2019中考物理知识点全突破系列专题64----机械效率大小的计算
初中物理机械效率
机械效率是衡量机械性能优劣的 重要指标。提高机械效率可以降 低能源消耗,减少浪费,提高生 产效益。
机械效率与功率关系
功率与机械效率的区别
功率表示做功的快慢,而机械效率表 示有用功在总功中所占的比例。两者 没有直接关系,但高功率的机械不一 定具有高机械效率。
机械效率与功率的联系
在给定时间内,如果一台机械的功率 较高且机械效率也较高,那么这台机 械将能够更快地完成更多的有用功。
形成一个或多个闭合的环路。
滑轮组的工作原理是,通过绳子 与滑轮的摩擦,将力从一个地方 传递到另一个地方,同时改变力
的方向和大小。
滑轮组中,定滑轮的位置固定不 变,主要用来改变力的方向;动 滑轮则可以随着物体的移动而移
动,主要用来省力。
滑轮组省力情况分析
理想情况下,使用滑轮组可以省力,但省力的程度取决于滑轮组的组合方式和绳子 的绕法。
初中物理机械效率
目录
• 机械效率基本概念 • 杠杆原理与机械效率 • 斜面原理与机械效率 • 滑轮组与机械效率 • 齿轮传动与机械效率 • 总结回顾与拓展延伸
01 机械效率基本概 念
定义与意义
机械效率定义
机械效率是指有用功与总功的比 值,用符号η表示,计算公式为 η=W有/W总×100%。它反映了 机械对输入能量的有效利用程度 。
螺旋千斤顶利用斜面原理来提升重物 ,通过旋转手柄使螺旋杆在斜面上移 动,从而将重物提升到所需高度。
楼梯
楼梯也是一种斜面应用,通过增加楼 梯的级数来减小每级楼梯的高度,从 而减小人们上下楼梯时的体力消耗。
04 滑轮组与机械效 率
滑轮组结构特点及工作原理
滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而 成,通过绳子连接并绕过滑轮,
人教版初三物理上册《机械效率》知识点总结
人教版初三物理上册《机械效率》知识点总结为了帮助同学们在考试前,巩固知识点,对所学的知识更好的掌握,人教版初三物理上册《机械效率》知识点总结,希望对大家有用。
1、有用功——W有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。
在提升物体时,W有用=Gh。
2、额外功——W额外
(1)使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。
(2)额外功的主要来源:
①提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。
②克服机械的摩擦所做的功。
3、总功——W总:
(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功,它等于有用功和额外功的总和。
即:W总= W有用+ W额外。
(2)若人对机械的动力为F,则:W总=F•s
4、机械效率——η
(1)定义:有用功与总功的比值叫机械效率。
(2)公式:η= W有用/ W总。
(3)机械效率总是小于1。
(4)提高机械效率的方法
①减小摩擦,
②改进机械,减小自重。
查字典物理网为大家整理了人教版初三物理上册《机械效率》知识点总结,大家仔细阅读了吗?希望大家在考试中都能取得满意的成绩。
物理机械效率基础知识点
物理机械效率基础知识点物理机械效率基础知识点在日复一日的学习中,不管我们学什么,都需要掌握一些知识点,知识点就是一些常考的内容,或者考试经常出题的地方。
哪些才是我们真正需要的知识点呢?以下是店铺整理的物理机械效率基础知识点,希望对大家有所帮助。
一、知识回顾:理解:1.W有:与工作目的相关的功。
2.W总:动力所做的功。
3.机械效率总小于1,且无单位,结果使用百分数表示。
三类常考机械效率问题:1.斜面:注意:1、做功:W=Fs正确理解物理学中“功”的意义(做功的必要条件,三种不做功的情况)2、知道功的原理是一切机械都遵守的普遍规律。
使用任何机械都不省功,功的原理是对所有机械都普遍适用的原理。
(理想情况:所有方式做功均相等,实际用机械做功都比直接做功多)3、理解机械效率的意义(1)机械效率是反映机械性能优劣的主要标志之一,有用功在总功中所占的比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。
(2)在计算机械效率时,要注意各物理量名称所表示的意义。
(3)因为有用功只占总功的一部分,有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
2.理解功率的物理意义(P=W/t=Fv)功率是表示做功快慢的物理量,它跟功和时间两个因素有关,并由它们的比值决定。
3.注意机械效率跟功率的区别机械效率和功率是从不同的方面反映机械性能的物理量,它们之间没有必然的联系。
功率大的机器不一定效率高。
