浙江省中考科學(xué)(物理部分)第三篇主題3第四單元機(jī)械效率和斜面課件

第四單元機(jī)械效率和斜面第四單元機(jī)械效率和斜面1．[2018·自貢]如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，重400N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m。已知拉繩子的力F為250N，在提升重物的過(guò)程中，表述正確的是 (

) A．做的總功是400J B．拉力F的功率是25W C．繩子自由端被拉下1m D．滑輪組的機(jī)械效率是80%D1．[2018·自貢]如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，重4002．[2019·預(yù)測(cè)]如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻

速拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，拉力 F的大小為30N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45N，則A處的拉力大小和滑輪組的機(jī)械效率分別為 (

) A．45N、50% B．45N、75% C．60N、50% D．60N、75%B2．[2019·預(yù)測(cè)]如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻B3．[2018·德陽(yáng)]如圖所示，沿斜面把質(zhì)量為12kg的一個(gè)物體勻速拉到最高處，沿斜面向上的拉力是F＝100N，斜面長(zhǎng)2m、高1m，則其機(jī)械效率是_____%，物體所受摩擦力是_____N。 (取g＝10N/kg)60403．[2018·德陽(yáng)]如圖所示，沿斜面把質(zhì)量為12kg的一個(gè)機(jī)械效率考點(diǎn)1理解有用功、額外功及總功的含義(a)1．________是指我們必須要做的這部分功；2．________是指不需要，但又不得不做的那部分功；3．總功是有用功和額外功之和?？键c(diǎn)2理解總功＝有用功＋額外功的表述方式(a)

W總＝W有用＋W額外考點(diǎn)3理解機(jī)械效率的的定義和表達(dá)式η＝W有效/W總(b)1．有用功和總功的比值叫做機(jī)械效率，用符號(hào)η表示。2．表達(dá)式為_(kāi)____________________?？键c(diǎn)4會(huì)應(yīng)用機(jī)械效率的表達(dá)式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算(b)有用功額外功η＝W有用/W總×100%機(jī)械效率有用功額外功η＝W有用/W總×100%【考點(diǎn)延伸】斜面的機(jī)械效率重物重力為G，用圖中的字母表示下列物理量。(1)把物體從地面沿光滑斜面勻速拉到斜面的頂端，拉力的大小為F＝______。(2)把物體從地面沿粗糙斜面勻速拉到斜面的頂端，在此過(guò)程中，有用功＝_____。額外功＝________，斜面的機(jī)械效率η＝_______。Gh/sGhFs－GhGh/Fs【考點(diǎn)延伸】Gh/sGhFs－GhGh/Fs類(lèi)型一杠桿、滑輪組和斜面的機(jī)械效率典例[2017·青海月考]用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩慢上升。類(lèi)型一杠桿、滑輪組和斜面的機(jī)械效率(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_(kāi)____N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)_______。請(qǐng)寫(xiě)出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因____________________________________________________。(2)為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到如表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G(N)鉤碼移動(dòng)距離h(m)拉力F(N)測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s(m)機(jī)械效率η(%)1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.30.566.7%由于使用杠桿時(shí)需要克服杠桿自重(或克服摩擦力)做功(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_(kāi)__根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出：“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：______。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由：①___________________________________；②______________________________________。不能兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼沒(méi)有掛在同一位置僅根據(jù)一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出：“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，跟蹤訓(xùn)練[2017·泰安]如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段過(guò)程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J，不計(jì)繩重。求：(1)工人拉繩子的速度。(2)滑輪組的機(jī)械效率。(3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。跟蹤訓(xùn)練[2017·泰安]如圖是工人利用滑輪組提升重為81【答案】(1)由圖可知，n＝3，人拉繩子的速度：v繩＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s?！敬鸢浮?1)由圖可知，n＝3，(3)重物上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，拉力做的有用功：W有用＝Gh＝810N×1m＝810J，拉力做的總功：W總＝Fs＝Fnh＝300N×3×1m＝900J，提升動(dòng)滑輪做的額外功：W輪＝W總－W有用－Wf＝900J－810J－60J＝30J，由W輪＝G輪h可得，動(dòng)滑輪的重：(3)重物上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，類(lèi)型二綜合題典例[2017·杭州下城區(qū)二模]如圖所示，重為2000 N的物體，在拉力F的作用下沿斜面以0.2m/s的

