3.4简单机械-机械效率—浙教版九年级科学上册学案.docx

1、3.4 机械效率机械的使用给人们的工作带来许多方便。如果从功和能的角度进行分析，却会发现在使用机械时，我们做了一些并不希望做的功。一、机械效率1、有用功：对人们有用（或有益）的功。如图3-50所示，利用动滑轮把重为G1的物体 提升h高度的过程中所做的功为：WG1h，这是人们提升重物过程中必须要做的功，这部分功叫做有用功。 2、额外功：人们不需要但又不得不做的功。在提升重物的过程中，由于动滑轮本身也受到重力作用，以及动滑轮的转轴上存在摩擦力，因此，必须克服动滑轮自身的重力和动滑轮上的摩擦力做一定量的功，这部分功并非我们需要但又不得不额外做的功。利用机械时，人们不得不额外做的功叫做额外功。 3、总

2、功：人的拉力F（动力）对动滑轮（机械）所做的功，即有用功与额外功的总和（W总=W有用+W额）。4、机械效率（1）概念：有用功跟总功的比值（2）公式： （3）特点：a、机械效率通常用百分数表示，没有单位； b、机械效率总小于1 （W有用Gh，W有用Gh，W总FS；【拓展】光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。【例1】如图所示，物体A是正方体铁块，边长是20 cm，当水平拉力F=80 N 时，物体A恰好做匀速直线运动。已知铁=7.8103 kg/m3，物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3，试求：（g取10 N/kg）（1）物体A的质量。（2）该滑轮组的机械效率。【答案】（

3、1）V=a3=（0.2 m）3=810-3m3，= m/V ，则 m=V=7.8103kg/m3810-3m3=62.4kg。（2）G=mg=62.4 kg10 N/kg=624 N，f=0.3G=0.3624 N=187.2 N，= W 有用/W 总100%= （f s）/（F ns） 100%= 187.2 N/（80 N3） 100%=78%。1、如图所示的起重机将重为6103N的货物匀速提升10m，它的电动机做功1.25105J，起重机匀速提升货物做的有用功为 J，机械效率为 ，对于实际机械，机械效率总小于100%的原因是 。【答案】 6104 48% 机械不可避免做额外功(或有用功总

4、小于总功等)(答案合理即可)2、如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m，已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ B ）A. 绳子自由端被拉下3m B. 做的额外功是800JC. 拉力F做功的功率是80W D. 滑轮组的机械效率是60%【例2】如图甲所示，邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台，放学回家的小勇看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是（ C ）A. 甲种情况下更省力 B. 乙种情况的机械效率高C. 两人做同样多的有用功 D. 小勇做功的功率要大些1、如图所示，

5、在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。F对物体做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙下列分析正确的是（A）AP甲P乙，甲乙BP甲P乙，甲乙CP甲P乙，甲乙DP甲P乙，甲乙2、如图所示，把重为G的物体沿高为h，长为l的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W，则下列选项正确的是（BC）A拉力大小为B物体所受摩擦力大小为C拉力功率的大小为D斜面的机械效率为【例3】小明用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度

6、为h0.2m，弹簧测力计的示数为F50N，其移动的距离为s0.5m，（不计转轴O处的摩擦，钩玛重不变）则下列说法正确的是（D）A.此时杠杆的机械效率为60%B.若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率不变C若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，此时弹簧测力计的示数为F，F小于FD若将钧码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为，大于 1、工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ D ）A增大提升重物的速度，可以增大有用功 B减小定滑轮的重力，可以减小额外功C增大提升重物的高度，可以提高机械效率 D减小动滑轮的重力，可以提机械效率2、2

7、018世界杯正用图甲、乙两种方式匀速提升100N的物体，已知滑轮重20N，绳重、摩擦不计，则（ D ）A. 手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙 B. 手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C. 手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D. 手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙3、部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是（C）A滑轮所做的有用功为1200JB滑轮受到的重力为100NC该滑轮的机械效率75%D绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s4、如图所示，工人用250N的拉力，

8、在10s内将重为400N的物体A匀速提升4m，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（D）A工人向右移动的速度为0.4 m/sB工人对滑轮组做的功为1600JC滑轮组对物体A做功的功率为200WD此滑轮组的机械效率为80%5、如图所示，用力F沿斜面把重为G的物体从粗糙斜面的底端匀速拉到顶端。设此过程中物体受到的摩擦力为f，则关于此斜面的机械效率，下列关系式不正确的是（D）ABCD6、如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550N；在物

9、体B下加挂重为90N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s. 若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ B ）A. 物体A所受滑动摩擦力大小为275NB. F的大小为530NC. F做功的功率为42wD. B的重力为500N7、（2019广州）如图7所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。在此过程中绳的拉力对乙做的功为WCD。斜面的机械效率为（ A ）A B C D8、（多选）用一个定

10、滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子自由端拉力的作用下，把重为G0的物体匀速提升h0高度，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为则下列判断正确的是（BC）A拉力一定为B拉力所做的总功一定为C动滑轮的重力一定为 D拉力所做的额外功可能为9、往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 ，若实际用力为500N，斜面的机械效率为 ，重物受到的摩擦力为 （g取10N/kg）【答案】（1）400N；（2）80%；（3）100N10、(2019达州)救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小

11、为2.5103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为 J，整个装置的机械效率为 ，小车A与斜面间的摩擦力大小为 N。【答案】2104；80%；110311、(2018泰安) 图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成

12、下列问题：（1）物体提升的高度是_cm，拉力是_N，该滑轮组的机械效率=_；（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】（1）5.0 2 75%；（2）变小12、(2018广东) 如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s.（g=10N/kg）求：（1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少_？机械效率是多少_？（2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少_？（不计摩擦和起重机自重）【答案】（1）2400W 80%；（2）4m