《初中物理》机械效率文档格式.docx

1、斜面：W总=fL+Gh=FL4机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公式：=单个定滑轮：单个动滑轮：常规滑轮组：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%。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。机械效率的测量及影响因素原理：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。器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。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。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有

2、用功相对就多。摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就越多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 例题精讲 例1.因为有用功总_填“大于、小于或等于”）总功，所以机械效率总小于1提高机械效率的途径是减小_功，滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例_（填：“越大”或“越小”）例2.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法把不同的重物提起相同的高度（G甲G乙），绳重摩擦忽略不计。在物体匀速上升的过程中，甲图机械效率比乙_（选填“大”、“小”或“相等”），说明理由_。例3.如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体（G甲=G乙G动）在相同时间内匀速提升相同的高度（不计摩擦），则所用拉力

3、F甲_F乙，拉力做功的功率P甲_P乙，机械效率甲_乙（选填“”、“例5.如图所示，用同样的轻绳（不计绳重）和滑轮安装成甲、乙两种装置。将同一物体匀速提升相同高度，则使用装置中机械效率_较高，使用乙装置_能省力。（选填“一定”或“不一定”）例6.如图所示的滑轮组，动滑轮重为50N，小明在10s内将200N的重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率为_，拉力F的功率为_W（忽略绳重和摩擦） 机械效率的计算 机械效率：例1.（2019春岳池县期末）如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N的物体，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，不计绳重和摩擦，求这段过程中：（1）工人拉

4、绳子的速度；（2）作用在绳子自由端的拉力F；（3）滑轮组的机械效率。例2.（2019春宁津县期末）工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人所用的拉力F为600N，（不计摩擦和绳重），求：（1）人的拉力做的功为多少J？（2）此滑轮组的机械效率为多少？（3）若用此滑轮组提升重为1500N的物体，绳上拉力是多少N？例3.（2019春泰兴市校级月考）如图所示，建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力F为125N，时间为20s，求：（1）滑轮对重物的拉力大小；（2）拉力F的功率；（3）此过程中该装置的机槭效率。例4.（2019春

5、方城县期末）在如图所示的滑轮组装置中，用弹簧测力计竖直向上拉动细绳。10s内将总重为6N的钩码匀速提升了10cm，拉力的大小如图所示，则提升钩码的过程中，求：（1）绳子自由端拉力做的功；（2）绳子自由端拉力做功的功率；（3）额外功的大小；（4）滑轮组的机械效率。例5.（2019春澧县期末）用如图所示的滑轮组将一质量24kg的物体10s内匀速提高了2m，若所用的拉力为100N，不计绳重和摩擦。（g取10N/kg）（1）该滑轮组的机械效率为多少？（2）拉力的功率是多少？（3）若用此滑轮组匀速提升540N的物体需要多大拉力？例6.（2019富阳区三模）兴趣小组的同学制作了一个登山缆车的模型，模型由两

6、个相同的车厢、两个定轴轮子、牵引索及其他一些附件组成，部分结构如图所示。他们进行了一次缆车运行，车厢A从甲处运载着13个钩码上行到乙处，车厢B从乙处运载着5个钩码下行到甲处，甲处与乙处间的高度差是1米、水平距离是3米，每个钩码质量是50克。拖动牵引索的电动机的额定功率为6瓦，电动机的额定电压为15伏。缆车模型的这次运输所用的时间是5秒，电动机的输出功率为额定功率的60%，g取10牛/千克。请计算：（1）电动机正常工作时的电流；（2）缆车模型在这一次运行过程中做的总功；（3）缆车模型在这一次运行过程中做的有用功。（4）缆车模型的机械效率。 滑轮组机械效率 （1）滑轮组提升重物时有，因为W有用=G

7、h，W总=Fs，所以有，又因为s=nh，所以有，如果不计摩擦和绳重，则有，所以（2）滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，G物相同时，G动越大、越小；滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、越大；同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关（2019蒙城县模拟）如图甲是一副小型起重机吊起货物的图片，货物挂在动滑轮的下端，绳子的自由端通过放置在起重机上的卷扬机竖直向上拉动，最右端时为了防止吊起货物时起重机向左倾倒而挂的配重。起重机吊起重物时主要结构可简化成如图乙所示。已知AB、CD、DE水平且长度为1m，BC段的水平距离CF也为1m，前轮与地的接触点在B点的正下方，后轮与地的接触点在D

