专题13 解决机械效率计算类难点问题思维技巧-【临门一脚】2021年中考物理三轮冲刺过关（全国通用）

【临门一脚】2021年中考物理三轮冲刺过关（名师堂） 专题13 解决机械效率计算类难点问题思路 解决专题问题策略 知识点1：用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法 （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。 （5）滑轮组机械效率的求解 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。 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％ 知识点2：用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法 （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。 （5）滑轮组机械效率的求解 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。 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％ 知识点3：以斜面为载体，计算机械效率等相关问题 以斜面为载体的综合计算题，考查的知识点一般包括斜面的机械效率；速度公式及其应用；功率的计算．在解题时会用到速度公式v=s/t，功率P=Fv，根据W=Gh求出有用功，推力做的功W=Fs即总功，然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率． 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％ 中考典型例题解析 【例题1】（2020江苏连云港）用如图所示滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升1m，拉力大小为120N，拉力做功的功率为______W，有用功为______J，滑轮组的机械效率为______。 【答案】 (1) 36 (2) 300 (3) 83.3% 【解析】（1）由图可知，承担重物的绳子段数n=3，所以绳子自由端通过距离 s=3×1m=3m 总功W总=Fs=120N×3m=360J 拉力做功的功率 P==36W （2）有用功为W有=Gh=300N×1m=300J （3）滑轮组机械效率为 η==83.3% 【例题2】（2021福建二模）如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。则小张推木箱做功大小为________J,这个过程中，斜面的机械效率大小为_____（结果保留一位小数）。 【答案】（1）1800J（2）83.3% 【解析】（1）W总=Fs=600N×3m=1800J （2）W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J η=W有用×100%/W总=1500J×100%/1800J≈83.3% 【例题3】（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示，人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s，人对绳子向下的拉力为300N．求： （1）物体上升的高度； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的功率。 【答案】（1）物体上升的高度为0.5m； （2）滑轮组的机械效率为90%； （3）拉力的功率为90W。 【解析】（1）由v＝可得，物体上升的高度： h＝vt＝0.1m/s×5s＝0.5m； （2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3， 滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝＝×100%＝90%； （3）拉力端移动距离s＝3h＝3×0.5m＝1.5m， 总功：W总＝Fs＝300N×3h＝300N×1.5m＝450J， 拉力的功率：P＝＝＝90W。 临门一脚预测练 一、选择题 1．（2021衡阳模拟）如图所示，工人用150N的拉力通过滑轮组吊起质量为20kg的箱子。若箱子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，则（　　） A．箱子的重力势能增大 B．动滑轮的重力为100 N C．工人施加的拉力做的功为300 J D．滑轮组的机械效率为66.7% 【