专题2.6 机械效率-2020年中考物理各类型计算题解题方法全攻略

专题2.6 机械效率 1.与杠杆有关的计算题解题策略 a.用杠杆提升物体的模型图 b.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式 （1）杠杆平衡条件公式公式F1L1＝F2L2 （2）求解动力，用变形公式F1＝F2L2/ L1 (3) 求解动力臂，用变形公式L1＝F2L2/ F1 (4)掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量 F1代表杠杆平衡时，受到的动力； L1代表杠杆平衡时的动力臂； F2代表杠杆平衡时，受到的阻力； L2代表杠杆平衡时的阻力臂。 F1L1＝F2L2 这个公式表示，杠杆平衡时，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。 c. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法 （1）用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh （2）用杠杆提升物体做的总功W总= Fs （3）用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。h与s的关系可以根据相似三角形建立。 d. 杠杆机械效率的求解 （1）用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。 （2）杠杆机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 2.与滑轮组有关的计算题解题策略 （一）用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法 a.用滑轮组竖直提升物体的模型图 b. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法 （1）有用功W有用=Gh （2）总功W总=Fs （3）额外功W额外=W总—W有用 （4） s=nh 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离， n是动滑轮上的绳子段数。 c. 滑轮组机械效率的求解 （1）用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。 （2）滑轮组机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (G / nF ) ×100％ （二）用滑轮组水平拉动物体机械效率问题求解办法 a.用滑轮组水平拉动物体的模型图 b. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功求法 （1）有用功W有用= fs2 （2）总功W总= F s1 （3）额外功W额外=W总—W有用 （4）s1= ns2 其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。 c. 滑轮组机械效率的求解 （1）用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。 （2）滑轮组机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (fs2/ F s1) ×100％ 3.与斜面有关的计算题解题策略 a.用斜面提升物体的模型图 b. 用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法 （1）有用功W有用= Gh （2）总功W总= F s （3）额外功W额外=W总—W有用 其中 s是动力F 沿着斜面移动的距离，h 是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面倾斜角给出。 c. 斜面机械效率的求解 （1）用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。 （2）斜面机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (Gh / F s) ×100％ 类型1.与杠杆有关的计算题 【例题1】（2019山西）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。 类型2.与滑轮组有关的计算题 【例题2】（2018辽宁鞍山）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为2m/s B．动滑轮的总重为100N C．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小 类型3.与斜面有关的计算题 【例题3】（2019甘肃兰州）如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功 J。若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力 N。在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是 。（g=10N/kg） 一、填空题 1.（2019湖南怀化）如图所示，用滑轮组将重为100 N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400 J，则在这个过程中拉力F做了 J的有用功，该滑轮组的机械效率是 。 2．（2019湖南娄底）既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是____（选填“定滑轮”“