物理学习方法步骤1.模型归类做过一定量的物理题目之后,会发现很多题目其实思考方法是一样的,我们需要按物理模型进行分类,用一套方法解一类题目。
例如宏观的行星运动和微观的电荷在磁场中的偏转都属于匀速圆周运动,关键都是找出什么力_了向心力;此外还有杠杆类的题目,要想象出力矩平衡的特殊情况,还有关于汽车启动问题的考虑方法其实同样适用于起重机吊重物等等。
物理不需要做很多题目,能够判断出物理模型,将方法对号入座,就已经成功了一半。
步骤2.解题规范高考越来越重视解题规范,体现在物理学科中就是文字说明。
八年级下册物理机械效率知识点
八年级下册物理机械效率知识点
八年级下册物理主要学习了机械效率的知识点,以下是八年级下册物理机械效率的主要知识点。
1. 机械效率的定义:机械效率是指机械从输入能量中所得到的有效输出能量与总输入能量的比值。
通常用η表示,η = 有效输出能量 / 总输入能量。
2. 机械功的计算:机械功是指机械在外力作用下所做的功。
机械功可以通过以下公式进行计算:机械功 = 力×移动距离× cosθ
3. 机械效率的计算:机械效率可以通过以下公式进行计算:η = 机械输出功 / 机械输入功
4. 机械效率的影响因素:机械效率受到摩擦力和机械结构的影响。
摩擦力是能量损耗的主要原因,机械结构的设计合理与否也会影响机械效率。
5. 提高机械效率的方法:提高机械效率可以通过减小摩擦力、改善机械结构和选用适当的工作条件等方式来实现。
6. 杠杆原理与机械效率的关系:杠杆原理指的是通过改变力臂和力的大小来实现力的平衡。
当杠杆处于平衡状态时,力的乘积恒定,即力1 ×力1臂 = 力2 ×力2臂。
在杠杆平衡时,机械效率等于力2 ×力2臂 / 力1 ×力1臂。
以上是八年级下册物理机械效率的主要知识点,希望能对你有帮助!。
物理中考机械效率(基础) 知识讲解
机械效率(基础)【学习目标】1、知道有用功、额外功、总功;2、理解机械效率定义、大小范围、表示方法、公式、影响因素;3、知道有用功、额外功、总功关系式;4、理解机械效率的计算及公式。
【要点梳理】要点一、有用功、额外功、总功1、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
在理想情况下,使用机械所做的功等于不使用机械所作的功。
在实际情况中,使用机械所做的功大于不使用机械所作的功。
2、有用功:为了达到某一目的而必须做的功。
如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。
利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。
3、额外功:对人们完成某件事情来说没有用,但又不得不做的功,如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。
4、总功:使用机械时,动力做的功,例如:用桶从井中打水。
由于工作目的是水,所以对水做的功是有用功,对桶做的功是额外功,人在整个提水过程中做的功是总功。
要点诠释:1、总功是有用功与额外功之和,即W 有用+W 额外=W 总。
2、额外功的产生是因为利用机械做功时,除了对工作目的物做功外,还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。
要点二、机械效率为了表示有用功在总功中所占的比例,物理学中引入了机械效率,它等于有用功W 有用与总功W 总之比,符号为η。
要点诠释: 1、公式为总有用W W =η,式中η表示机械效率,它是一个百分数。
η的值越大,表明有用功在总功中所占的比例越大,做功的效率越高。
2、η的值总小于100%,由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零,所以额外功总是存在的,即有用功总是小于总功。
3、知道增大机械效率的方法根据公式可知:如果有用功不变,我们可以通过减小额外功来增大机械效率,(例如我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水,就是运用这个道理);如果额外功不变,我们可以通过增大有用功来提高机械效率;(例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高,就是这个道理);当然了,如果能在增大有用功的同时,减小额外功更好。
机械效率专题公式整理
