1032510010299700(机械效率)
知识点一:机械效率
52863752406651、装修工人用如图所示的滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上。若所用动滑轮重100N,不计绳重及摩擦。则工人做功的功率为______W,该滑轮组的机械效率是________。
2、下列说法中正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.做功越多的机械,机械效率一定越高
C.功率越大的机械做功一定越多
D.做功越快的机械,功率一定越大
53816252838453、如图所示,工人用250 N的力将重400 N的物体匀速提升2 m,共用了10 s,在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是6 m
B.动滑轮的重力是10 N
C.工人做功的功率是80 W
D.滑轮组的机械效率是80%
4、下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
314325189230(2)将表格中的数据补充完整.
174307528575
(3)在实验中,应当 拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的值.
(4)用同一个滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与 和 有关。
55530751739905、用如图所示器材测滑轮组的机械效率。
⑴在图上画出滑轮组最省力的绕线方式。
⑵安装好实验器材后,记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置,
⑶某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m,钩码重1.5N,其他被测和计算的数据如下表:
拉力F/N
拉弹簧测力计的线端通过距离S/m
有用功W有用/J
总功W总/J
0.6
0.4
0.3
0.24
上表中肯定错误的数据是 。
⑷若用上述装置提起重1.5N的钩码,机械效率为?1;提起重3N的钩码,机械效率为?2,则?1 ?2(填“>”、“<”或“=”)
知识点二:常见的问题
6、工人师傅使用一个动滑轮将400 N的重物匀速提升到3 m高处,假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250 N,则( )
A.拉力所做的功为750 J
B.机械的效率为80%
5967730189230C.若用该动滑轮提升更重的货物,机械效率将保持不变
D.若采用轻质滑轮完成原任务,机械效率将保持不变
建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.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 (保留三位有效数字).若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
38671502330458、如图所示,下面是某同学做探究 “斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据.
(1)此探究实验是采用了_____________的物理研究方法。
(2)请将表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:___________________________________________________________。
574040257810结论二:____________________________________________________________。
24003003257559、小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度s=0.50 m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0 N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端。
(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22 m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0 N,则有用功为____J,机械效率为______。
(2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
通过数据分析,小明得出初步结论:W额外与L成______比,小明查阅资料后证实此结论是正确的。根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40 m时,斜面的机械效率为________;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为________N。
【课后习题】
4981575494030A
A
1、小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000N,底面积为0.5m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则A对地面的压强是多少Pa;该装置的机械效率是多少.
55251352571752、如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体匀速上升.求:(1)拉力F;
(2)动滑轮的机械效率.
55638702349503、如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为多少,动滑轮重多少?.
4、如图所示,用滑轮组提起重900N的物体,绳子自由端拉力F为400N,重物在20S内匀速上升了10m。求:
586613011430 (1)物体上升的速度。
(2)提起物体所做的有用功。
(3)滑轮组的机械效率。
58966103886205、重2540N的货物。如图所示,滑轮组把它提升1.7m。若不考虑摩擦,也不考虑滑轮和绳子的物重,则:
(1)绳端拉力F是多少N?
(2)绳端移动的距离是多少m?
(3)若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重,须在绳端施力800N,滑轮组的机械效率是多少?
6、如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是多少?滑轮的机械效率是多少?
5086350146685
7、小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N, 此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η1;若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N的物体.此时滑轮组的机械效率为η2,6104890121285则W、η1、η2分别是(不计绳重和摩擦) ( )
A、240J,80%,85% B、300J,80%.85%
C、300J,80%,80% D、240J,75%,80%
?
6101080137160?8、建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊 N的建筑材料,实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料,且将建筑材料1s内匀速吊起了1m,起重机的功率是 W,机械效率为 。若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将 。(“增大”、“减小”或“不变”)
9、在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验次数
物重G物/N
动滑轮重G动/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力移动距离s/m
滑轮组机械效率η/%
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0
53530501469390(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法.
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 .
(3)由表中第 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关.
(4)由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率与摩擦和 有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J.
(5)综上所述,提高滑轮组的机械效率的方法有:________
(6)在正确操作该实验时,应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计,若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计,则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将__________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
10、如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重。不计绳重和摩擦,物体重G1从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而422973568580变化的图像。?
(1)每个滑轮重多少N?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,物体重多少N?
?
43624506159511、斜面也是一种简单机械。如图5所示,已知斜面上木箱的质量m=40kg,人对木箱的拉力F=75 N,斜面长s=4 m,斜面高h=0.5 m。求:
①木箱受到的重力(g取10 N/kg);
②斜面的机械效率。
?
第三讲参考答案
1.160,75%
2.D
3.D
4.66.7%,匀速直线,变大,物重、摩擦力
5.0.4、0.24,小于
6.B
7.1200,1800,66.7%,变大
控制变量,0.756、0.9、84,斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高;斜面倾角相同时,斜面越粗糙,机械效率越低。
1.1,55%,正,65.2%,2
【课后习题】
1.4000Pa,80%
2.100N,90%
3.80%,150N
4.0.5m/s,9000J
5.635N,6.8m,79.375%
6.5J,80%
B
18000,18000,30%,减小
图略,竖直,1.6N,66.7%,123,动滑轮重,0.15,增大物重、减轻动滑轮重,偏小
100N,500N,800N
400N,66.67%