第五节机械效率(冲刺用)资料重点

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总功
【典例】如图有一个动滑轮,已知拉力 为6 N,物体A上升了20 cm,则拉力做功________J,若物体 A重为10 N则滑轮的机械效率为_________。
【思路点拨】分析题干中的各物理量,确定有用功W有=Gh、 总功W总=Fs。
把物体A举高h
在拉力F作用 下移动距离s
所做的功
W有 =Gh W总=Fs
的百分比的大小,计算结果是百分数,不能写成小数。
2.某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率,记录数 据如表:
(1)实验时,应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计; (2)第2次实验中,拉力做的总功是_______J,滑轮组做的 有用功是________J, 滑轮组的机械效率η=_______%(结果 保留一位小数)。 (3)由记录数据分析,两次机械效率不同的主要原因是 ________________________________________________。
2.机械效率的可变性
(1)由公式 W有 W有 可知,当额外功一定时,机械
W总 W有 W额
做的有用功越多,机械效率越高。
(2)由公式 W有 W有 可知,当有用功一定时,机械
W总 W有 W额
所做的额外功越少,机械效率就越高。
【误区警示】应用公式 W解有题时的注意事项
W总
机械效率反映的是利用机械工作时,有用功在总功中所占
的摩擦力为f,水平拉力为F,则动滑轮所
做的有用功W有用=f_f_L_ ,总功W总=_2_F_L_它 的机械效率为__2_F_ (不计滑轮重力)
W有 = fL fL f f L
W总 Fs FnL nF f
F
F物
3、如图所示,工人利用动滑轮将重为90 N的重物(包括桶) 沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10 N,忽略绳 重与摩擦,则该滑轮装置的机械效率是_9_0_%___
【针对训练】 1.建筑工人用如图所示的装置把重400 N的物体匀 速提升3 m。所用的拉力为300 N。则该工人所 做的有用功为_________J,总功为________J, 该滑轮组的机械效率是___________。
【教你解题】
物重 物体提升的高度
绳子段数
有用功
拉力移动 的距离
拉力
机 械 效 率
W有 W总
【精讲精析】动滑轮有两段绳子拉着物体,提升物体时绳端移
动的距离s=2h=2×20 cm=40 cm=0.4 m,拉力所做的功为

功,W总=Fs=6
N×0.4
m=2.4
J;克服重力 所 W做有的功2是J 有 8用3%
W总 2.4 J
功,
W有=Gh=10 N×0.2 m=2 J;滑轮的机械效率 答案:2.4 83%
解:G由=mg=p 600kWg总×10N/Fkvg=6得000N

V总=
WPW总有总用=
Ght Gh G
F7s.5×F1n10h030WNnF
得 =3m/s
F
GF总
nV总
典例精析
1、如图所示,用滑轮组把重为270N的货 物匀速提到1m高的楼上,所用拉力100N, 则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别 是____ 、2_70_J__ 、3_0_0J__ . 90%
100N
W有用 Gh Gh G
W总 Fs Fnh nF
F物
270N 1m
G
2、如下图所示,用一动滑轮拉一物体在 水平面上匀速运动的距离是L ,物体受到
对机械效率公式 W有 的理解和应用
W总
1.不同情况下两功的计算 (1)竖直匀速提升物体时:
①有用功:匀速提升物体时有用功在数值上等于物体重力与升 高距离的乘积,即W有=Gh。 ②总功:拉力F所做的功,即W总=Fs。 (2)匀速水平拉动物体时:
①有用功:当用机械克服物体与其他接触面的摩擦时,有用 功在数值上等于摩擦力与物体移动距离的乘积,即W有=fs物。 ②总功:拉力F所做的功,即W总=Fs绳。
【精讲精析】本题考查测量滑轮组的机械效率。实验时,要 竖直向上匀速拉动弹簧测力计;第2次实验中,拉力做的总功 W=Fs=2.4 N×0.3 m=0.72 J,滑轮组做的有用功W有=Gh= 6 N×0.1 m=0.6 J,则滑轮组的机械效率 W有 0.6 J 83.3%。
W总 0.72 J
两次实验中由于钩码重不同,提升相同高度时,所做的有用功不 同,而滑轮重、摩擦基本相同,那么所做的额外功相同,所以机 械效率不同。 答案:(1)匀速 (2)0.72 0.6 83.3 (3)钩码重不同
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。
中考物理专题训练
滑轮组机械效率的计算
知识回顾
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:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的 功叫额外功。
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。
若用此滑轮组提升大于90 N的重物(包括桶),其机械效率将 _变__大___ ( 填 “ 变 大 ” 或 “由于忽变略摩小擦及”绳重) 理 由
___WW_有总_用__G_h_G_hG_动_h __G_G_G_动__1__1G动
G
所以当提升的物体重力变大时,
—滑—轮组—机—械—效—率—变大—————————————————
____________________
W有用 Gh G
W总 Gh G动h G G动
F物
90 N G
额 外 功 10 N 5m 5m
4、用下图所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出
使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组,匀
速提升质量是600kg的物体,机械效率是80%,对滑 轮组做功的总功率是7.5kW,则拉力F和重物上升的速 度各是多少?(取g=10N/kg)
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