2024中考物理備考專題 第18講 機(jī)械效率 (課件)

機(jī)械效率第18講1考點(diǎn)清單實(shí)驗(yàn)

測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率2典例練考點(diǎn)3縱向?qū)嶒?yàn)一題多設(shè)問(wèn)4成都8年真題子母題一、定義：物理學(xué)中把_______跟______的比值叫做機(jī)械效率，符號(hào)是η.二、公式：η＝____________．考點(diǎn)清單有用功總功簡(jiǎn)單機(jī)械類型有用功W有用：無(wú)論采取哪種方法都必須做的功額外功W額：并非我們需要但又不得不做的功總功W總：拉力F做的功(W總＝W有用＋W額外)

物體G上升高度為h時(shí)所做的功W有用＝____忽略繩重及摩擦，物體上升高度為h時(shí)，克服動(dòng)滑輪自重G動(dòng)所做的功W額外＝______拉力F作用下移動(dòng)距離s所做的功W總＝Fs

克服摩擦力f所做的功W額外＝___三、GhG動(dòng)hfs簡(jiǎn)單機(jī)械類型有用功W有用：無(wú)論采取哪種方法都必須做的功額外功W額：并非我們需要但又不得不做的功總功W總：拉力F做的功(W總＝W有用＋W額外)

物體移動(dòng)s物，克服摩擦力f所做的功W有用＝_____克服繩與輪軸之間摩擦所做的功拉力F作用下移動(dòng)距離s所做的功W總＝Fsfs物四、機(jī)械效率的理解(1)使用任何機(jī)械都不能省功．使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總是______總功，所以機(jī)械效率總是小于1，機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示．(2)豎直方向使用的滑輪組(忽略繩重及摩擦):滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力、物體的重力有關(guān)．物體越重，動(dòng)滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越大．小于五、提高機(jī)械效率的方法(1)滑輪組：對(duì)于同一滑輪組，增大物重、減小動(dòng)滑輪自重、減小機(jī)械摩擦等．(2)斜面：減小斜面的摩擦(使斜面變得光滑)、增大斜面傾斜角度等．1.用如圖甲所示的滑輪組提升重100N的物體．已知拉力F為40N，不計(jì)繩重和摩擦，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示.(1)反映物體運(yùn)動(dòng)的圖線是____(選填“A”或“B”)；(2)動(dòng)滑輪重為_(kāi)____N；(3)0～3s內(nèi)拉力F所做的有用功為_(kāi)____J；典例練考點(diǎn)考點(diǎn)一滑輪組機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算(8年7考)B20150

解題關(guān)鍵點(diǎn)根據(jù)“相同時(shí)間內(nèi)，繩子自由端移動(dòng)的距離比物體移動(dòng)的距離大”即可解答第(1)問(wèn)；第(2)問(wèn)，對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析，可得出動(dòng)滑輪重力的大小．(4)0～3s內(nèi)拉力F所做的總功為_(kāi)____J；(5)0～3s內(nèi)拉力F做功的功率為_(kāi)____W；(6)滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)______(百分號(hào)前保留一位小數(shù)).1806083.3%2.工人師傅用如圖所示的滑輪組，拉著水平地面上重為35N的物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，手的拉力為20N，物體移動(dòng)的速度為0.1m/s，物體受到地面的摩擦力為32N，不計(jì)繩重和摩擦．(g取10N/kg)(1)繩子自由端移動(dòng)的速度為_(kāi)____m/s；(2)動(dòng)滑輪的重力為_(kāi)___N；(3)工人師傅拉力做功的功率為_(kāi)___W；(4)該裝置的機(jī)械效率為_(kāi)_____．0.28480%3.為了方便殘疾人上下臺(tái)階，很多公共場(chǎng)所設(shè)計(jì)了如圖所示的專用通道．小李將重800N的小車沿10m長(zhǎng)的斜面推至1.5m高的入口處，沿斜面所用的推力為200N．(g取10N/kg)(1)和直接上樓梯臺(tái)階相比較，專用通道可以_____(選填“省力”“省功”或“省距離”)；考點(diǎn)二斜面機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算(2021.B卷4D)省力(2)小李在該過(guò)程中做的有用功______J；(3)小李在該過(guò)程中做的總功______J；(4)此過(guò)程中所受斜面摩擦力大小為_(kāi)___N；(5)斜面的機(jī)械效率為_(kāi)_____．120020008060%縱向?qū)嶒?yàn)一題多設(shè)問(wèn)實(shí)驗(yàn)

