1、第一部分 教 材 梳 理第十二章第十二章 简单机械简单机械第二课时第二课时 机械效率(杆杠、滑机械效率(杆杠、滑轮组、斜面)轮组、斜面)考点有用功、额外功和总功考点有用功、额外功和总功1.(2017南平模拟南平模拟)利用如图利用如图K1-12-22所示的滑轮,在粗所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是()糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是()A.重力做的功是有用功重力做的功是有用功B.拉力拉力F做的功是额外功做的功是额外功C.绳子自由端的拉力绳子自由端的拉力F做的功是总功做的功是总功D.该滑轮的机械效率可能等于该滑轮的机械效率可能等于100%C2.(2017成都)(双选
2、)如图成都)(双选)如图K1-12-23所示,小王通所示,小王通过滑轮组向高处提升重为过滑轮组向高处提升重为210 N的物体,动滑轮重的物体,动滑轮重10 N,定滑轮重定滑轮重15 N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦.8 s 内内物体匀速上升物体匀速上升4 m,则该,则该8 s内内()()A.小王做的有用功为小王做的有用功为840 JB.小王做的额外功为小王做的额外功为100 JC.小王做功的功率为小王做功的功率为110 WD.小王对绳子的拉力为小王对绳子的拉力为70 NAC考点机械效率的概念及计算考点机械效率的概念及计算3.关于功率、机械效率的说法正确的是(关于功
3、率、机械效率的说法正确的是()A.做功多的机器机械效率一定高做功多的机器机械效率一定高B.机械效率高的机器功率一定大机械效率高的机器功率一定大C.功率小的机器做功慢功率小的机器做功慢D.功率大的机器做功时间一定短功率大的机器做功时间一定短C4.用如图用如图K1-12-24所示的滑轮组提升重物时(忽略绳所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的有(重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的有()A.增加物体被提升的高度增加物体被提升的高度B.减轻动滑轮的重力减轻动滑轮的重力C.改变绳子的绕法,减少承改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数担重物的绳子的段数 D.减少
4、物体的重力减少物体的重力B5.(2017东营)如图东营)如图K1-12-25所示,物理兴趣小组分所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.甲更省力,甲机械效率大甲更省力,甲机械效率大B.乙更省力,机械效率一样大乙更省力,机械效率一样大 C.乙更省力,乙机械效率大乙更省力,乙机械效率大 D.甲更省力,机械效率一样大甲更省力,机械效率一样大B6.(2017无锡)如图无锡)如图K1-12-2
5、6所示,用动滑轮匀速提所示,用动滑轮匀速提起重起重3 N的物体,拉力的物体,拉力F为为2 N,物体在,物体在10 s内上升内上升1 m.在此过程中,动滑轮的机械效率为在此过程中,动滑轮的机械效率为_,拉力,拉力F的功率为的功率为_ W,若要提高动滑轮提升物体,若要提高动滑轮提升物体的效率,可以采取的措施是:的效率,可以采取的措施是:_.75%0.4增加提升的物重、减小动滑轮增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力间的摩擦力7.(2017绵阳)如图绵阳)如图K1-12-27是某建筑工地上提升建是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量筑
6、材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量15 kg,某次提,某次提升材料质量升材料质量240 kg,材料在空中静止时,摩擦影响很,材料在空中静止时,摩擦影响很小,绳很轻,可以不考虑,则竖直向上的拉力小,绳很轻,可以不考虑,则竖直向上的拉力F=_N;竖直向上匀速提升材料,摩擦影响;竖直向上匀速提升材料,摩擦影响较大,实际所用的拉力大小是较大,实际所用的拉力大小是1 000 N,并将材料提升了并将材料提升了10 m高高.则滑轮组的机械则滑轮组的机械效率是效率是_.(取(取g=10 N/kg)85080%8.(2017河南)如图河南)如图K1-12-28所示,工人用沿斜面向所示,工人用沿斜面向上、大小为上、
7、大小为500 N的推力,将重的推力,将重800 N的货物从的货物从A点匀速点匀速推至推至B点;再用点;再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速的水平推力使其沿水平台面匀速运动运动5 s,到达,到达C点点.已知已知AB长长3 m,BC长长1.2 m,距地,距地面高面高1.5 m.试问:试问:(1)利用斜面搬运货物主要是为了)利用斜面搬运货物主要是为了_.(2)货物在水平面上运动的速度为多少?)货物在水平面上运动的速度为多少?(3)水平推力做功的功率为多少?)水平推力做功的功率为多少?(4)斜面的机械效率为多少?)斜面的机械效率为多少?答案:(答案:(2)0.24 m/s(3)24 W(4)80
8、%省力省力考点机械效率的测量考点机械效率的测量9.(2017衡阳模拟衡阳模拟)某实验小组在测滑轮组机械效率的某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图K1-12-29所示所示.(1)实验中应沿竖直方向)实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力拉动弹簧测力计计.实验次数实验次数123钩码重钩码重G/N446钩码上升高度钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力绳端拉力F/N1.81.61.8绳端移动距离绳端移动距离s/m0.30.4机械效率机械效率74.1%62.5%向上匀速向上匀速(2)通过表中数据可分析出第)通过表中数据可分析出第