一、有关功、功率、机械效率的说法1.功:作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功;力的大小和距离的长短只能影响做功的多少,不能决定做功的多少;判断:(1)作用在物体上的力越大,其做功一定越多; (2)物体通过的距离越长,做的功一定越多;(3)物体在力的方向上通过的距离越长,做的功一定越多;2.功率:一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫功率;功率是比较物体做功快慢的物理量,功率大即做功快,所做功的多少和所用时间的长短会影响功率,但不会决定其大小; 判断:(1)功率大的机械做功一定快; (2)做功多的机械功率一定大; (3)做功时间多的机械功率一定小; (4)物体做功越多,功率越大;(5)做功相同,所用时间短的机器功率一定大; (6)做功快的机器,它的功率一定大; (7)根据tWP =可知,机器做功越多,其功率就越大 ; (8)根据P=Fv 可知,当发动机的功率保持不变的时候,汽车速度的大小与牵引力成反比 ; (9)根据tWP =可知,只要知道时间t 内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器的功率 ; (10)功率大表示做功快,也就是在单位时间内做的功多; (11)机器的功率越大,完成一定的功所用的时间越短;3.机械效率:有用功和总功的比值叫机械效率;机械效率只反映通过机械做功时,有用功所占总功的比值大小,或额外功在总功中所占比例大小,不反映具体做功的数量多少及做功快慢情况。
提升的物重、动滑轮的重、摩擦(绳重)等因素会影响滑轮组的机械效率;一般情况下,使用滑轮组提升重物时,如果提升的物重、动滑轮的重、摩擦(绳重)不变或不计,则所做功的多少(有用功的多少、额外功的多少、拉力大小及是否省力、物体提升高度、做功时间的长短)、功率大小(物体做功快慢、物体移动速度大小)、以及承担重物的绳子的股数等因素都不影响机械效率;(1)功率大的机械机械效率高;(2)机械效率越高,有用功就越多;(3)做有用功多的机械,机械效率一定高;(4)机械效率高的机械一定省力;(5)使用机械提升重物时,总功越大机械效率越低;(6)机械做的有用功占总功的比例越大,机械效率越高;(7)机械效率较大的,所做的额外功较少;(8)机械效率较大的,有用功和额外功的比值较大;(9)机械做的有用功相同,总功越少,其机械效率一定越高;(10)额外功所占总功比例越小,机械效率越高;(11)有用功相同时,总功越大,机械效率越高;(12)使用某滑轮组提升重物时,提升高度越高,所做有用功越多,机械效率越高;(13)使用同一滑轮组提升同一重物时,使物体上升速度越快,则功率越大,相同时间内做功越多,机械效率越高;(14)提升物重越大,机械效率越高;(15)机械自身重越小,机械效率越高;二、影响滑轮组机械效率的因素1.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m;(1)若忽略动滑轮重、摩擦、绳重,F= ;机械效率为;(2)若只忽略摩擦、绳重,动滑轮重120N,则所用拉力大小、有用功、额外功、总功、机械效率各是多少?(3)在实际做功过程中,动滑轮重120N,若沿竖直方向匀速向下拉动时所用拉力为400N,则有用功、总功、额外功、机械效率各是多少?(4)若用此装置实际提升1200N的重物2m时,动滑轮重和机械摩擦同(3),则所做有用功、额外功、总功、机械效率各是多少?结论:影响滑轮组机械效率的因素是提升的物重、动滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦。
中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题11机械效率的计算含解析
专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。
机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。
一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率(1)定义:物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。
(2)公式:100%W W η=⨯有用总(3)提高机械效率的方法:增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。
注意:机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1;机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。
二、滑轮组机械效率的计算:(物体匀速运动)当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总-W 有=Fs -Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总(任何情况下都适用); 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动(不考虑绳子和摩擦的情况下适用)。