測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率溫馨提示：若因軟件問(wèn)題視頻無(wú)法打開(kāi)，請(qǐng)?jiān)趯W(xué)科特色資源中查看原視頻例某小組同學(xué)利用帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、鉤碼和滑輪進(jìn)行“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．設(shè)計(jì)方案，收集證據(jù)(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是__________________．(2)實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升鉤碼時(shí)，應(yīng)豎直向上______緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．勻速(3)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)．這樣操作對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響分析錯(cuò)誤的是(

)A.會(huì)使繩端的拉力減小B.會(huì)使繩端的拉力增大C.會(huì)使其額外功減小D.會(huì)使其機(jī)械效率增大B(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用刻度尺測(cè)量物體、繩端移動(dòng)的距離，并改變物重進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如表格所示，請(qǐng)將表格中的數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整．序號(hào)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m有用功W有用/J繩端拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η120.10.21.20.30.3655.6%240.10.41.90.30.5770.2%360.10.62.60.30.78______76.9%得出結(jié)論，作出解釋(5)分析表格數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越____(選填“大”或“小”)，滑輪組的機(jī)械效率越高．序號(hào)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m有用功W有用/J繩端拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η120.10.21.20.30.3655.6%240.10.41.90.30.5770.2%360.10.62.60.30.78______大76.9%(6)下列能粗略反映滑輪組的機(jī)械效率η與提升物重G關(guān)系的是_____．(選填字母)C交流合作，評(píng)估反思(7)(2020岳陽(yáng)改編)如果用圖中滑輪組提升8N的重物，則它的機(jī)械效率可能是_____(選填字母)A.60%

B.70%

C.80%C(8)(2022襄陽(yáng)改編)同學(xué)們?cè)趦H改變提升鉤碼速度的情況下，又做了上述第三次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)滑輪組的機(jī)械效率______(選填“變大”“變小”或“不變”).不變(9)小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離始終與鉤碼提升的高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為：鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無(wú)論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率．但同學(xué)小麗則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了．你認(rèn)為_(kāi)____的看法是正確的，請(qǐng)說(shuō)明理由___________________________________________________________________________________________．小明根據(jù)可知，機(jī)械效率與物體被提升的高度無(wú)關(guān)(10)[生活實(shí)踐]滑輪組通常與電動(dòng)機(jī)結(jié)合使用，根據(jù)以上結(jié)論和生活經(jīng)驗(yàn)，下列措施中不能提高滑輪組機(jī)械效率節(jié)約電能的是____．(選填字母)A.減輕動(dòng)滑輪自重B.增加所提物體重C.給機(jī)械加潤(rùn)滑油D.增加重物上升的高度D

實(shí)驗(yàn)命題點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，收集證據(jù)1．實(shí)驗(yàn)原理2．彈簧測(cè)力計(jì)的使用及讀數(shù)3．用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向勻速拉動(dòng)繩子，此時(shí)拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得出結(jié)論，作出解釋4．計(jì)算有用功、總功、機(jī)械效率5．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用控制變量法分析滑輪組機(jī)械效率的影響因素交流合作，評(píng)估反思6．提高滑輪組機(jī)械效率的方法7．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中靜止讀數(shù)的影響8．實(shí)驗(yàn)中，提升物體的高度不同對(duì)機(jī)械效率是否有影響1.(2022成都B卷4題2分)(雙選)小武用如圖所示滑輪組勻速提升500N的重物，10s內(nèi)物體上升了1m．大滑輪重20N，每個(gè)小滑輪重10N，滑輪組的繞繩能承受的最大拉力為200N．不計(jì)繩重及滑輪與軸之間的摩擦，下列結(jié)論正確的是(

