闀r(shí)間相同 所以拉力做功功率也相同 故C項(xiàng)錯(cuò)誤 D項(xiàng)正確 甲圖中2段繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重 所用拉力較大 故A項(xiàng)錯(cuò)誤 故正確答案為D D 例4 綜合計(jì)算題 2015 棗莊中考 一體重為600N 雙腳與地面接觸面積為0 05m2的工人 用如圖12 75所示的滑輪組將重為800N的物體勻速提高了0 5m 此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率為80 求 不計(jì)繩重及摩擦 1 在勻速提升物體的過程中 工人對(duì)繩子的拉力為多大 2 在勻速提升物體的過程中 工人對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大 3 使用該滑輪組 這個(gè)工人最多能提起多重的物體 解 1 由圖可知 n 2 s 2h 2 0 5m 1m 當(dāng)勻速提升G 800N的重物時(shí) W有 Gh 800N 0 5m 400J 已知 80 根據(jù) 拉力做功 根據(jù)公式W Fs 拉力為 2 地面受到的壓力 F壓 G人 F 600N 500N 100N S 0 05m2 工人對(duì)地面的壓強(qiáng) 3 根據(jù)公式F G G動(dòng) 動(dòng)滑輪重力G動(dòng) nF G 2 500N 800N 200N 人的最大拉力F大 G人 600N 提升物體的最大重力G大 nF大 G動(dòng) 2 600N 200N 1000N 解題歸納 在已知滑輪組的機(jī)械效率情況下 可以根據(jù)公式計(jì)算總功 再根據(jù)計(jì)算拉力 組合機(jī)械的機(jī)械效率 例5 2015 濰坊中考 建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物 為了省力 他在一個(gè)斜面上安裝了一個(gè)滑輪組 做成如圖12 76所示的機(jī)械裝置 斜面的傾角為30 且固定在水平面上 工人用400N的力拉繩子 重為500N的貨物沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)6m所用時(shí)間為20s 求此過程中 1 貨物沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小 2 工人提升貨物做的有用功