10 求机械效率大小 解答题型 复习教案 2022-2023学年人教版物理八年级下学期

10. 求机械效率大小 解答题型 2023年人教版八年级下学期物理提升能力专项讲义 第一部分：真题解读 如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦．求： （1）工人对物体做的有用功； （2）拉力F做功的功率； （3）若将重为900N的物体提升相同高度，此滑轮组的机械效率。 【答案】（1）800J；（2）100W；（3）90% 【讲解】 解：（1）由图知道，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离 s=2h 克服物体的重力所做的功是有用功，故工人对物体做的有用功 W有=Gh=400N×2m=800J （2）拉力F移动的距离 s=2h=2×2m=4m 拉力F所做的总功 W总=Fs=250N×4m=1000J 拉力做功的功率 （3）由于不计绳重和摩擦，提升过程做的额外功是克服动滑轮重力做功，故提升400N的物体时做的额外功是 将重为900N的物体提升相同高度，做的有用功 所做的总功 由知道 ，此滑轮组的机械效率 答：（1）工人对物体做的有用功800J； （2）拉力F做功的功率100W； （3）将重为900N的物体提升相同高度，此滑轮组的机械效率90%。 第二部分：考点解读 · 学会审题。充分挖掘隐含的条件，现学现用。 · 题未必需要全部理解，只要抓住关键信息就够了。 · 解答题必须完成，每一个问题就是一个大公式，分成两个模块。分分总模版。 1、有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总 斜面：W有用＝Gh 2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。 公式：W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W额＝fL 3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总＝W有用＋W额＝FS＝ 斜面：W总＝fL+Gh＝FL 4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公 式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组： 第三部分：例题解读 图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求： （1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强； （2）拉力F的功率； （3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。 解（1）提升货物过程中起重车的总重为 提升重物时，受力面积为 提升货物过程中起重车对水平地面的压强 （2）物体的速度为 绳子的速度为 拉力F的功率 （3）提升货物过程中滑轮组的机械效率 答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为； （2）拉力F的功率为； （3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。 第四部分：自主练习 1、如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N，方向水平向左的拉力F1的作用下，在水平地面上以3m/s的速度做匀速直线运动，滑轮质量、绳子质量均不计。如图乙所示，当撤去滑轮组后，改用大小为15N，方向水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动10m。求： （1）图甲中，2s内拉力F1做的功； （2）图甲滑轮组的机械效率。 2、如图所示，用竖直向上的拉力F匀速提起物体A。已知物体A和滑轮的总重G总为100牛，且摩擦不计，求拉力F的大小。 3、如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为100N，用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m，求： (1)工人做的有用功为多少？ (2)若不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率是多少？ (3)实际使用中绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。 4、在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力做功2.7×105J，该装置的机械效率是80%。求： (1)故障车在30s内通过的路程； (2)对故障车所做的有用功； (3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。 5、如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，求： （1）有用功为多少焦耳； （2）拉力F的功率为多少瓦； （3）物体受到的的滑动摩擦力为多少牛顿。 6、某工地上，工人用图中所示的滑轮组将重是840N的货物匀速提升2 m，所用时间是 30s。此过程滑轮组的机械效率是 80%。g取 10 N/kg。求： （1）有用功是多少？ （2）绳自由端的拉