速度移動(dòng)了5m，同時(shí)物體升高了3m。斜面和

滑輪組的總機(jī)械效率為80%。則： (1)繩子自由端通過(guò)的距離為多少？ (2)有用功的功率為多少？ (3)拉力F大小為多少？類(lèi)型二綜合題【答案】(1)由圖知，n＝3，繩子自由端通過(guò)的距離s＝3×5m＝15m?！敬鸢浮?1)由圖知，n＝3，繩子自由端通過(guò)的距離s＝3×跟蹤訓(xùn)練[2019·預(yù)測(cè)]如圖用滑輪組從H＝10m深的水中勻速提起底面積為0.04m2，高2m的實(shí)心圓柱體，該物體的密度是2.5×103kg/m3。現(xiàn)在動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與該物體相連，已知繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為700N。(1)求該物體露出水面前所受的浮力。(2)若不計(jì)摩擦、繩和動(dòng)滑輪重，繩子被拉斷時(shí)，物體留在水中的體積為多少立方米？(3)若考慮摩擦、繩和動(dòng)滑輪重，該裝置的機(jī)械效率為90%，將物體勻速提升至露出水面前，拉力F做的功為多少焦？(取g＝10N/kg，結(jié)果保留一位小數(shù))跟蹤訓(xùn)練[2019·預(yù)測(cè)]如圖用滑輪組從H＝10m深【答案】(1)該物體露出水面前，排開(kāi)水的體積：V排＝V＝Sh＝0.08m3物體所受的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m3＝800N。(2)圓柱體的重力：G＝mg＝ρgV＝2.5×103kg/m3×10N/kg×0.08m3＝2000N，由圖可知n＝2，繩子剛好被拉斷時(shí)，滑輪組對(duì)繩子的拉力：F拉＝2F最大＝2×700N＝1400N，因物體受到滑輪組對(duì)物體的拉力和浮力的大小之和等于圓柱體的重力之和，所以，此時(shí)圓柱體受到的浮力：F′浮＝G－F拉＝2000N－1400N＝600N，由F浮＝ρ水gV排可得，此時(shí)物體留在水中的體積：V′排＝0.06m3?！敬鸢浮?1)該物體露出水面前，排開(kāi)水的體積：V排＝V＝S(3)將物體勻速提升至露出水面前，滑輪組對(duì)圓柱體的拉力：F′拉＝G－F?。?000N－800N＝1200N，圓柱體上升的高度：h＝10m－2m＝8m，滑輪組做的有用功：W有＝F′拉h(huán)＝1200N×8m＝9600J，(3)將物體勻速提升至露出水面前，滑輪組對(duì)圓柱體的拉力：

不理解有用功的含義致錯(cuò)典例[2019·預(yù)測(cè)]一位建筑工人要把建筑材料運(yùn)送到

樓上，他使用了如圖所示的裝置進(jìn)行升降，已知

吊籃的質(zhì)量為m1，建筑材料的質(zhì)量為m2，人對(duì)繩

子的拉力為F，吊籃在拉力的作用下勻速上升了 h，不計(jì)繩重及摩擦。下列表述正確的是(

) A．繩子自由端移動(dòng)的距離為3h B．工人做的有用功為m2gh C．工人做的額外功為2Fh－(m1＋m2)gh D．動(dòng)滑輪重為3F－(m1＋m2)g 不理解有用功的含義致錯(cuò)【錯(cuò)解】選C【析錯(cuò)】認(rèn)為有用功為(m1＋m2)gh【正解】選B有用功為m2gh，額外功為2Fh－m2gh【錯(cuò)解】選C跟蹤訓(xùn)練[2017·自貢]如圖所示，A物體受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知拉力F＝5N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，試問(wèn)：(1)5s內(nèi)拉力F所做功的大小是多少？(2)物體A受到水平地面的摩擦力大小是多少？跟蹤訓(xùn)練[2017·自貢]如圖所示，A物體受【答案】(1)如圖所示，有三股繩子作用在動(dòng)滑輪上，即n＝3，則繩子自由端移動(dòng)的速度為：v＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，5s內(nèi)繩端移動(dòng)的距離：s＝vt＝0.6m/s×5s＝3m，5s內(nèi)拉力所做的功：W＝Fs＝5N×3m＝15J?！敬鸢浮?1)如圖所示，有三股繩子作用在動(dòng)滑輪上，即n＝3影響機(jī)械效率大小的因素1．影響杠桿機(jī)械效率大小的因素 (1)杠桿的自重。 (2)杠桿與轉(zhuǎn)軸的摩擦大小。影響機(jī)械效率大小的因素2．影響滑輪組機(jī)械效率大小的因素(豎直拉動(dòng)) (1)動(dòng)滑輪重力。 (2)被提升的重物的重力。 (3)滑輪與軸之間的摩擦。 (4)繩重。3．影響斜面機(jī)械效率大小的因素 (1)斜面的傾斜程度。 (2)斜面的粗糙程度。2．影響滑輪組機(jī)械效率大小的因素(豎直拉動(dòng))典例[2017·武漢模擬]如圖是小明同學(xué)探究斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重量G(N)斜面高度h(m)沿斜面拉力F(N)斜面長(zhǎng)s(m)機(jī)械效率1較緩100.15.012較陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%典例[2017·武漢模擬]如圖是小明同學(xué)探究斜面機(jī)械效率跟(1)小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟__________________的關(guān)系。在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為_(kāi)_____。(2)分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越_____。若要探究斜面機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持_______________不變。斜面的傾斜程度20%高斜面的傾斜程度(1)小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟_____________第四單元機(jī)械效率和斜面第四單元機(jī)械效率和斜面1．[2018·自貢]如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，重400N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m。已知拉繩子的力F為250N，在提升重物的過(guò)程中，表述正確的是 (