当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总-W 有=Fs 绳-fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。
注意:(1)当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。
(2)由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。
尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。
(3)滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。
初中物理机械效率知识点
初中物理机械效率知识点知识点一:机械效率1.“有用功”、“额外功”及“总功”的含义:有用功(W 有用):克服物体的重力所做的功(W=Gh )。
额外功(W 额外):克服机械自身的重力做功、克服摩擦力和绳子自重所做的功(忽略不计不用计算)。
总功(W 总):有用功和额外功的总和,即。
(W=Fs )2.机械效率定义:在机械做功时,是有用功在总功中所占的份额越大越好,有用功占的比例大,说明机械工作效率高。
在物理学中 把有用功W 有用与总功W 总 的比值,叫做机械效率。
如果用η表示机械效率(常用百分比表示),呢么η=3. 00100-⨯=总额外总W W W η4. 00100⨯+=额外有用有用W W W η5. 额外有用总W W W +=6. 有用总额外W W W -=7. 额外总有用W W W -=3.使用机械做功总是希望机械效率越大越好如何提高机械效率呢?方法一:额外功一定时,增加有用功;方法二:有用功一定时,减少额外功例1、如图所示,滑轮组将重50 N 的物体A 以0.2 m/s 的速度沿水平地面匀速向前拉动了1 m,拉力F 大小为10 N,滑轮组的机械效率为80%,下列说法中正确的是 ( ) A.拉力F 做功的功率为2 W B.2 s 内绳子自由端移动的距离为0.4 m C.滑轮组做的有用功为50 J D.物体A 受到水平地面的摩擦力为16 N例2、[2018·广安] 如图所示,斜面长3 m 、高0.6 m,建筑工人用绳子在6 s 内将重500 N 的物体从%总有用X100WW其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150 N(忽略绳子的重力),则下列说法正确的是( )A.斜面上的摩擦力是50 NB.拉力的功率是50 WC.拉力所做的功是300 JD.斜面的机械效率是80%例3、工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600 N的货物,绳子自由端被竖直向上移动6 m,该过程所做额外功为300 J。
初中物理基础知识点-机械效率
答案: (1) W总= 240J; (2) W有用= 180J; (3) W额外= 60J;
(4) η = 75%; (5) G动=60N。
精N的力沿竖直方向将 杠杆的一端拉下2m,杠杆的另一端 将320N的重物提高了0.5m,
他做的有用功是多少?
总功是多少?
杠杆的机械效率是多少?
现他们的钥匙留在了1楼的包包里了……
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物 G/ h/m F/N s/m W W手
理N
手对 对机
量
木材 械
1
2
3
议用一手议直:接为对什木么料使做用功动与滑手轮对后机手械要做多功做相功等?吗?
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有用功:直接提升物体所做的功。 (有利用价值的功)
总 功:手对机械所做的功。
额外功:克服机械重力、摩擦 力做的功。(我们不 需要却不得不做的功)
他们有说有笑地往上爬,
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但是好景不长,到了40楼,两人实在累了。 想到还只爬了一半,两人开始互相埋怨,指 责对方不注意大楼的停电公告,才会落得如 此下场。他们边吵边爬,就这样一路爬到了 60楼。到了60楼,他们累得 连吵架的力气也 没有了。弟弟对哥哥说,“我们不要吵了, 爬完它吧。”于是他们默默地继续爬楼,终 于80楼到了!兴奋地来到家门口兄弟俩才发
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我可以直接用手拉到四楼,也可以使 用斜面,使用斜面的作用为了 省力 。
www:
用手直接对木料做功与使用机
械手对木料做功相等吗?
