滑輪組及機(jī)械效率計(jì)算專(zhuān)題導(dǎo)學(xué)案8KVIP

1、滑輪組及機(jī)械效率計(jì)算專(zhuān)題導(dǎo)學(xué)案一、復(fù)習(xí)目標(biāo)：1.了解各簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿、滑輪、斜面的特點(diǎn)。2.要做到容易解答簡(jiǎn)單的關(guān)于機(jī)械效率的計(jì)算。3.學(xué)會(huì)關(guān)于機(jī)械效率的綜合計(jì)算。二、知識(shí)儲(chǔ)備：1.對(duì)于簡(jiǎn)單機(jī)械來(lái)說(shuō)，提升重物時(shí)，克服_所做的功為有用功，實(shí)際拉力做的功為_(kāi)。那么機(jī)械效率的計(jì)算公式可寫(xiě)作_。2.在力學(xué)中，功包含兩個(gè)必要的因素分別是_和_，計(jì)算功的公式W_?？朔亓ψ龉Φ墓綖閃_，克服阻力做功的公式為W_。3.計(jì)算機(jī)械效率的公式是_。三、典例解析：1.簡(jiǎn)單的有關(guān)滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算例題：用如圖1所示滑輪組將重6×102N的物體勻速提高2m，拉力所做的功為2×103J，所用的時(shí)間

2、為20s。求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）該滑輪組的機(jī)械效率。跟蹤練習(xí)：圖2F1.如圖1是伍實(shí)同學(xué)在測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)的圖形，重物的質(zhì)量為200g，每個(gè)滑輪的質(zhì)量都為50g，不計(jì)繩子與滑輪、滑輪軸之間的摩擦，使用滑輪組使鉤碼勻速直線(xiàn)上升10，則人的拉力大小為_(kāi)N，有用功為_(kāi)J，額外功為_(kāi)J，機(jī)械效率為_(kāi)。2.用如圖2所示的滑輪組吊起重物，不計(jì)繩重和摩擦。（1）當(dāng)物重為150N時(shí)，繩端所用的拉力是60N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少？（2）當(dāng)所吊重物為300N時(shí)，10s內(nèi)重物被勻速提高2m時(shí)，繩端拉力做功的功率是多少？0.2m圖32.有關(guān)斜面的機(jī)械效率的計(jì)算例題：如圖3所示。斜面長(zhǎng)

3、1m，搞0.2m；將10N重的物體A從斜面底端勻速拉到斜面頂端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：（1）斜面的機(jī)械效率是多少?（2）重物上升過(guò)程中克服摩擦做了多少額外功?（3）為了提高該斜面的機(jī)械效率，同學(xué)們提出了一些建議：A.以較快的速度將重物勻速拉到斜面頂端 B.以較慢的速度將重物勻速拉到斜面頂端C.改用光滑的、板長(zhǎng)和高度均不變的斜面其中建議_（填番號(hào)）可以達(dá)到目的；理由是：_圖5圖4F=50N跟蹤練習(xí)：1.如圖4所示裝置將重為100N的物體勻速?gòu)男泵娴牡锥死另敹?。已知斜面的長(zhǎng)是5m，高是2m，拉力F50N，則該裝置的機(jī)械效率為_(kāi)。2.如圖5所示，將體積為2.0×10-3m3

4、的木塊，沿斜面勻速上拉時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，松木沿斜面移動(dòng)1m，上升的高度為30cm。求：（1）松木塊的重力。（2）斜面的機(jī)械效率。（g10N/kg，木0.5×103kg/m3）3.關(guān)于機(jī)械效率的綜合計(jì)算圖6例3：一質(zhì)量為6kg的石塊，沉在裝水的容器底部，某同學(xué)用一動(dòng)滑輪將石塊從水中勻速提起1m，但石塊沒(méi)有露出水面，如圖6所示，已知繩的自由端拉力為25N，求石塊在上升過(guò)程中：（1）石塊受到的浮力為多少？（2）繩的自由端拉力做功為多少？（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為多少？（石3×103kg/m3，g10N/kg）圖7達(dá)標(biāo)測(cè)試1.如圖7所示，物重G為600N，用滑輪組將重物勻速提

5、升5m，所用的拉力F為250N，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)；若不計(jì)摩擦，被提升的物重增加時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將_（選填“變大”、“變小”或“不變”）。圖圖92.一人師傅常利用斜面把重物搬運(yùn)到汽車(chē)上。如圖8，汽車(chē)車(chē)廂高度h1.5m，斜面長(zhǎng)度s3m，現(xiàn)用力F沿斜面把重籮筐G1800N的重物勻速拉到車(chē)上。若不計(jì)摩擦，拉力F為_(kāi)N；若實(shí)際拉力F1200N，則該斜面的機(jī)械效率是_。3.如圖9所示，用一動(dòng)滑輪拉一物體A以0.5m/s的速度在水平面上作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物體A重為20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力為2.5N，則在2s內(nèi)拉力做的功是_，滑輪的機(jī)械效率是_（不計(jì)滑輪重力）4.下列關(guān)于功率和機(jī)