9、2次实验是用次实验是用_(填(填“甲甲”或或“乙乙”)图所示装置做的实)图所示装置做的实验验.(3)通过第)通过第1次实验和第次实验和第2次实验的数据分析可得出结次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,_,滑轮组的,滑轮组的机械效率机械效率_(填(填“越高越高”“”“不变不变”或或“越越低低”).(4)小组同学再用第)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第次实验中使用的装置做第3次试次试验,表中第验,表中第3次实验中绳端移动距离次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计漏记,但仍然计算出第算出第3次的机械效率次的机械效率=_(保留(保留3位
10、有效数位有效数字)字).乙乙动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)越低越低83.3%10.(2017哈尔滨模拟哈尔滨模拟)如图如图K1-12-30是同学们探究是同学们探究“影响滑轮组机械效率因素影响滑轮组机械效率因素”的实验装置,请完成以下的实验装置,请完成以下问题:(忽略摩擦及绳重)问题:(忽略摩擦及绳重)(1)实验中用到的测量工具除刻度尺外还有什么?)实验中用到的测量工具除刻度尺外还有什么?(2)上表记录了实验中的部分数据:请算出第)上表记录了实验中的部分数据:请算出第4次实次实验中的机械效率验中的机械效率.(只写出计算结果)(只写出计算结果)(3)分析)
11、分析1、2、3次实验数据,你认为他们可以探究次实验数据,你认为他们可以探究滑轮组机械效率与什么因素的具体关系?并写出你这样滑轮组机械效率与什么因素的具体关系?并写出你这样认为的理由认为的理由.次数次数 钩码重钩码重G钩钩/N动滑轮重动滑轮重G动动/N机械效率机械效率120.580.0%230.585.7%340.588.9%441.0_80.0%答案:(答案:(1)弹簧测力计)弹簧测力计.(3)他们可以探究滑轮组机)他们可以探究滑轮组机械效率与所提升物体的重力的关系;理由:由表格数据械效率与所提升物体的重力的关系;理由:由表格数据可知,可知,G钩钩1=2 N,G钩钩2=3 N,G钩钩3=4 N
12、,钩码重的关系,钩码重的关系为为G钩钩1G钩钩2G钩钩3;动滑轮重的关系为;动滑轮重的关系为G动动1=G动动2=G动动3=0.5 N;1=80.0%,2=85.7%,3=88.9%,机械效,机械效率的关系为率的关系为123;可得到的结论为:动滑轮重一;可得到的结论为:动滑轮重一定时,滑轮组所提升的物体越重机械效率越高定时,滑轮组所提升的物体越重机械效率越高.能力提升能力提升11.(2017广州)图广州)图K1-12-31中中F1力水平拉动重为力水平拉动重为G的的物体物体A在水平路面匀速移动了在水平路面匀速移动了s.改用滑轮组拉动改用滑轮组拉动A在同在同一路面匀速移动了一路面匀速移动了s,拉力为
13、,拉力为F2.此过程滑轮组()此过程滑轮组()A.总功为总功为F2sB.额外功为额外功为F1sC.机械效率为机械效率为D.额外功为额外功为3F2s-F1sD12.(2017烟台)往车上装重物时,常常用长木板搭个烟台)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图斜面,把重物沿斜面推上去,如图K1-12-32所示,工所示,工人用人用3 m长的斜面,把长的斜面,把120 kg的重物提高的重物提高1 m,假设斜,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为面很光滑,则需要施加的推力为_,若实际,若实际用力为用力为500 N,斜面的机械效率为,斜面的机械效率为_,重物,重物受到的摩擦力为受到的摩
14、擦力为_.(g取取10 N/kg)400 N80%100 N13.(2017郴州)利用如图郴州)利用如图K1-12-33所示的滑轮组,用所示的滑轮组,用F=1 000 N的力拉绳子自由端,货物的力拉绳子自由端,货物A以以0.1 m/s的速度的速度匀速直线运动匀速直线运动10 s,整个过程中,滑轮组的机械效率为,整个过程中,滑轮组的机械效率为75%.求:求:(1)货物)货物A在在10 s内移动的距离内移动的距离.(2)这个过程中拉力)这个过程中拉力F的功率的功率.(3)水平地面对货物)水平地面对货物A的摩擦力大小的摩擦力大小.答案:(答案:(1)1 m(2)200 W(3)1 500 N14.(
15、2017枣庄)如图枣庄)如图K1-12-34所示,是一辆汽车通过所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.已知井深已知井深10 m,物体重,物体重G=4103 N,汽车重,汽车重G车车=3104 N,汽车,汽车匀速拉绳子时的拉力匀速拉绳子时的拉力F=2103 N,汽车受到的阻力为,汽车受到的阻力为车重的车重的0.05倍倍.求:求:(1)若汽车运动的速度为)若汽车运动的速度为12 m/s,则将物体由井底,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?拉至井口,需要多长时间?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)汽车的牵引力为多大?)汽车的牵引力为多大?(4)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多少?少?答案:(答案:(1)25 s(2)66.7%(3)3 500 N(4)1.05105 J