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6
物理 G/N h/m F/N s/m W手对 W手对
2019中考物理复习考点梳理:第14讲 机械效率
机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功__小于__总功,故机械效率总__小于__1
意义
机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量,但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关
测量机械的机械效率
名称
测斜面的机械效率
测滑轮组的机械效率
原理
η=__ ×100%__
示意图
操作
沿斜面__匀速__拉动物体
机械效率
三种功
概念
计算方法
有用功
为了达到目的而必须做的功
W有=_G物h_(或fs)__
额外功
我们不需要但又不得不做的功
W额=G动h(适用于滑轮组且不考虑摩擦)
总功
有用功和额外功__之和__
W总=__W有+W额__
认识“机械效率”
定义
有用功和总功的__比值__,用符号__η__表示
公式
__η= ×100%__
沿__竖直__方向__匀速__提升重物
工具
__弹簧测力计__、__刻度尺__
所测量
物重G、物体上升高度h、拉力F、测力计移动的距离s
得出
结论
斜面的机械效率与斜面的__倾斜程度__和__粗糙程度__有关。斜面越陡、越光滑,机械效率越__高__
a.同一滑轮组,提升物体越重,机械效率越__高__;
b.提升相同重物,滑轮组中动滑轮个数越多,机械效率越__低__,但越省力
评估
交流
倾斜程度一定的斜面,机械效率与物体沿斜面上升的高度无关
滑轮组的机械效率与物体上升的高度和绳子自由端移动的距离无关
提高机
械效率
方法
①使接触面变__光滑__;
②__增大__斜面的倾斜角度
①__减小__动滑轮的自重;②__减小__摩擦;③__增加__物重
2019中考物理知识点全突破系列专题64机械效率大小的计算含解析20190213379
机械效率大小的计算一、单选题1.如右图所示,某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400N。
下列说法正确的是()A. 机械效率是80%B. 有用功是1800JC. 额外功是300J D. 总功是2100J2.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。
通过计算可知,下列结果正确的是()①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④3.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是()A. 0.4J83.3%B. 0.8J91.7%C. 0.8J83.3% D. 0.4J91.7%4.如图,用一个重为2N的动滑轮,把G物=12N的物体在2s内匀速提升0.2m(不考虑绳子的重力和摩擦),则()A. 绳子的拉力F=6NB. 绳子自由端移动速度v=0.1m/sC. 有用功W有=2.8JD. 动滑轮的机械效率η=85.7%5.图1中力水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。
改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为(如图2)。
此过程滑轮组()1A.总功为B.额外功为C.机械效率为D.额外功为6.如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度(绳重、摩擦不计),若G1>G2 ,提升重物所做的有用功分别为W1、W2 ,机械效率分别为η1、η2 ,则下列判断正确的是()A.W1>W2、η1>η2B.W1>W2、η1=η2C.W1>W2、η1<η2D.W1=W2、η1>η27.如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中()A.绳子自由端被拉下3mB.动滑轮重20NC.滑轮组的机械效率是83.3%D.拉力F的功率是40W二、填空题8.如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m,已知拉力F为25N,则在这个过程中拉力做的功是________J,滑轮组的机械效率是________,若匀速提升重为80N的物体,则这个滑轮组的机械效率将________(变大/变小/不变)。
机械效率知识点汇总
机械效率知识点总结1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额=ηW 总斜面:W 有用= Gh2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W 额= W 总-W 有用=G 动h (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W 额=f L3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W 总=W 有用+W 额=FS= W 有用/η斜面:W 总= fL+Gh=FL4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
② 公式: 斜 面: 定滑轮: 动滑轮: 滑轮组 ③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。
通常用 百分数 表示。
某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:① 原 理: ②应测物理量:钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S ③器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:(一)影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A 动滑轮越重,机械效率。
B 提升重物越重,机械效率C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
