孟亞松-保過(guò)班講義-7-機(jī)械效率

課題機(jī)械效率教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)講解滑輪組中物重G、物體被提升的高度h、拉力F、繩端移動(dòng)的距離s，此時(shí)的有用功為物體克服重力向上升高所做的功，總功為拉力做的功。根本公式：=W有用/W總=Gh/Fs拓展1：如果通過(guò)圖示可知繩子的段數(shù)n，那么物體上升的高度h與繩子自由端移動(dòng)的距離s滿(mǎn)足確定的關(guān)系s=nh，公式可變形為=W有用/W總=Gh/Fs=G/Fn例1〔山東省〕用如圖1的滑輪組把貨物拉上貨倉(cāng)，物重G為480N，用滑輪組將重物勻速提升2m,所用拉力F為200N，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____。實(shí)驗(yàn)分析：由變形公式可知，滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的高度無(wú)關(guān)。因而在探究實(shí)驗(yàn)中可以省去刻度尺這一測(cè)量工具，只需要彈簧測(cè)力計(jì)。例2(武漢)小明利用如圖2所示的裝置沿水平方向勻速拉動(dòng)一個(gè)重2000N的物體A，A受到地面的摩擦力為600N,作用在繩端的拉力為250N,那么該裝置的機(jī)械效率為_(kāi)_____。二、如果不考慮摩擦和繩重〔利用滑輪組將物體提升一定高度〕，滑輪組中物重G、動(dòng)滑輪的重G動(dòng)，有用功為物體克服重力向上升高所做的功，此時(shí)的額外功為提升動(dòng)滑輪所做的功，總功那么為有用功加額外功。根本公式：=W有用/W總=W有用/〔W有用+W額〕=Gh/〔Gh+G動(dòng)h〕=G/〔G+G動(dòng)〕拓展3：由公式可知，影響滑輪組機(jī)械效率的主要因素之一為動(dòng)滑輪重。當(dāng)提升的物重不變時(shí)，動(dòng)滑輪越重，額外功在總功中占的比例就越大，機(jī)械效率越低。例3：〔山東煙臺(tái)〕在不計(jì)繩重與摩擦的情況下，利用如圖3所示的甲、乙兩個(gè)裝置，分別用力把同樣的物體勻速提升相同的高度，那么A甲=乙B甲<乙C甲>乙D無(wú)法判斷拓展4：公式變形：=W有用/W總=G/〔G+G動(dòng)〕=由公式可知，影響滑輪組機(jī)械效率的另一個(gè)主要因素是物重。當(dāng)用同一套滑輪組提升重量不同的物體時(shí)，動(dòng)滑輪重不變，物體越重，有用功在總功中占的比例越大，機(jī)械效率越高。例4〔廣東〕用如圖4所示的滑輪組將重為12N的物體勻速提升20cm，所用的拉力為5N,該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____。當(dāng)改為提升18N的重物時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____?！埠雎阅Σ磷枇Α矲FFAF乙F甲圖3二、例題講解例1用一塊長(zhǎng)5m的木板，搭在離地面高1.5m的卡車(chē)車(chē)廂上，用它把重1000N的貨物勻速拉到車(chē)上。假設(shè)不計(jì)摩擦作用，人的拉力需多大？例2如圖2所示，物體重15000牛頓，物體與水平地面的滑動(dòng)摩擦力為物體重的0.2倍，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求物體向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)繩的自由端的拉力是多大？例3用100牛的力沿機(jī)械效率為60%的斜面可拉一個(gè)重400牛的物體勻速前進(jìn)。據(jù)此可知斜面的高與長(zhǎng)之比為〔〕A．3∶20B．1∶4C．4∶1D．20∶3例4〔大連市中考試題〕如下圖，用滑輪勻速提起1200N的重物，拉力做功的功率為1000W，繩子自由端的上升速度為2m/s，〔不計(jì)繩重和摩擦〕求：〔1〕作用在繩自由端的拉力多大？〔2〕滑輪組的機(jī)械效率為多大？〔3〕假設(shè)用此滑輪組勻速提起2400N的重物，作用在繩子自由端的拉力為多少？例5小明做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率〞實(shí)驗(yàn)時(shí)，用圖中所示的滑輪，組裝成滑輪組，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出使用該滑輪組時(shí)最省力的繞法。用此滑輪組將重為3.6N的物體勻速提起時(shí)，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機(jī)械效率為75%?！埠雎阅Σ良袄K重〕求：〔1〕繩子自由端移動(dòng)的速度和動(dòng)滑輪的總重。〔2〕假設(shè)用此滑輪組提起小于3.6N的重物時(shí)，其機(jī)械效率將如何改變？說(shuō)明理由。例6如圖，把重250N的物體沿著長(zhǎng)5m，高1m的斜面勻速拉到斜面頂端，〔1〕假設(shè)不計(jì)摩擦，求拉力；〔2〕假設(shè)所用拉力為100N，求斜面的機(jī)械效率．三、課堂作業(yè)1．某人用如下圖的滑輪組勻速提起260N的物體，所用的力為100N，物體提高1m。那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是

