专题《滑轮组机械效率计算及测量》ppt课件教材

滑轮组机械效率的计算滑轮组机械效率的测量中考物理专题训练1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是____、____、____.300J90％F物270N1m100NGWGhGhGWFsFnhnF有用总270J2、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在水平面上匀速运动的距离是L，物体受到的摩擦力为f，水平拉力为F，则动滑轮所做的有用功W有用=___，总功W总=____它的机械效率为____（不计滑轮重力）nFfFnLfLFsfLW＝总有WfL2FLF物fLFf2FfWGhGWGhGhGG有用总动动由于忽略摩擦及绳重变大11WGhGGWGhGhGGG有用动动动总所以当提升的物体重力变大时，F物90N5mG若用此滑轮组提升大于90N的重物（包括桶），其机械效率将______（填“变大”或“变小”）理由_____________________————————————————————————____________________滑轮组机械效率变大90％3、如图所示，工人利用动滑轮将重为90N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10N，忽略绳重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是______10N5m额外功4、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组，匀速提升质量是600kg的物体，机械效率是80%，对滑轮组做功的总功率是7.5kW，则拉力F和重物上升的速度各是多少？（取g=10N/kg）F物600kg7.5kWG解：G=mg=600kg×10N/kg=6000N由得WGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFn6000N3×80%=2500NV总=P总F总=7.5×103W2500N=3m/s1m/sV物=V总n3m/s3==FvtWp总由得当物体在力F作用下，以速度V匀速运动时，可得：P＝W/t＝FV270N1m100NWGhGhGWFsFnhnF有用总W有用W总滑轮组对物体所做的功（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）动力(人)对滑轮组所做的功（从动力一般为人手处入手）F物F物F物（2）若动滑轮的重为12N（不计绳重及摩擦），计算滑轮组的机械效率.5、如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280J．求:（1）拉力F的大小及拉力的功率；GNf8m1280J等时性40s额外功12N8m解（1）拉力F移动的距离s＝2×8＝16（m）拉力做的功W＝Fs，所以F＝161280sW＝80（N）拉力的功率P＝401280tW＝32(W)（2）克服动滑轮重所做的功（额外功）W额＝G动h＝12×8＝96（J）滑轮组的机械效率η＝J1280J96J1280总额总总有＝92.5%（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何变化？说明理由。2009河北6、小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）求:（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。FGF物3.6N0.36WWGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFnPFv0.36W0.3m/s1.2NPvFWGhGWGhGhGG有用总动动3.6N3.6N1.2N0.75GGG动11WGhGGWGhGhGGG有用动动动总F22．解：绕法如右图（1）因为所以拉力由于所以绳子自由端移动速度由于忽略摩擦及绳重，则所以动滑轮重（2）减小由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。F这是2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的图片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为800N，攀爬高度39m.7、小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％求小明同学的拉力至少要多大？ABCDFFFFF物G解：D滑轮组.理由是拉力方向向下且更省力800N39m所以F＝G/4η＝800N/（4×0.8）＝250N因为η＝W有用/W总＝Gh/Fs＝Gh/Fnh＝G/nF答：小明同学的拉力至少为250N.1、建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂上的滑轮组，它在20s内将质量为2.It的物体匀速提高了5m，此时拉力F的功率为7.5kw。则拉力F的大小和滑轮组的机械效率分别为（取g=10N/s）（）A．104N70％B．1.5x104N70％C．7X103N100％D．1.05x104N50％AF物G2.It5m7.5kw2、一物体质量为18kg，其所受重力为N．如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．此过程中，小明做的有用功是J，定滑轮的机械效率是，(取g＝10N/kg)18036090％F物3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库.求过程中:（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大（g取10N/kg）解：⑴W有用＝fs物代入数据得：W有用＝1.5×104J⑵η==代入数据得：F=400N⑶P=或P＝Fv代入数据得：P=200Wvtss2121人物%100总有用WW%100人物FsfstW总4、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少？