) A．做的總功是400J B．拉力F的功率是25W C．繩子自由端被拉下1m D．滑輪組的機(jī)械效率是80%D1．[2018·自貢]如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，重4002．[2019·預(yù)測(cè)]如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻

速拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，拉力 F的大小為30N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45N，則A處的拉力大小和滑輪組的機(jī)械效率分別為 (

) A．45N、50% B．45N、75% C．60N、50% D．60N、75%B2．[2019·預(yù)測(cè)]如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻B3．[2018·德陽(yáng)]如圖所示，沿斜面把質(zhì)量為12kg的一個(gè)物體勻速拉到最高處，沿斜面向上的拉力是F＝100N，斜面長(zhǎng)2m、高1m，則其機(jī)械效率是_____%，物體所受摩擦力是_____N。 (取g＝10N/kg)60403．[2018·德陽(yáng)]如圖所示，沿斜面把質(zhì)量為12kg的一個(gè)機(jī)械效率考點(diǎn)1理解有用功、額外功及總功的含義(a)1．________是指我們必須要做的這部分功；2．________是指不需要，但又不得不做的那部分功；3．總功是有用功和額外功之和。考點(diǎn)2理解總功＝有用功＋額外功的表述方式(a)

W總＝W有用＋W額外考點(diǎn)3理解機(jī)械效率的的定義和表達(dá)式η＝W有效/W總(b)1．有用功和總功的比值叫做機(jī)械效率，用符號(hào)η表示。2．表達(dá)式為_(kāi)____________________?？键c(diǎn)4會(huì)應(yīng)用機(jī)械效率的表達(dá)式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算(b)有用功額外功η＝W有用/W總×100%機(jī)械效率有用功額外功η＝W有用/W總×100%【考點(diǎn)延伸】斜面的機(jī)械效率重物重力為G，用圖中的字母表示下列物理量。(1)把物體從地面沿光滑斜面勻速拉到斜面的頂端，拉力的大小為F＝______。(2)把物體從地面沿粗糙斜面勻速拉到斜面的頂端，在此過(guò)程中，有用功＝_____。額外功＝________，斜面的機(jī)械效率η＝_______。Gh/sGhFs－GhGh/Fs【考點(diǎn)延伸】Gh/sGhFs－GhGh/Fs類(lèi)型一杠桿、滑輪組和斜面的機(jī)械效率典例[2017·青海月考]用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩慢上升。類(lèi)型一杠桿、滑輪組和斜面的機(jī)械效率(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_(kāi)____N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)_______。請(qǐng)寫(xiě)出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因____________________________________________________。(2)為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到如表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G(N)鉤碼移動(dòng)距離h(m)拉力F(N)測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s(m)機(jī)械效率η(%)1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.30.566.7%由于使用杠桿時(shí)需要克服杠桿自重(或克服摩擦力)做功(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_(kāi)__根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出：“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：______。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由：①___________________________________；②______________________________________。不能兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼沒(méi)有掛在同一位置僅根據(jù)一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出：“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，跟蹤訓(xùn)練[2017·泰安]如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段過(guò)程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J，不計(jì)繩重。求：(1)工人拉繩子的速度。(2)滑輪組的機(jī)械效率。(3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。跟蹤訓(xùn)練[2017·泰安]如圖是工人利用滑輪組提升重為81【答案】(1)由圖可知，n＝3，人拉繩子的速度：v繩＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s?！敬鸢浮?1)由圖可知，n＝3，(3)重物上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，拉力做的有用功：W有用＝Gh＝810N×1m＝810J，拉力做的總功：W總＝Fs＝Fnh＝300N×3×1m＝900J，提升動(dòng)滑輪做的額外功：W輪＝W總－W有用－Wf＝900J－810J－60J＝30J，由W輪＝G輪h可得，動(dòng)滑輪的重：(3)重物上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，類(lèi)型二綜合題典例[2017·杭州下城區(qū)二模]如圖所示，重為2000 N的物體，在拉力F的作用下沿斜面以0.2m/s的