A．拉力做的有用功是100JB．拉力做的總功是260J

C．滑輪組的機(jī)械效率是65%D．物體上升過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能2．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是

A．機(jī)械做功越快，機(jī)械效率就越高B．做功時(shí)間越長(zhǎng)，機(jī)械功率越大

C．功率大的機(jī)械比功率小的做功快D．所有機(jī)械的機(jī)械效率都小于1

3．如下圖，重力為500N的物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力是150N，為使物體勻速移動(dòng)，必須在繩端至少加60N的拉力。那么滑輪組的機(jī)械效率η=________。假設(shè)物體上面再放一重為200N的物體A，那么這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)________(填“增加〞“減小〞“不變〞)

4．一個(gè)滑輪組經(jīng)改良后提高了機(jī)械效率，用它把同一物體勻速提升同樣的高度，改良后與改良前相比

A．有用功減少，總功減少B．有用功增加，總功增加

C．有用功不變，總功不變D．有用功不變，總功減少

5.關(guān)于機(jī)械能的論述，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．在空中飛行的飛機(jī)只具有動(dòng)能B．炮彈具有的機(jī)械能一定比子彈具有的機(jī)械能大C．質(zhì)量和速度都相同的物體具有的動(dòng)能一樣大D．質(zhì)量大的物體的具有的重力勢(shì)能一定大6．在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，利用圖示的甲、乙兩裝置，分別用力把相同的物體勻速提升相同的高度．假設(shè)用、表示甲、乙兩裝置的機(jī)械效率，、表示拉力所做的功。

A．，

B．，C．，

D．，

7.關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率越高B．做的總功越多，機(jī)械效率越高C．做的有用功越多，機(jī)械效率越高D．有用功一定時(shí)，額外功越少，機(jī)械效率越高8.甲、乙兩輛汽車(chē)，功率之比為2∶1，在相同時(shí)間內(nèi)沿水平路面通過(guò)的距離之比為1∶2．那么它們所做的功之比為〔〕A．2∶1B．1∶1C．1∶4 D．4∶19、〔08濟(jì)寧〕10．如下圖，拉力F=80N，物體重G=120N，假設(shè)繩子自由端勻速拉動(dòng)的距離s=4m，物體被提高的距離h=2m，求：FG〔1〕FG〔2〕拉力所做的總功W總；〔3〕該滑輪組的機(jī)械效率η。四、課后作業(yè)1如圖22所示裝置圖20，繩重及摩擦不計(jì)。裝卸工人將重為800N的貨物提至高處，人對(duì)繩的拉力F1為500N，貨物在1min內(nèi)勻速上升了5m。圖20G圖22〔1G圖22〔2〕求滑輪組的機(jī)械效率；〔3〕如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。2如下圖，小明同學(xué)用動(dòng)滑輪提升900N的木箱，木箱以0．5m／s的速題24圖度勻速上升2m，所用拉力F的大小為500N(不計(jì)繩重和摩擦題24圖(1)拉力F做功的功率是多少?(2)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?3滑輪組在建筑中應(yīng)用廣泛，如圖15所示為建筑工人自制的滑輪組。某工人用此滑輪組將質(zhì)量為90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。求：〔1〕該重物受到的重力；〔2〕工人通過(guò)滑輪組所做的有用功；圖15〔3〕圖15〔4〕滑輪組的機(jī)械效率。4如下圖，工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組，把重為500N的箱子勻速提升5m，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg．(1)在圖中用筆畫(huà)線(xiàn)代替細(xì)繩組裝滑輪組．(2)在向上提升箱子的過(guò)程中，人對(duì)繩子的拉力為多大?(3)在向上提升箱子的過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率為多少?5如下圖，斜面長(zhǎng)S=10m，高h(yuǎn)=4m．用沿斜面方向的推力F，將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體克服摩擦力做了100J的功．求：(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功；(2)斜面的機(jī)械效率；(3)推力F的大?。?湛江港一裝卸工人用如圖1l所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為80kg的貨物，所用的拉力F為500N，繩子自由端在50s內(nèi)被勻速拉下4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前貨物靜止在地面上，與地面的接觸面積為0．04m2，求貨物對(duì)地面的壓強(qiáng)．(2)提升時(shí)繩子自由端的速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑輪組的機(jī)械效率．72023年秋季以來(lái)，我國(guó)西南局部地區(qū)遭遇嚴(yán)重旱災(zāi)，不少地方不得不靠打深井取水。如圖11所示，小明同學(xué)正利用滑輪組和金屬水桶從深井中提水，假設(shè)水桶的材料密度為8g/cm3,水桶質(zhì)量為4Kg，水桶容積為20L。當(dāng)盛滿(mǎn)水的桶從水中慢慢提升〔桶始終未出水面〕時(shí)，小明對(duì)繩的拉力為F=25N。不計(jì)繩子重量和摩擦，水的密度是1.0×103Kg/m3，g取10N/Kg.試求：〔1〕動(dòng)滑輪有多重？〔2〕水桶露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率有多大？〔3〕水桶被提離井中水面后，以0.2m/