6、械效率的說(shuō)法中，正確的是（ ）A.功率大的機(jī)械，做功一定多 B.做功快的機(jī)械，功率一定大C.效率高的機(jī)械，功率一定大 D.做功多的機(jī)械，效率一定高5.關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.有用功越大，機(jī)械的機(jī)械效率就越高 B.額外功越大，機(jī)械的機(jī)械效率就越低C.總功越大，機(jī)械的機(jī)械效率就越低圖10D.有用功與總功的比值越大，機(jī)械的機(jī)械效率就越高6.甲乙兩機(jī)械，甲的機(jī)械效率是70、乙的機(jī)械效率是50，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.使用甲機(jī)械做功省力 B.甲機(jī)械做功快C.相同時(shí)間內(nèi)，甲機(jī)械完成的功多 D.乙機(jī)械的額外功在總功中占的比例大7.小雪和小紅在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，一起組裝好如圖1

7、0所示的實(shí)驗(yàn)裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置。（1）小紅_向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，并由彈簧測(cè)力計(jì)讀出拉力為0.5N，同時(shí)小雪用用刻度尺測(cè)出鉤碼提升的高度為0.1m，以上測(cè)量準(zhǔn)確無(wú)誤，其他被測(cè)物理量和計(jì)算的數(shù)據(jù)如下表：鉤碼重（N）彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度（m）有用功（J）總功（J）機(jī)械效率20.40.20.2100%（2）小雪和小紅測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為100%，他們意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤，請(qǐng)你幫助找出原因_圖11（3）該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為_(kāi)。（4）若提升的鉤碼重增加到6N，則該滑輪組的機(jī)械效率將_（選填變大、變小、不變）。8.如圖11所示，物體重180N，動(dòng)滑輪重20N，繩重和摩擦

8、不計(jì).在拉力F的作用下，物體正以0.1m/s的速度勻速上升。求：（1）拉力F；（2）拉力做功的功率；（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。圖129.如圖12所示，建筑工地上的吊車(chē)是靠電動(dòng)機(jī)來(lái)提升貨物，貨物重103N，電動(dòng)機(jī)的額定電流為4A，電阻為20；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，作用在繩子上的拉力為500N，l分鐘內(nèi)將貨物勻速提升了6m。求：（1）滑輪組的機(jī)械效率是多少？（2）電動(dòng)機(jī)的額定功率是多少？10.某人在河岸上，借助岸邊的大樹(shù)， 利用滑輪組通過(guò)拉繩使停泊在水中的船勻速靠岸。已知滑輪組是由一個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的（滑輪和拉繩自重不計(jì)），船的總質(zhì)量為7.92×103kg，船勻速移動(dòng)時(shí)受到水的阻力是船

9、重的0.01倍，船受到滑輪組的拉力與人拉繩子的力始終水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0.3m/s（g10N/kg）求：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）人拉繩的功率。滑輪種類(lèi)及結(jié)構(gòu)裝置圖動(dòng)力F移動(dòng)距離sF與物體移動(dòng)距離h （s物）的關(guān)系力F與物體重力G物（或物體所受摩擦力f關(guān)系）及動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)關(guān)系有用功W有用功總功W總功機(jī)械效率定滑輪sF=s物1.F=G物（不計(jì)機(jī)械摩擦）2.F>G物（考慮機(jī)械摩擦）W有用功 =G物hW總功 = Fs=W有+W額=G物h +G動(dòng)h=f s物+W額=×100%=×100%=×100%=×100%sF=s物1.F=f（不計(jì)機(jī)械摩擦）2.F>f（考慮機(jī)械摩擦）W有用功 = f s物動(dòng)滑輪及滑輪組sF=n s物 （n=2）1.F=G物/2 （不計(jì)摩擦及機(jī)械重）2.F=（G物+G動(dòng)）/2 （不計(jì)機(jī)械摩擦）W有用功 = GhsF=n s物（n=2）1.F=f /2 （不計(jì)摩擦及機(jī)械重）2.F>f/2 （不計(jì)機(jī)械重）W有用功 = f s物sF=n s物（n=3）1.F=G物/3 （不計(jì)摩擦及機(jī)械重）2.F=（G物+G動(dòng)）/3 （不計(jì)摩擦）W有用功 = GhsF=n s（n=3）1.F=f/