3.4简单机械 机械效率 学案 （无答案）

机械效率学案
学习目标：
1、进一步熟悉功、功率、机械效率公式；
2、会灵活运用相关公式解决简单的滑轮组机械效率问题。
复习回顾：
1、竖直:F（头）
=
________________
变形式：
S（头）
=
_________
V（头）
=_________
2、复习功的公式：W=_______
=_______
3、复习功率的公式：P=_______
=_______
=_______
新课复习：
4、机械效率定义式：
有用功是指：
；总功是指：
。
一、滑轮组竖直向上提升空气中物体
公式推导：η=_______
=_______
=_______
η=_______
=_______
=_______
（可见机械效率大小与
和
有关）
提高机械效率的措施：
。
头脑风暴：如何测量滑轮组机械效率？
测定某滑轮组机械效率的实验如图1所示：
（1）实验器材有钩码、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成
的滑轮组、细绳，还有测量工具
和
。
（2）实验原理：
。
（3）若将重2N的钩码匀速提升10cm，弹簧测力计的示数
钩码重
G/N
弹簧测力计示数
F/N
钩码上升高度
h/m
弹簧测力计移动距离
S/m
机械效率η
为0.6N，将实验数据表格：
（4）若将三个钩码减少到两个，该滑轮组的机械效率将
（填“增大”、“减小”或“不变”）。
二、滑轮组水平方向匀速拉动物体
公式推导：
（1）η=_______
=_______
=_______
（2）η=_______
=_______
=_______
(
____功
)
三、滑轮组竖直向上提升液体中物体
公式推导：
η=_______
=_______
=_______
η=_______
=_______
=_______
1、在建筑工地上，工人师傅用图18所示的滑轮组提升建筑材料。不计绳重和摩擦。
⑴用200N的拉力匀速提升600N的物体。求：滑轮组的机械效率。
⑵用此滑轮组在4s内将1200N的物体匀速提升2m。求：工人师傅做的功、功率和机械效率。
2、用如图所示的滑轮组在10s内将重物提升了10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦,求:
(1)拉力的功率；
(2)物体的重力；
(3)动滑轮的重.
(4)若用此滑轮组提升重880N的物体，滑轮组的机械效率为多少？
3．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示。
序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
测力计示数F/N
绳端移动距离S/cm
1
2
5
0.6
25
2
4
8
1.1
(
第7题图
)
（1）在表格的空格处，填上合适的数据；
（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组；
（3）第1次实验测得滑轮组的机械效率为___________；
（4）比较两次实验可知：当
不变时，
越大，机械效率
。
(
图18
F
)4、用如图18所示的滑轮组拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N；求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少？
(
第5题图
F
O
A
O
)5、如图所示，物体A在拉力F的作用下作匀速直线运动，拉力为100N，10s内物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80％，求：（1）
拉力F的功率？（2）物体所受的摩擦力是多大？
6、如图所示的滑轮组(绳重及摩擦不计)将重79N的铁块匀速提升2m，拉力F做功200J，求：
(1)滑轮组的机械效率．
(2)若将铁块浸没水中，仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2m(不计水的阻力)，则此时滑轮组的机械效率是多少?(P铁＝7.9×103kg/m3，g＝10N/kg)
7．如图19所示，滑轮组的机械效率为50％，当重为G的物体没有放入水中时（如图甲），在绳端用60N的力F1可使物体匀速上升；当物体浸没在水中时（如图乙），在绳端用50N的力F2可使物体匀速上升。（g取10N／kg，忽略绳重和摩擦）
求：（1）在图乙所示时，物体受到的浮力。
（2）物体的密度。
8、下图所示下小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。测得物体在出水前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，求:
（g=10N/kg）
（1）物体出水前后，滑轮组的机械效率之比是多少？
（2）物体出水后上升的速度是1m/s，牵引车的功率是多大？
9、如图10所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2:F1=
。
10、如图19所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0．1rn／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0．2m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为η2。N1与N2之比为15：19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0N／kg）
求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；
（2）功率P1；
（3）机械效率η2。
11、如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200N，其底面积为5×10－2m2.
B、C都是定滑轮，D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：0H＝2：5。小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为FA1，配重A对地面的P1为6×103pa。小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为FA2，配重A对地面的压强P2为4×103pa。已知F1：F2＝20：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。求（1）拉力FA2；（2）拉力T2；（3）动滑轮D受到的重力G。