机械效率 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = η W 有用 W 总 = Gh FS=(二)影响斜面机械效率的主要因素有:A所拉物重越重,机械效率越B斜面越陡,机械效率越C斜面越粗糙,机械效率越(三)影响杠杆机械效率的主要因素有:A杠杆的自重B摩擦。
【精编】2019中考物理复习考点梳理:第14讲 机械效率
交流
倾斜程度一定的斜面,机械效率与物体沿斜面上升的高度无关
滑轮组的机械效率与物体上升的高度和绳子自由端移动的距离无关
提高机
械效率
方法
①使接触面变__光滑__;
②__增大__斜面的倾斜角度
①__减小__动滑轮的自重;②__减小__摩擦;③__增加__物重
公式
推导
η斜面= = =
η组= = = =
【提示】(1)利用滑轮组提升重物时,在不考虑绳重和摩擦的情况下,产生额外功的原因是克服动滑轮的自重做功,即W额外=G动h,滑轮组的机械效率最终可表示为:η= = ;
(2)利用定滑轮、动滑轮和滑轮组提升相同重物、上升相同高度时,其机械效率的大小关系为η定>η动>η组;
(3)利用斜面提升重物,克服摩擦所做的功为额外功,即:W额外=fs。
简单机械的三种功和机械效率
简单
机械
做功
目的
有用功
(W有用)
总功
(W总)
额外功
(W额)
机械效
率(η)
杠杆
(甲)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
沿__竖直__方向__匀速__提升重物
工具
__弹簧测力计__、__刻度尺__
所测量
物重G、物体上升高度h、拉力F、测力计移动的距离s
得出结论Biblioteka 斜面的机械效率与斜面的__倾斜程度__和__粗糙程度__有关。斜面越陡、越光滑,机械效率越__高__
a.同一滑轮组,提升物体越重,机械效率越__高__;
b.提升相同重物,滑轮组中动滑轮个数越多,机械效率越__低__,但越省力
滑轮组
(乙)
提升
物体
2019中考物理复习考点梳理:第14讲 机械效率
(乙)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
斜面
(丙)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
滑轮组
(丁)
平移
物体
fs1
Fs2
Fs2-fs1
沿__竖直__方向__匀速__提升重物
工具
__弹簧测力计__、__刻度尺__
所测量
物重G、物体上升高度h、拉力F、测力计移动的距离s
得出
结论
斜面的机械效率与斜面的__倾斜程度__和__粗糙程度__有关。斜面越陡、越光滑,机械效率越__高__
a.同一滑轮组,提升物体越重,机械效率越__高__;
b.提升相同重物,滑轮组中动滑轮个数越多,机械效率越__低__,但越省力
ห้องสมุดไป่ตู้机械效率
三种功
概念
计算方法
有用功
为了达到目的而必须做的功
W有=_G物h_(或fs)__
额外功
我们不需要但又不得不做的功
W额=G动h(适用于滑轮组且不考虑摩擦)
总功
有用功和额外功__之和__
W总=__W有+W额__
认识“机械效率”
定义
有用功和总功的__比值__,用符号__η__表示
公式
__η= ×100%__
评估
交流
倾斜程度一定的斜面,机械效率与物体沿斜面上升的高度无关
滑轮组的机械效率与物体上升的高度和绳子自由端移动的距离无关
提高机
械效率
方法
①使接触面变__光滑__;
②__增大__斜面的倾斜角度
①__减小__动滑轮的自重;②__减小__摩擦;③__增加__物重
公式
推导
2019中考物理复习考点梳理:第14讲 机械效率
(乙)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
斜面
(丙)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
滑轮组
(丁)
平移
物体
fs1
Fs2
Fs2-fs1
(2)利用定滑轮、动滑轮和滑轮组提升相同重物、上升相同高度时,其机械效率的大小关系为η定>η动>η组;
(3)利用斜面提升重物,克服摩擦所做的功为额外功,即:W额外=fs。
简单机械的三种功和机械效率
简单
机械
做功
目的
有用功
(W有用)
总功
(W总)
额外功
(W额)
机Hale Waihona Puke 效率(η)杠杆(甲)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
沿__竖直__方向__匀速__提升重物
工具
__弹簧测力计__、__刻度尺__
所测量
物重G、物体上升高度h、拉力F、测力计移动的距离s
得出
结论
斜面的机械效率与斜面的__倾斜程度__和__粗糙程度__有关。斜面越陡、越光滑,机械效率越__高__
a.同一滑轮组,提升物体越重,机械效率越__高__;
b.提升相同重物,滑轮组中动滑轮个数越多,机械效率越__低__,但越省力
说明
机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功__小于__总功,故机械效率总__小于__1
意义
机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量,但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关
测量机械的机械效率
名称
测斜面的机械效率
测滑轮组的机械效率
原理
η=__ ×100%__
2019中考物理复习考点梳理:第14讲 机械效率
三种功
概念
计算方法
有用功
为了达到目的而必须做的功
W有=_G物h_(或fs)__
额外功
我们不需要但又不得不做的功
W额=G动h(适用于滑轮组且不考虑摩擦)
总功
有用功和额外功__之和__
W总=__W有+W额__
认识“机械效率”
定义
有用功和总功的__比值__,用符号__η__表示
公式
__η= ×100%__
说明
机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功__小于__总功,故机械效率总__小于__1
意义
机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量,但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关
测量机械的机械效率
名称
测斜面的机械效率
测滑轮组的机械效率
原理
η=__ ×100ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ__
