内容正文:
专题十四 测机械效率
一、教学目标
1.通过复习,熟悉“测量滑轮组机械效率”的实验过程
2.巩固有关机械效率的简单计算
二、合作探究
【任务一】 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置.测得的实验数据如表.
实验
次数
物重
G/N
物体上升
高度h/m
拉力
F/N
绳端移动
距离s/m
机械
效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
(1)实验过程中,应竖直向上__ __拉动弹簧测力计.
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是__ _.
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重__ __,滑轮组的机械效率越高.
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1 m/s,则拉力F的功率为__ __W
(5)创新小组也利用重为1 N、2 N、4 N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是__ __.(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
结论分析:在不计绳重和摩擦时,影响滑轮组机械效率的主要因素是 和 。
【任务二】如图所示,某人通过滑轮组提升重物.已知物体在10 s内被匀速提升了2 m,物体所受重力为400 N,动滑轮的重力为80 N,不计绳重与摩擦.则:
(1)物体上升的速度为 m/s. (2)人拉绳子移动的距离为 m.
(3)绳子自由端的拉力为 N (4)克服重物重力做的有用功为 J.
(5)克服动滑轮重力做的额外功为 J. (6)拉力F做的总功为 J.
(7)拉力F的功率为 W. (8)滑轮组机械效率为 .
【任务三】如图所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500 N的物体A,使它匀速前进2 m,地面对它的摩擦力为150 N,小聪施加的拉力F=100 N(忽略绳重和滑轮重),则B点处的拉力是 N;滑轮组做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 .
三、课内反馈
1.湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕.在某场馆建设中,采用了如图所示的装置提升重物,当工人师傅们用1 000 N的拉力F向下拉绳,使重1 600 N的重物匀速上升了5 m,此过程中克服绳重和摩擦做功500 J,下列说法中正确的是( )
A.拉力F做功为5×103 J B.缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 N
C.动滑轮重为300 N D.滑轮组的机械效率为75%
2.工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为( )
A.10% B.45% C.80% D.90%
3. 如图所示,用滑轮组在4 s内将重为160 N的物体匀速提升2 m,若动滑轮重20 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端向上移动了4 m B.拉力F的功率为90 W
C.拉力F为90 N D.滑轮组的机械效率为80%
4.图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动,距离为s.图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2.使用动滑轮的过程中( )
A.总功为W总=F2s B.有用功为W有=Gs
C.机械效率为η=2GS/(2F2S) D.额外功为W额=2F2s-F1s
4题图 5题图
5. (多选)如图所示,重400 N的物体在30 N的水平拉力F的作用下,以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3 m B.有用功为400 J
C.拉力F的功率为9 W D.物体与地面间的滑动摩擦力为72 N
6.(多选)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