陕西省2020年中考物理一轮复习 基础考点一遍过 第十一章 简单机械和功 命题点3 机械效率课件

目录面对面“过”考点1陕西6年真题、副题精讲练2实验突破3命题点3机械效率面对面“过”考点考点机械效率(6年5考)1.有用功：无论是否使用机械，__________的功，叫做有用功，用W有用表示．2.额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功叫做额外功，用W额外表示．3.总功：总功等于_______、_________之和，用W总表示，W总＝___________．4.机械效率(6年4考)(1)定义：物理学中，将________与________的比值叫做机械效率．它常用百分数表示．必须要做有用功额外功W有用＋W额外有用功总功(2)公式：_______________．(6年4考)(3)物理意义：反映机械做功性能的好坏．(4)对于实际的机械，由于额外功的存在，总有W有用________W总，因此η________100%.[2019.33(3)](5)提高机械效率的方法a．提高滑轮组机械效率的方法：增大物重、减小动滑轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩擦．(2017.6D)b．提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角或减小物体与斜面的摩擦．5.使用任何机械都不省功η＝W有用W总×100%＜＜提分必练1)使用任何机械都不能省功，但可以省力()2)做功越快的机械，它的机械效率一定越高()3)所做有用功越多，机械效率越高()√××【适时总结】机械效率的计算条件W有W总η重物G在拉力F作用下匀速上升h、拉力移动距离s、动滑轮重G动W有＝_____W总＝____＝F·nhη＝×100%＝×100%不计绳重及摩擦W总＝Gh＋G动h不计绳重及摩擦η＝×100%×100%nFG总有WW动GGGGhFs条件W有W总η重物G在拉力F作用下沿斜面匀速上升h、斜面长l、与斜面间摩擦力为fW有＝______W总＝____或W总＝Gh＋flη＝×100%＝×100%或η＝×100%总有WWFlGhflGhGhGhFl陕西6年真题、副题精讲练第1题图生活中工程机械的效率(2019.33)考向11.(2019陕西33题8分)图示为某种型号的剪叉式高空作业平台．这台机器用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业．该机器的部分数据如下表所示．整机质量(空载)/kg3200安全工作载荷/kg200起升电机额定电压/V24起升电机额定功率kW4.0轮胎接地总面积/m20.08(1)这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？(g取10N/kg)(2)起升电机以额定功率工作时，将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m．该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是：__________________________________________．解：(1)机器空载静止在水平地面上时对地面的压力F＝G＝mg＝3200kg×10N/kg＝3.2×104N则机器对地面的压强p＝FS＝3.2×104N0.08m2＝4×105Pa(2)机器所做的有用功W有用＝G′h＝1000N×8m＝8×103J由v＝st得t＝sv＝hv＝8m0.2m/s＝40s机器所做的总功W总＝Pt＝4000W×40s＝1.6×105J机器的机械效率η＝W有用W总×100%＝8×103J1.6×105J×100%＝5%(3)机器所做额外功较多(或自重较大)(合理即可)滑轮组的机械效率(6年3考)考向2第2题图2.(2017陕西6题2分)如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2200N，下列说法错误的是()A.M处滑轮的作用是改变力的方向B.提升货物过程中的有用功是3×104JC.拉力的功率为660WD.若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大C第3题图3.(2018副题27题4分)如图甲所示，工人用250N的拉力将质量为40kg的物体从地面运到10m高的楼上．物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示，则物体上升的速度为________m/s，整个过程中工人所做的功为________J，工人做功的功率为______W，此装置的机械效率为________．(g取10N/kg)0.25500012580%第4题图4.(2014陕西28题4分)图甲所示为一种搬运建筑材料的装置，AB是个杠杆，O为支点．杠杆平衡时，B端受到的向下拉力________A端受到的向下的拉力(选填“大于”“小于”或“等于”)；用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲＝1600N，该滑轮组的机械效率η甲＝________；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的机械效率为η乙，考虑实际情况，则F甲________F乙，η甲________η乙(均选填“”“”或“＝”)．小于62.5%＞＞第5题图5.(2019副题34题8分)在粉刷建筑物外墙面时，工人利用如图所示的悬空可升降吊篮作为工作平台．其中，AB是固定在建筑物顶部的横梁，用来悬吊整个工作装置，CD是工作平台，M、N为固定在工作平台上的两个同步电动机．某次工作时，工人及刷墙用具总质量是180kg，两台电动机均以1000N的拉力牵拉滑轮组绳子的自由端，在10s内将工作平台升高1m.(1)装置中动滑轮的作用是________________．(2)工作平台升高的平均速度是多大？(3)两个滑轮组共同工作时，所做的有用功是多少？总的机械效率是多少？(g取10N/kg)省力解：(2)工作平台上升的平均速度v＝ht＝1m10s＝0.1m/s(3)工人及刷墙用具的总重力G＝mg＝180kg×10N/kg＝1800N两个滑轮组共同工作所做的有用功W有用＝Gh＝1800N×1m＝1800J一个滑轮组绳自由端所做的功W＝Fs＝1000N×3m＝3000J两个滑轮组绳自由端所做的总功W总＝2W＝2×3000J＝6000J两个滑轮组共同工作的机械效率η＝W有用W总×100%＝1800J6000J×100%＝30%第6题图6.(2016陕西33题7分)如图是一台两栖履带起重机．