第12讲 课时2 机械效率（讲本）-2021中考物理【中考先锋】精讲本

第一篇　系统复习　夯实基础 第12讲　 简单机械 考点1 三种功及机械效率 考点1 三种功及机械效率 考点2 机械效率的测量 【注意】 常见的几种简单机械的机械效率 重难点 机械效率的相关计算 A 【例1】(2020·黄石)如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100 N的拉力F，在10 s内把重150 N的重物G提升4 m，则此过程中(　　) A.该滑轮组的效率为75% B.他做的总功为1 200 J C.他做的有用功为800 J D.他对滑轮组做功的功率为60 W 【例2】(2020·咸宁)用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5 m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是(　　) A.动滑轮的重力为5 N B.该滑轮组的机械效率可以达到100% C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5 J D 【方法指导】 竖直提升重物 ①已知拉力F和提升重物的重力G：有用功W有＝Gh,总 功W总＝Fs＝Fnh,机械效率η＝ ＝ ＝ 。 ②已知提升重物的重力G,动滑轮的重力G动：有用功W有＝Gh,总功W总＝Gh＋G动h＝(G＋G动)h,机械效率η＝ ＝ ＝ 。 总 总 变式训练 1.(2020·青海)使用如图所示的机械装置，某人从井里提升78 kg的重物，在10 s内沿水平地面向右匀速行走了8 m，该人拉绳子的力是400 N(绳重与摩擦忽略不计)。g取10 N/kg，求： (1)物体上升的速度是多少？ 解：(1)由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则物体上升的高度：h＝ s＝ ×8 m＝4 m； 重物上升的速度：v＝ ＝0.4 m/s。 (2)拉力的功率是多少？ (3)该装置的机械效率是多少？ (2)拉力所做的总功：W总＝Fs＝400 N×8 m＝3 200 J； 拉力的功率：P＝ ＝320 W。 (3)提升重物过程中所做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝ 78 kg×10 N/kg×4 m＝3 120 J；该装置的机械效率： η＝ ×100%＝ ×100%＝97.5%。 (4)动滑轮的重力是多少？ 所做的额外功：W额＝W总－W有用＝3 200 J－3 120 J＝80 J；由W额＝G动h得，动滑轮的重力： G动＝ ＝20 N。 D 【例3】(2020·包头)如图所示，在粗糙水平地面上，用10 N的力F沿水平方向拉滑轮(不计滑轮重力)。木板B静止，木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5 s内木块A移动了0.5 m，滑轮组的机械效率为80%。下列说法正确的是(　　) A.木块A受到的摩擦力为5 N B.地面对木板B的摩擦力为4 N C.5 s内绳子拉力对木板B做的功为2 J D.拉力F的功率为0.5 W 【方法指导】 水平匀速拉动重物 已知重物与水平地面的摩擦力f、拉力F,则有用功W有＝fs物,总功W总＝Fs＝Fns物,机械效率：η＝ ＝ ＝ 。 总 物 变式训练 2.(2020·沈阳)工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。(g取10 N/kg)求： (1)石材受到的阻力； 解：(1)石材的重力：G＝mg＝1.8×103 kg×10 N/kg＝1.8×104 N， 石材受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×1.8×104 N＝1 800 N。 (2)在石材移动40 s过程中，工人做的有用功； 由乙图可得，在t＝10 s内石材移动的距离s＝1.0 m，石材匀速运动的速度：v＝ ＝0.1 m/s， 石材在t′＝40 s移动的距离：s′＝vt′＝0.1 m/s×40 s＝4 m，因为石材做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则滑轮组对石材的拉力：F拉＝f＝1 800 N，工人做的有用功：W有用＝F拉s′＝ 1 800 N×4 m＝7 200 J。 (3)在石材移动40 s过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。 由η＝ ＝75%可得，工人做的总