示意图
操作
沿斜面__匀速__拉动物体
(2)利用定滑轮、动滑轮和滑轮组提升相同重物、上升相同高度时,其机械效率的大小关系为η定>η动>η组;
(3)利用斜面提升重物,克服摩擦所做的功为额外功,即:W额外=fs。
简单机械的三种功和机械效率
简单
机械
做功
目的
有用功
(W有用)
总功
(W总)
额外功
(W额)
机械效
率(η)
杠杆
(甲)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
滑轮组
(乙)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
斜面
(丙)
提升
物体
Gh
Fs
Fs-Gh
滑轮组
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机械效率大小的计算一、单选题1.如右图所示,某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400N。
下列说法正确的是()A. 机械效率是80%B. 有用功是1800JC. 额外功是300JD. 总功是2100J2.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。
通过计算可知,下列结果正确的是()①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④3.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是()A. 0.4J83.3%B. 0.8J91.7%C. 0.8J83.3%D. 0.4J91.7%4.如图,用一个重为2N的动滑轮,把G物=12N的物体在2s内匀速提升0.2m(不考虑绳子的重力和摩擦),则()A. 绳子的拉力F=6NB. 绳子自由端移动速度v=0.1m/sC. 有用功W有=2.8JD. 动滑轮的机械效率η=85.7%5.图1中力水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。
改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为(如图2)。
此过程滑轮组()A.总功为B.额外功为C.机械效率为D.额外功为6.如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度(绳重、摩擦不计),若G1>G2,提升重物所做的有用功分别为W1、W2,机械效率分别为η1、η2,则下列判断正确的是()A.W1>W2、η1>η2B.W1>W2、η1=η2C.W1>W2、η1<η2D.W1=W2、η1>η27.如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中()A.绳子自由端被拉下3mB.动滑轮重20NC.滑轮组的机械效率是83.3%D.拉力F的功率是40W二、填空题8.如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m,已知拉力F 为25N,则在这个过程中拉力做的功是________J,滑轮组的机械效率是________,若匀速提升重为80N 的物体,则这个滑轮组的机械效率将________(变大/变小/不变)。
9.如图所示,工人师傅用动滑轮匀速提升重物.使用动滑轮的好处是________.若物体重450N,工人所用拉力为250N,则动滑轮的机械效率为________;用该滑轮匀速提升重600N的物体,若不计绳重和摩擦,则工人所用的拉力为________N.10.用如图装置,在20s内将80N的水桶提升3m,拉力为50N,则拉力的功率为________W,该装置的机械效率是________%.若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为________N。
11.小明用如图所示滑轮组,在5s内将重90N的物体匀速提升50cm,已知动滑轮重10N,不计绳重和摩擦,则拉力F做功的功率________W,滑轮组的机械效率为________。
若用此滑轮组提升100N的重物,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.如图所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m,把1000N的重物匀速抬高8cm.则重物上升的速度为________m/s,人做的功为________J,千斤顶的效率是________%.13.如图所示,用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0.5m,拉力F为10N,则有用功为________ J,滑轮组机械效率为________.若增加所提物体的重力,滑轮组机械效率________(变大/变小/不变).(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)14.工人站在地面上,用定滑轮将27kg的物品吊运到10m高处,使用定滑轮的优点是________.若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力是________ N;若匀速吊运时的实际拉力是300N,则人所做的有用功是________ J,定滑轮的机械效率是________(g取10N/kg).15.小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上,不计绳子和摩擦,如果所送货物重G从20N开始逐渐增加,每次均匀拉动绳子,且提升同样的高度,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象,根据图像可以知道动滑轮重为________N,当货物重G为180N时,滑轮组的机械效率是________.16.斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为900N的箱子匀速推到车上.在这过程中工人做的有用功是________J,机械效率为________;物体受到斜面的摩擦力大小为________N。