它可以在陆地和水深不超过2.5米的滩涂路面行驶工作．(1)起重机安装宽大履带的目的是减小起重机对地面的________．(2)当起重机吊起4.8×105N的货物时，货物匀速升高15m用时40s．若滑轮组的机械效率为75%，滑轮组上绳子自由端的拉力及拉力的功率各是多少？压强解：(2)提升重物时做的有用功W有用＝G物h＝4.8×105N×15m＝7.2×106J由η＝W有用W总×100%得，拉力做的总功W总＝W有用η＝7.2×106J75%＝9.6×106J由W＝Fs得，拉力F＝W总s＝W总2h＝9.6×106J2×15m＝3.2×105N拉力做功的功率P＝W总t＝9.6×106J40s＝2.4×105W7.(2016副题34题8分)如图所示，质量为72kg的人用滑轮组提升重物，把质量为30kg的物体匀速提升了2m，用时12s，拉力为120N，他与地面接触的总面积为0.04m2，请解答下列问题．(不计绳重和轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg)(1)当物体匀速上升时，人对地面的压力________(选填“大于”“小于”或“等于”)人的重力，此时人对地面的压强是多大？(2)求匀速提升该重物时滑轮组的机械效率．(3)若用此滑轮组在相同时间内，把质量为45kg的物体匀速提高相同高度，拉力的功率是多大？第7题图小于解：（1）人向下拉绳子时，人对地面的压力F＝G人－F拉＝mg－F拉＝72kg×10N/kg－120N＝600N人对地面的压强p＝FS＝600N0.04m2＝1.5×104Pa(2)滑轮组的机械效率η＝W有W总×100%＝G1hF拉s×100%＝30kg×10N/kg×2m120N×3×2m×100%≈83.3%(3)匀速提升30kg物体时，由F拉＝G1＋G动n得，动滑轮重G动＝nF拉－G1＝3×120N－300N＝60N，匀速提升45kg物体时，拉力F拉′＝G2＋G动n＝m2g＋G动n＝45kg×10N/kg＋60N3＝170N拉力做功的功率P总′＝W总′t＝F拉′st＝170N×3×2m12s＝85W第8题图斜面的机械效率(2015.33)考向38.(2014副题27题3分)人们常用木板搭成一个斜面将重物运到汽车上，某次搬运中用3m长的木板将240N的重物匀速推到1.5m高处，推力F为150N．该斜面的效率为________，物体所受的摩擦力为____N．若要提高该斜面的效率，可采取的措施是_____________________________(写出一条即可)．80%30使斜面更光滑(或减小摩擦力)第9题图9.(2015陕西33题7分)如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示．在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N．此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N.(1)0～5s内，这箱货物处于________状态，工人所做的功为________J.(2)5～30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？(3)该斜面的机械效率是多少？静止0解：(2)这箱货物运动的速度v＝st＝5m25s＝0.2m/s拉力做功为W＝Fs＝594N×5m＝2970J拉力做功的功率是P＝Wt＝2970J25s＝118.8W(3)工人对这箱货物所做的功为有用功W有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J拉力所做的功是总功，为W总＝W＝2970J斜面的机械效率是η＝W有用W总×100%＝1500J2970J×100%≈50.5%命题点【设计和进行实验】1.实验原理(η＝×100%)2.弹簧测力计(1)使用时应该拉拉环，不能用手拿刻度盘(2)竖直向上匀速拉动3.控制变量法的应用总有WW实验突破实验视频见超值配赠实验测量滑轮组的机械效率(近6年未考)(1)探究滑轮组的机械效率与物重的关系(控制同一滑轮组的绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的重量)(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮重量的关系(控制滑轮组所吊钩码的重量相同，绕线方式相同，换用重力不同的动滑轮)(3)探究滑轮组的机械效率与所提重物高度的关系(控制同一滑轮组的绕线方式相同，所吊钩码重量相同，改变提升钩码的高度)4.实验设计、步骤补充【分析数据，总结结论】5.计算有用功、总功和机械效率6.根据计算结果总结影响滑轮组机械效率的因素(1)同一个滑轮组提升的重物越重，机械效率越高(2)滑轮组中动滑轮越重，机械效率越低(3)机械效率的大小与绕线方式和重物提升高度无关【交流与反思】7.根据实验数据选择实验装置8.机械效率总是小于1的原因(任何机械都不可避免地要做额外功，都不能省功)9.提高滑轮组机械效率的方法(增加物重、减小动滑轮重力等)10.随着物重增大，额外功变大的原因(随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大)11.对实验操作的评估一题练透一实验例(2019玉林改编)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：次数钩码所受的重力G/N钩码提升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η11.00.10.80.431.25%21.00.20.80.831.25%32.00.11.20.441.67%43.00.11.5例题图(1)实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计．(2)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s＝__________m，机械效率η＝________．(3)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率________．(4)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为________N，第1次实验所做额外功为________J.(5)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是()A．动滑轮的重力B．绳子与滑轮之间的摩擦C．物体上升的高度匀速缓慢0.450%越高2.20