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1、机械效率典型例题讲解专练 机械效率典型例题讲解专练机械效率专练一、滑轮竖直上拉问题例题1: 用图9的滑轮组提起重为300N的一桶水，人们所使用的拉力至少为_N，实际生活中，人们使用的拉力应该_（选填“大于”“等于”或“小于”）这个力思路与技巧：要分清总功、有用功、额外功、会计算机械效率图7-8例题2：如图7-8所示，用滑轮组匀速提升一个重600N的物体，若拉力的功率保持为150W，整个装置的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求：(1)物体上升的速度为多大？(2)作用在绳上的拉力F多大？(3)若用此滑轮组提升重力为750N的物体，作用在绳上的拉力又是多大？思路与技巧：要正确地解滑轮组这类问题，首
2、先要理解功、功率、机械效率等基本概念，掌握使用滑轮组过程中各物理量之间内在的联系，还要提高应用数学工具的能力，研究问题的切入点不同，解法就不同，本题有多种解法，同学们不妨一题多解，这有助于活跃思维，提高灵活应变的能力. 例题4：在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：实验次数钩码重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/cm12101.5202553.010实验中应 拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 _ ；第二次实验时滑轮组的机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率 若不计摩擦，该动滑
3、轮的重为_。思路与技巧: 经历实验探究过程，了解影响机械效率的因素。基础练习1：如图所示，物重100N，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，求：（1）拉力F的大小。（2）若利用此滑轮组将物体匀速提升2m，求：总功，有用功，额外功，机械效率2：某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物，所用拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。求：（1）这个人做的总功是多少J？（2）有用功是多少J？（3）额外功是多少J？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？3用动滑轮提升100N的重物，把重物升高了3m，作用在绳子自由端的拉力为60N，求动滑轮的机械效率4小昕采用如图示动滑轮，把重100N的水提至6米高的三楼，桶重5N
4、，动滑轮重10N，1min完成了任务。若不计摩擦，试求：（1）运沙子时的机械效率；（2）小昕的功率5如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。试问：人拉绳子做功的功率为多少？滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）6图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。 （1）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将 。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）7（08江苏苏州）在不计绳
5、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采集到的信息 (1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在右边虚线框 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1m时，拉力做的总功为多少? (解答要求：写出依据的主要公式或变形公式，有数据代入，答案中必须明确写出数值和单位)二、水平移动问题图1基本题：如图1所示，物体A和B所受重力都为120 N，B与水平桌面之间的滑动摩擦力为30N（滑轮重、绳重及滑轮内部的摩擦均不计）.当分别用力将物体A和B匀速移动时，FA为_N，FB为_N.若物体A、B移动的距离均为10cm，相应绳
6、子端点移动的距离SA为_ cm，SB为_cm.例题：如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5ms的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，求（1）在2s内拉力做的功，（2）滑轮的机械效率 (不计滑轮重力)。例题3：滑轮组机械效率是，滑轮组负担重物和滑轮总重的绳子共有股，用的拉力可匀速将重物提升，若不计摩擦，那么该重物重为_思路与技巧：有关滑轮组的总功W=Fs与物理上升高度s=vt两个公式中两个s的关系练习：1如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120.则滑轮组的机械效率
7、为 _ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 _ J2如图所示，重的物体与地面间的摩擦力是，为使物体匀速移动，必须在绳端加的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为_，若物体移动速度为.，则内拉力做的功是_3有一物体，体积为10dm3，密度为9.0103kg/m3.若通过滑轮组使它水平向左匀速运动，速度为0.2m/s，受到的滑动摩擦力为294N，手拉绳的力是105N，滑轮组的机械效率是70%.（不计滑轮重）(1)通过计算，画出滑轮组的装配图（要求滑轮的个数最少）；(2)10s内拉绳的距离是多少？(3)拉绳的功率是多少？图7-244如图7-24所示装置，物重G=30N，在拉力F作用下，
8、以10cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动，F=10N，滑轮组机械效率为80%，（不计滑轮重）求：(1)物体受到水平地面的摩擦力；(2)5s内拉力F做的功.三、斜面问题例题：工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，（1） 若不计摩擦，拉力F为_N；（2） 若实际拉力F1200N，则该斜面的机械效率是 %实验：（07潜江）如图10所示是小明测量“斜面机械效率”的装置图。下表是他记录的实验数据：实验次数斜面倾斜程度物体A重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力 F/N物体移动距离s/m有用功
9、W有/J总功W总/J机械效率1较缓5.00.11.50.50.50.7566.67 %2较陡5.00.22.50.511.253最陡5.00.33.40.51.788.24%请将表格中空格处的数据填写完整。分析小明表格中的实验数据可知：长度相同的斜面，越平缓的越 （填“省力”或“费力”）；斜面在我们生活中的应用有 （只写出一条即可）。根据你的实验经历，实验中很难控制的操作是 。练习：（08江苏徐州）斜面也是一种简单机械。如图所示，已知斜面上木箱的质量m=40kg，人对木箱的拉力F=75 N，斜面长s=4 m，斜面高h=O5 m。求：木箱受到的重力(g取10 Nkg)；斜面的机械效率。三、综合1
10、如图所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5ms的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为_，在2s内拉力F做的功为_J。四、其它1图示的电动升降台机械效率是50，升降台用60s把300kg的重物匀速提升lOm (g=lONkg)求这过程中： (1)升降台对重物做的功(2)升降台对重物做功的功率(3)升降台电动机做的总功2一辆电动自行车的铭牌如图所示，已知自行车以最高速匀速行驶时所受阻力为车重和人重的0.05倍，求以最高速行驶半小时电动机牵引电池12V3组一次充电耗电1kWh整车质量40 kg最大载质量80kg最高车速5m
11、/s充电一次行驶里程50km力做的功和电动自行车的效率选择快速解答1. 关于功率和机械效率，下面的说法正确的是（ ）A. 机器的功率越大，做功越多 B.机器的功率越大，做功越快 C. 机器的功率越大，机器的机械效率越高 D. 功率和机械效率的单位相同2甲的功率比乙的功率大，表示（ ）甲做的功比乙多甲做功的时间比乙短甲做功比乙快无法确定3关于机械效率，下列说法正确的是（ ）机械效率越大，越省力 机械效率越大，做功越多机械效率越大，功率越大 机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小4某同学在测滑轮组机械效率时，得到如下答案，其中合理的是（ ）. . 5汽车换胎时常用“千斤顶”将汽车支离地面，那么
12、用千斤顶的目的是（ ）省力 省功 省时间 保护汽车6(估算题)某同学把地上的一桶纯净水扛起装到饮水机上，所做的功大约是（ ）A、2J B、20J C、200J D、2000J提优提高专区：1（07鸡西）夹子是我们生活巾经常使用的物品，下左图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况下列说法中正确的是 ( ) (多选题)A当我们用手将其捏开时它是省力的B当我们用其夹住物品时，它是费力的C无论用手将其捏开还是夹住物品时它都是省力的D无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的2为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用 杆秤。杆秤确实容易 为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机 ，请看下例 ：秤砣 质 量 为 1 kg，秤杆和秤盘总质量为05 kg，定盘星到提钮 的距 离 为 2 cm，秤盘到提钮的距离为 10 cm(图 119)若有人换了个质量为 08 kg的秤砣 ，售出25的物品 ，物品的实际质量是 多少?1.AB4提示 ：先求出秤盘和秤杆整体重心到提钮距 离 OB= 4 cm，然后求 出称 25 kg物品时真秤 砣离提钮距 离 OD=27 cm，最后求 出换假 秤砣时物体 的实际质量 真 = 196 kg- 7 -