17.如图所示,工人用3m 长的斜面,把120kg 的木箱推上1m 高的卡车,假设斜面光滑则需要施加的推力为________ N;若实际用力为500N,斜面的机械效率为________ ,重物受到的摩擦力为________ N.(g 取10N/kg)18.测量滑轮组机械效率的装置如图,用5N拉力将重为8N的物体匀速提升0.5m,用时4s,拉力做的有用功W有用=________J,滑轮组的机械效率η=________。
19.如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上,推力对木箱做的功是________J,斜面的机械效率是________。
20.如图所示,现用一个滑轮组匀速拉动物体A,使物体A在5 s内沿水平地面向左运动了50 cm,已知物体A重600 N,物体与地面间的摩擦力为24 N,拉力F的大小为10 N,则使用滑轮组时所做的有用功为________J,滑轮组的机械效率为________,拉力F的功率为________W.三、计算题21.如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为3×103W,当它把质量为1t的重物匀速提起24m时,用时100s.(g=10N/kg)求:(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少?机械效率是多少?(2)若起重机AB长为20m,吊起重物时B端的配重质量为4t,为使起重机不翻倒,则OB长为多少?(不计摩擦和起重机自重)22.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质量为50kg。
(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)(1)求工人放绳的速度。
(2)求滑舱组的效率η1(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知η1:η2=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g=10N/kg)。
求当物体完全浸没水中后,工入对地面的压力。
23.图甲是海上打捞平台装置示意图,使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起,图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重,ρ水=1.0×103kg/m3.g=10N/kg)。
请解答下列问题:(1)物体A的体积是多少?(2)物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%,当物体A完全离开水面后,滑轮组的机械效率是多少?(3)当物体A完全离开水面后,电动机两端电压为380V,通过的电流为5A,电动机线圈的电阻为多少?(不计电动机内部摩擦)24.小明健身用的拉力器结构如图所示.他用300N的拉力向下匀速拉动拉杆,使体积为3×10﹣3m3、质量为24kg的配重块在2s内升高40cm.g取10N/kg.求:(1)配重块的重力;(2)配重块的密度;(3)此过程中拉力器的机械效率.25.如图,建筑工人用400N的拉力,将1000N重的物体匀速提升3m,所用的时间是15s,不计绳重和摩擦,求:(1)动滑轮重;(2)工人做有用功的功率;(3)滑轮组的机械效率26.在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组.某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F为2500N。
求在此过程中:(1)拉力F的功和功率;(2)滑轮组的机械效率。
27.如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组.已知在匀速起吊600N的物体上升2m的过程中,滑轮组的机械效率为80%.(不计绳重及摩擦)(1)滑轮组做的有用功是多少?(2)绳端的拉力F是多大?(3)动滑轮重是多少?28.如图所示,工人用滑轮组提升重200N的物体,所用的拉力为125N,物体在5s内匀速上升2m。
(不计摩擦及绳重)求:(1)工人对物体做的有用功;(2)动滑轮的重力;(3)滑轮组的机械效率;(4)工人拉绳的功率。
29.工人师傅要将质量为100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里,他将一块5m长的长板搭在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用400N的拉力在10s内将木箱从斜面底端匀速拉到车厢里,如图所示,g取10N/kg。
(1)拉木箱过程中,工人所做的有用功是多少?(2)工人拉力所做的总功是多少?拉力做功的功率是多少?(3)拉木箱过程中,斜面的机械效率是多少?(4)木箱被拉到车厢里后,放在水平车厢底板上,木箱与车厢底板的接触面积为0.5m2,木箱对车厢底板的压强是多少?30.起重机把质量为6×103kg的重物匀速提升了2m,如果它的电动机所做的功是3×105J,则起重机的机械效率是多少?(g取10N/kg)31.如图所示,小明用500N竖直向下的拉力F能匀速提起一箱重1200N的货物,已知货物的底面积是300cm2,小明的体重为600N,不计绳重和摩擦。
求:(1)此时滑轮组的机械效率;(2)动滑轮的重力;(3)若小明改用最大拉力(绳子没有断裂)提两箱相同的货物,结果没有把货物提起来,此时货物对地面的压强为多少?(两箱货物竖直叠放,与地面接触面积仍为300cm2)答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【解答】有用功;B符合题意;拉力做的总功为D不符合题意;,C不符合题意;动滑轮的机械效率A不符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用物体的重力和高度计算有用功,拉力和绳子的拉长长度计算总功,总功和有用功的差计算额外功,有用功和总功的比值计算机械效率.2.【答案】D【解析】【解答】①汽车行驶速度是:,故①错误;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是:,故②正确;③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力,所以汽车牵引力做功的功率是:,故③错误;④汽车发动机的做的功为:,汽车发动机的效率是:,故④正确。