(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？F物（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则s绳＝nh物由得nFGFnhGhFsGhWW总有G物1=nη1F拉=3×75%×40N=90N(2)若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物1+G动)则，G动=nF拉1－G物1=3×40N－90N=30N当提升150N的重物时，则F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N=150N／150N+30N=83.33％WGhGWGhGhGG有用总动动解：5、图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。（1）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3×104N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求：①电动机作用在滑轮组上的水平拉力F；②这次起吊时滑轮组的机械效率。F物2m/s5.1W10603vPsPtsWN1022N103244FGFsGhWW总有用W10601.5m/sN10334PGvPtGvtPtGhWW总有用①F==2×104N或η==75%②η=解：课题:测定滑轮组的机械效率易错点:如何测出W总和W有用及η与哪些因素有关一、基础知识:1、实验目的：①．测滑轮组的机械效率。②．比较滑轮组在不同使用情况下的机械效率。2、原理：％WW100总有3、器材：刻度尺、弹簧秤、钩码、滑轮组两组、铁架台、长约2m的细绳。刻度尺、弹簧秤4、其中测量工具有：5、测量要求：①、在测量过程中，弹簧测力计应拉动,②、刻度尺要放置，准确量出钩码和弹簧测力计上升的高度。竖直向上、匀速竖直6、所测物理量：⑴、钩码重G⑵、绳的拉力F⑶、钩码上升的高度h⑷、绳端上升的距离s7、所求物理量：①、有用功W有用②、总功W总③、机械效率η8、实验结论：①同一滑轮组，G越重→η越高②不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮越重的滑轮组，其机械效率越低9、影响滑轮组机械效率的因素：①、提升物体的重力②、动滑轮自重③、摩擦阻力10、提高滑轮机械效率的途径：①、增大提升物体的重力（使滑轮组在满载情况下工作）②、减小动滑轮自重，减小摩擦（加润滑剂）即:增大有用功在总功的比例即:减小额外功在总功的比例。1.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的两个滑轮组，则：（）A、甲滑轮组省力，机械效率较高B、乙滑轮组省力，机械效率较高C、两滑轮组省力程度不同，机械效率相同D、两个滑轮组省力程度不同，机械效率也不同二、知识巩固:甲乙C2.如图所示的两个滑轮组，每个轮的质量都相等。用它们提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2，两个滑轮组的机械效率分别为η1和η2。若不计摩擦，则下列判断中正确的是（）A.一定是F1F2B.一定是F1=F2C.一定是η1η2D.一定是η1η2D3.用如图4所示的滑轮组提升重物，物重为G=85牛，动滑轮重20牛（绳重，摩擦不计）〈1〉使重物匀速上升2米，拉力F=牛，额外功W额外为焦，滑轮组的机械效率为；〈2〉若用此滑轮组匀速提升大于85牛的重物时，滑轮组的机械效率将。（填“变大”、“变小”或“不变”）354081%变大4，某同学做“测滑轮组机械效率”的实验中（1）所用的器材除了钩码、铁架台、滑轮组、细线外，还需要和。（2）实验原理是。（3）向上拉弹簧测力计时，应使钩码做运动。（4）实验测量的数据如下表所示：刻度尺弹簧测力计％WW100总有匀速直线（5）滑轮组的总功W总=J，有用功W有=J，滑轮组的机械效率=。钩码重G/N弹簧测力计示数F/N钩码提升高度h/m绳子自由端移动的距离S/m动力对滑轮做功W/J滑轮对钩码做功W//J1.50.40.10.50.20.1575%5、在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，所用的装置如图所示。某同学正确测得重物上升的高度为0.2米，物重1.2牛，其它被测和计算的数据如表所示，则表中肯定有错的数据是和。绳子自由端拉力F自由端移动SW有W总0.5牛0.4米0.24焦0.2焦0.4米0.2焦6.下表是某同学测定滑轮组机械效率的实验记录，实验装置如图，表中前四项是原始记录，有一项最容易出错，请你判断有无错误,并将纠正后的数据和随后应改正的计算结果填在表格中:项目砝码（N）拉力(N)砝码升高（米）弹簧秤动距离(米)总功(焦)有用功(焦)机械效率(%)实验数据0.30.120.050.20.0240.01562.5纠正数据0.150.01883.37.某同学做测定滑轮组机械效率的实验中,测得数据如下表所示:实验次数拉力F(N)钩码重G(N)线端向上移动的距离s(m)钩码上升的高度h(m)机械效率η10.52.00.50.1η120.73.0S20.12η2(1)该滑轮组至少由个滑轮组成,表中η1=,S2=,η2=.(2)从实验数据和计算结果可以看出,同一滑轮组所挂的钩码越重,其机械效率就越.480%0.6m85.7%高8.如图所示,每个钩码重0.98N,几个同学在实验中所测的拉力数值如下,弹簧测力计示数肯定读错的是()A.0.6NB.0.7NC.0.8ND.0.9NA9.在测定滑轮组的机械效率的实验装置如图所示,每个滑轮组下面挂有两个钩码,每个钩码重为G,且每单个滑轮的重相等均为G0(GG0).请用”大于”、“等于”或“小于”填在下面的空格处。(1)在图(a)中,当拉着弹簧秤匀速竖直上升时,弹簧秤的读数将2G/3,弹簧秤移动的距离将钩码移动距离的3倍,滑轮组的机械效率1.大于等于小于(2)若测图(b)中滑轮组的机械效率,则弹簧秤的读数将图(a)中弹簧秤的读数;图(a)中滑轮组的机械效率将图(b