内容正文:
专题训练(十七) 简单机械效率的计算
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学习目标
1.理解机械效率的概念,明确机械效率是反映机械性能优劣的重要参数。
2.掌握机械效率的计算公式,即机械效率等于有用功与总功的比值。
3.学会识别并计算简单机械系统中的有用功、额外功和总功。
4.能够运用所学知识,计算不同简单机械装置的效率,并进行比较和分析。
5.培养运用所学知识解决实际问题的能力,形成科学思维的习惯。
6.激发对机械效率计算的兴趣,认识到机械效率在日常生活和工业生产中的重要性。
7.树立节能环保意识,理解提高机械效率对于节能减排、保护环境的积极意义。
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专题解读
一、斜面的机械效率
1.W有用=G·h
2.W额外=f·S
3.W总=F·S=G·h+fS
4.
5.增大η的方法:
(1)斜面尽量光滑(f小) (2)斜面尽量陡(s小)
二、杠杆的机械效率
1.W有用=G物·h
2.W额外 由于杠杆自重和轴的摩擦产生
3.W总=F·S
4.(l为力臂)
5.增大η的方法
(1)减小杠杆自重 (2)减小摩擦
三、定滑轮竖直方向提升重物时的机械效率
1.W有用=Gh
2.W额外:摩擦及绳重
3.W总=F·S=F·h
4.
5.增大η的方法:减小摩擦
四、定滑轮水平方向拉动物体时的机械效率
1.W有用=f·S物
2.W额外:滑轮转动摩擦
3.W总=F·SF=F·S物
4.
5.增大η的方法:减小滑轮转动摩擦
五、动滑轮(a)及竖直方向滑轮组的机械效率
1.W有用=G物·h
2.W额外由摩擦和绳重决定,忽略摩擦的情况下,W额外=G动·h。
3.W总=F·S=F·nh=(G物+G动)·h (n为连接动滑轮绳子段数)
4.不计绳重和摩擦时:(η与G物、G动有关,与s、h、n无关)
5.增大η的方法:
(1)减小摩擦; (2)减小G动(G物一定时); (3)增大G物(G动一定时)。
六、动滑轮(b)及水平方向滑轮组的机械效率
1.W有用=fS物
2.W额外:绳重及滑轮转动摩擦
3.W总=F·SF=F·nS物 (n为连接动滑轮绳子段数)
4.
5.增大η的方法:减小绳重及滑轮转动摩擦
七、注意:
1.所有机械克服自身摩擦做功均是额外功的组成部分,故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率.
2.所有的有用功均等于不使用机械时所做的功
3.对于所有机械均有:
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专题训练
考向一:斜面的机械效率
1.(2023·陕西·中考真题)如图,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端,用时20s。已知斜面高1.2m,长5m。此过程中小车移动的速度为 m/s,小明推小车的功率为 W,他做的有用功为 J,该斜面的机械效率为 。
2.(2023·四川内江·中考真题)如图所示,将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m,斜面高h为0.3m,拉力F为4N,拉力的功率为2W,则此过程中,斜面的机械效率是 %,物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 s。
3.(2023·四川泸州·中考真题)小聪探究斜面的机械效率时,将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面,如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm,B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点,用时2s,则这段过程中拉力F做功的功率P= W,斜面的机械效率η= %,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f= N。
4.(2023·黑龙江绥化·中考真题)如图,斜面长L=5m,高h=2m。小华用平行于斜面向上的拉力F,用10s将重为150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。则拉力所做的功为 J,拉力的功率为 W。
5.(10-11九年级上·全国·期末)如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。用沿斜面方向的推力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功,运动过程中克服物体的重力做的功W= J:斜面的机械效率η= %;推力F的大小F= N。
6.(2023·安徽合肥·一模)利用斜面将一个重400N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=250N,拉动的距离s=4m,物体上升的高度h=2m。此过程中该斜面的机械效率是 %。
7.(2023·陕西西安·模拟预测)小聪利用一长木板在地面和高台处搭建一个斜面,如图所示,高台高为3m,长木板长9m。小聪用大