速度移動(dòng)了5m，同時(shí)物體升高了3m。斜面和

滑輪組的總機(jī)械效率為80%。則： (1)繩子自由端通過(guò)的距離為多少？ (2)有用功的功率為多少？ (3)拉力F大小為多少？類(lèi)型二綜合題【答案】(1)由圖知，n＝3，繩子自由端通過(guò)的距離s＝3×5m＝15m?！敬鸢浮?1)由圖知，n＝3，繩子自由端通過(guò)的距離s＝3×跟蹤訓(xùn)練[2019·預(yù)測(cè)]如圖用滑輪組從H＝10m深的水中勻速提起底面積為0.04m2，高2m的實(shí)心圓柱體，該物體的密度是2.5×103kg/m3。現(xiàn)在動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與該物體相連，已知繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為700N。(1)求該物體露出水面前所受的浮力。(2)若不計(jì)摩擦、繩和動(dòng)滑輪重，繩子被拉斷時(shí)，物體留在水中的體積為多少立方米？(3)若考慮摩擦、繩和動(dòng)滑輪重，該裝置的機(jī)械效率為90%，將物體勻速提升至露出水面前，拉力F做的功為多少焦？(取g＝10N/kg，結(jié)果保留一位小數(shù))跟蹤訓(xùn)練[2019·預(yù)測(cè)]如圖用滑輪組從H＝10m深【答案】(1)該物體露出水面前，排開(kāi)水的體積：V排＝V＝Sh＝0.08m3物體所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m3＝800N。(2)圓柱體的重力：G＝mg＝ρgV＝2.5×103kg/m3×10N/kg×0.08m3＝2000N，由圖可知n＝2，繩子剛好被拉斷時(shí)，滑輪組對(duì)繩子的拉力：F拉＝2F最大＝2×700N＝1400N，因物體受到滑輪組對(duì)物體的拉力和浮力的大小之和等于圓柱體的重力之和，所以，此時(shí)圓柱體受到的浮力：F′?。紾－F拉＝2000N－1400N＝600N，由F?。溅阉甮V排可得，此時(shí)物體留在水中的體積：V′排＝0.06m3?！敬鸢浮?1)該物體露出水面前，排開(kāi)水的體積：V排＝V＝S(3)將物體勻速提升至露出水面前，滑輪組對(duì)圓柱體的拉力：F′拉＝G－F?。?000N－800N＝1200N，圓柱體上升的高度：h＝10m－2m＝8m，滑輪組做的有用功：W有＝F′拉h(huán)＝1200N×8m＝9600J，(3)將物體勻速提升至露出水面前，滑輪組對(duì)圓柱體的拉力：

不理解有用功的含義致錯(cuò)典例[2019·預(yù)測(cè)]一位建筑工人要把建筑材料運(yùn)送到

樓上，他使用了如圖所示的裝置進(jìn)行升降，已知

吊籃的質(zhì)量為m1，建筑材料的質(zhì)量為m2，人對(duì)繩

子的拉力為F，吊籃在拉力的作用下勻速上升了 h，不計(jì)繩重及摩擦。下列表述正確的是(

) A．繩子自由端移動(dòng)的距離為3h B．工人做的有用功為m2gh C．工人做的額外功為2Fh－(m1＋m2)gh D．動(dòng)滑輪重為3F－(m1＋m2)g 不理解有用功的含義致錯(cuò)【錯(cuò)解】選C【析錯(cuò)】認(rèn)為有用功為(m1＋m2)gh【正解】選B有用功為m2gh，額外功為2Fh－m2gh【錯(cuò)解】選C跟蹤訓(xùn)練[2017·自貢]如圖所示，A物體受到的重力是100N，在