)A.動(dòng)滑輪對(duì)重物做的功為520JB.小武施加的拉力的功率為52WC.使用此滑輪組能勻速提起重為570N的物體D.若機(jī)械效率為80%，則提升的物重為160N成都8年真題子母題命題點(diǎn)

滑輪組機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算(8年7考)BC

解題關(guān)鍵點(diǎn)不計(jì)繩重及滑輪與軸之間的摩擦，C選項(xiàng)中，根據(jù)繩子能承受的最大拉力和F＝

(G＋G動(dòng))可求出滑輪組能提起的最大重物的重力；D選項(xiàng)中，根據(jù)

求出所提升物體的重力.2.(雙選)如圖所示，小王通過(guò)滑輪組向高處提升重210N的物體，動(dòng)滑輪重10N，定滑輪重15N，不計(jì)繩重及滑輪與軸之間的摩擦．8s內(nèi)物體勻速上升了4m，則該8s內(nèi)(

)A.小王做的有用功為840JB.小王做的額外功為100JC.小王做功的功率為110WD.小王對(duì)繩的拉力為70NAC3.(雙選)如圖甲所示的裝置，每個(gè)滑輪的重力為10N，物體A的重力GA＝100N，物體B的重力GB＝40N，對(duì)A施加水平向右的拉力F1＝110N，使A以0.1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)；撤去拉力F1，在A的右側(cè)加掛一個(gè)與它相同的物體，如圖乙所示，對(duì)B施加一個(gè)豎直向下的拉力F2，使A以0.2m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)．繩重及滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦等次要因素忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲圖中，A受到的摩擦力為110NB.乙圖中，F(xiàn)2的大小為45NC.乙圖中，P點(diǎn)處受到的拉力為145ND.乙圖中，F(xiàn)2做功的功率為2WCD4.(2021成都B卷4題2分)(雙選)工人用如圖所示裝置把重為1000N的物體，從斜面底部勻速拉到2m高的平臺(tái)上(斜面與水平地面的夾角為30°)，用時(shí)20s.工人對(duì)繩子的拉力為400N，動(dòng)滑輪重為20N，不考慮繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸的摩擦，下列計(jì)算結(jié)果正確的是(

)A.繩子對(duì)物體的拉力為780NB.繩子對(duì)物體做的功為4000JC.工人做功的功率為100WD.整個(gè)裝置的機(jī)械效率為62.5%AD5.[提升同一重物](2020成都B卷4題2分)(雙選)如圖甲所示的裝置，A是重15N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和50N.質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示．忽略繩重及摩擦，常數(shù)g取10N/kg.下列結(jié)論正確的是(

)A.動(dòng)滑輪的重力為9NB.第2s內(nèi)拉力F的功率為40WC.此裝置最多能勻速運(yùn)載80N的貨物D.此裝置提升重物的最大機(jī)械效率為85%BC

解題關(guān)鍵點(diǎn)分析v－t圖像可知，在第2s內(nèi)A被勻速提升，由圖乙可知第2s內(nèi)拉力F的大小；忽略繩重及摩擦，根據(jù)F＝

(G＋G動(dòng))計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力；綜合分析，要以C處最大拉力為準(zhǔn)求出B處繩子的拉力，此裝置最多能勻速運(yùn)載貨物的重力等于B處拉力減去A的重力．

5.1

[提升兩種重物](2016成都B卷4題2分)(雙選)小李同學(xué)利用如圖所示的滑輪組勻速提升重物．第一次提升的重物A的重力為GA，加在繩子自由端的拉力為F1，重物上升的速度為v1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1；第二次提升的重物B的重力為GB，加在繩子自由端的拉力為F2，重物上升的速度為v2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2.已知：F1∶