8、点的正下方。起重机的自重（含配重）为3104N，重心在CD中点。起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计，g取10N/kg。（1）为使起重机吊起货物时不发生倾倒，求起重机最多能吊起货物的质量m；（2）当起重机吊起质量m1=2102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时，卷扬机的输出功率P1=1.1kW求此时滑轮组的机械效率；（3）当起重机吊起质量m2=3102kg的物体仍以v=0.5m/s的速度匀速上升时，求卷扬机的输出功率P2。（2019京口区校级模拟）在装修房屋时，一个质量为85kg的人，用图所示的装置（包括滑轮组及装货物的框架）提升地板砖运到房间中。已知装货物的框架重100N，每块

9、地板砖重100N，滑轮与轴的摩擦和绳重均忽略不计，当提升8块地板砖时，人对框架底的压力为F1；当提升11块地板砖时人对框架底的压力为F2，且F1：F2=5：3（取g=10N/kg）求：（1）动滑轮的质量；（2）此装置提升整块地板砖时的最高机械效率。（2019秋武侯区校级月考）配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3105Pa，将配重M用绳系杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮，定滑轮重150N，动滑轮重90N，杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示。当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以0.4m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配

10、重M对地面压强为1105Pa（杠杆与绳重、滑轮组的摩擦均不计，g取10N/kg），求解以下物理量：（1）工人利用滑轮组提升重物的拉力为_N，绳子自由端下降的速度是_m/s，此滑轮组的机械效率是_。（2）作用在杠杆A端的力为_N，配重M质量是_。（3）为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是_N。（2019秋成都月考）小册设计的提升重物的装置如图甲所示。小册站在地面上通过滑轮组提升重物，小册以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为v1，滑轮组的机械效率为A小册以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为v2，滑轮组的机械效率为B拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图乙中

11、、所示。已知速度之比v1：v2=3：1，体积之比VA：VB=2：3，密度之比A：B=7：8不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F1、F2做功的功率之比；（2）拉力F1、F2之比；（3）滑轮组的机械效率之比。（2019春秦安县期末）建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s。不计摩擦和绳重，（g取10N/kg）求：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？（2019春肥城市期末）小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至

12、空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。（1）物体在空中上升1m，小雨做的功是多少？（2）每个滑轮的重力是多少？（3）物体完全在水中时滑轮组的机械效率是多少？例7.（2019春濮阳期末）如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：（1）物体上升的高度；（2）拉力F所做的功的功率；（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。 杠杆机械效率 增大或减小机械效率的方法 （2019大祥区

13、模拟）小华对他的自行车进行维护，其中不是提高机械效率的措施是（）A给轴承加润滑油B调节传动链条的松紧度C给轮胎打足气D更换车把手的塑料套（2019东莞市一模）通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（）A增加提升重物的重力B改用质量小的定滑轮C减少提升高度，减少做功D增加动滑轮，减小拉力（2019春太原期末）如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，提升A的过程滑轮组的机械效率较高，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程中（）A拉力较小B有用功较大C总功较小D额外功较小（2019春襄州区期末）要提高某机械的机械效率，应该（）A减小使用机械时动力所移动的距离B减小机械自身的重力和摩擦C减小总功D减小使用机械时动力（2019秋洪泽区校级月考）使用动滑轮提升重物，能提高机械效率的做法是（）A增加提升高度B提起更重的物体C增加动滑轮的重量D三种说法都对（2019秋大丰区校级月考）如图所示，使用滑轮组提升重物时（不计绳重和摩擦），能提高机械效率的是（）A减小提升重物的高度B减小被提升物的质量C减小定滑轮的重力D减小动滑轮的重力例7.（2019春兴庆区期末）下列几种方法中，可以提高机械效率的是（）A有用功一定，增大额外功B额外功一定，增大有用功C有用功一定，增大总功D总功一定，增大额外功 当堂练习