中考物理专题_有关机械效率计算专题

中考物理专题有关机械效率计算专题一、复习目标：1、了解各简单机械——杠杆、滑轮、斜面的特点2、要做到容易解答简单的关于机械效率的计算3、学会关于机械效率的综合计算二、知识储备：1.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________.2、在力学中，功包含两个必要的因素分别是和，计算功的公式W=。克服重力做功的公式为W=，克服阻力做功的公式为W=。3、计算机械效率的公式是。三、典例解析：1、简单的有关滑轮组的机械效率的计算例1：用如图1所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s。求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率。跟踪练习：1、如图1是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的质量为200g，每个滑轮的质量都为50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，则人的拉力大小为N，有用功为J，额外功为J，机械效率为．2、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率是多少？（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率是多少？2、有关斜面的机械效率的计算例题：如图所示。斜面长1m，搞0.2m．；将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：(1)斜面的机械效率是多少?(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?(3)为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议：A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面其中建议____________(填番号)可以达到目的；理由是：______________________跟踪练习：1、如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力F=50N，则该装置的机械效率为（）2、如图所示，将体积为2.0×10-3m3的木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N，松木沿斜面移动1m，上升的高度为30cm。求：（1）松木块的重力。（2）斜面的机械效率。（g=10N/kg，ρ木=0.5×103kg/m3）3、关于机械效率的综合计算例3.一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：（1）石块受到的浮力为多少？（2）绳的自由端拉力做功为多少？（3）动滑轮的机械效率为多少？（ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）达标测试1、如图3所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用的拉力F为250N，滑轮组的机械效率为_____________；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。2、一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图5，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为______N；若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是_______％。3、如图6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_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)4、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A．功率大的机械，做功一定多B．做功快的机械，功率一定大C．效率高的机械，功率一定大D．做功多的机械，效率一定高5、关于机械效率，下列说法正确的是（）A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低C.总功越大，机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高6、甲乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是：A、使用甲机械做功省力B、甲机械做功快C、相同时间内，甲机械完成的功多D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图8所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。（1）小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：钩码重（N）弹簧测力计提升的高度（m）有用功（J）总功（J）机械效率20.40.20.2100%（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因________________________(3)该滑轮组的机械效率实际为_____(4)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______（选填变大、变小、不变）8、如图9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，物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求：（1）拉力F；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率.9、如图10所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重103N，电动机的额定电流为4A，电阻为20Ω；电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了6m。求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机的额定功率是多少？10、某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7．92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0．01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0．3m／S，(g=10N／kg)求：(1)滑轮组的机械效率．(2)人拉绳的功率．四、实验与探究题16．“研究杠杆平衡条件”的实验可采用图8-13所示的装置．实验前，应调节横杆AB在水平位置平衡，这样做的好处是；若当时观察到B端偏低，可将B端螺母向边调。若实验时在E处挂三只质量均为50g的钩码，则在C点应挂只钩码杠杆才能平衡；若C点不挂钩码，改在D点用弹簧测力计拉，为使杠杆平衡，这时弹簧测力计的最小读数应为N，拉力的方向应。17．下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值。（每个钩码质量为50g，g=10N/kg）实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10．581261．58在本次实验课的总结中，老师提出了这样一个问题：如图8-14所示，杠杆处于平衡状态，若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码，释放后观察到的现象将是什么？小王认为，杠杆仍能保持平衡；小李认为，杠杆将顺时针转动；小赵认为，杠杆将逆时针转动，你的观点是三、计算与应用题19．下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系．技术员设计了如图8-16所示的锅炉水温控制装置，图中OC为一可绕O点旋转的横杆（质量不计），在横杆上的B点下方连接着阀门S，阀门的底面积为3cm2，OB长度为20cm，横杆A点处挂着重物G，OA长度为60cm．对水加热时，随着水温升高，水面上方气体压强增大。当压强增大到一定值时，阀门S被打开，使锅炉内气体压强减小，以保证安全。当重物G挂在不同位置时，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内水的最高温度。压强（Pa）1．0×1051．4×1052．0×1052．7×105沸点（℃）100110120130（1）当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体的压强是多少？（2）当外界大气压强为1．0×105Pa时，将G挂在A位置，锅炉内水沸腾的温度为120℃。求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少？（计算时可认为阀门上、下底面积相等）（3）当大气压强为1．0×105Pa时，要使锅炉内的水温度达到100℃时沸腾，应将G挂在离O点多远处？20．电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力．为此，工程师设计了如图8-17所示的恒拉力系统，其简化原理图如右图所示．实际测量得到每个水泥块的体积为1．5×10-2m3，共悬挂20个水泥块．已知水泥块的密度为2．6×103kg/m3，g取10N/kg．（1）请指出图28中的动滑轮、定滑轮；（2）每个水泥块的重力是多少？（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？答案跟踪练习：一、1、0.5N，0.1J，0.05J，66.7％2、（1）83.3％（2）66二、1、40％2、（1）10（2）75％三、1、1：52、（1）20N，（2）50J（3）80％达标测试：1．80％，变大2。10，53。80％，300J4。900N，75％5。5J，80％6。B7。D8。D9。B10。（1）匀速竖直（2）弹簧测力计提升的高度应是0.5m（3）80％（4）变大11．（1）100N（2）20W（3）90％12．（1）66.7％，（2）470W（电动机消耗的电能是所做的机械能和产生的热能的和）13．（1）3×104N，最近（根据杠杆的平衡条件）（2）7×104J，50％14．7×104Pa，72000J15．(1)90％，(2)264W（据推导公式P=Fv计算）16．（1）60％，（2）1500W17．16．可避免横杆自重的影响，并便于从横杆上读出或测出力臂左六3竖直向上17．42杠杆将逆时针转动（或小赵观点正确）18．失去惯性使用滑轮组能省力五、计算与应用题19．（1）查表可知，锅内气压为2．0×105Pa；（2）压力差为30N；（3）应将G挂在离O点24cm处。20．（1）图中C是动滑轮，A、B是定滑轮；（2）390N；（3）2．34×104N。