专题2 机械效率的计算-【上好课】2024-2025学年九年级物理上册同步精品课堂（沪粤版）

· 功、功率、机械效率的区别 例1下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　） A．机械效率越高，做功越多 B．机械的功率越大，做功越快 C．机械效率越高，功率越大 D．机械的功率越大，做功越多 例2下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，做功一定多 B．机械效率高的机械，一定省力 C．功率大的机械，其机械效率一定高 D．功率大的机械，做功一定快 · 机械效率的计算专题 · 利用滑轮组提升重物 · 基本计算 例1（2024•连云港）用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m,拉力F大小为120N，有用功为 J，滑轮组的机械效率为 。 例2（2022•永州）如图所示，用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m,木块重力G=30N，在此过程中下列判断正确的是（　　） A．拉力F做功为1.2J B．滑轮组做的有用功为3J C．滑轮组机械效率为40% D．拉力F做功的功率为0.6W 例3用如图所示滑轮组，匀速提起重300N的箱子，绳自由端5s内移动2m。滑轮组的机械效率为75%，则箱子上升高度为 m,拉力F的大小为 N。​ 例4（2011•铜仁地区）小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%（g取10N/kg）。 （1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。 （2）人的拉力做功的功率是多少？ （3）被吊起重物的质量是多少？ · 不计绳重和摩擦 例5（2024•无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 例6如图所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。 （1）请在图上画出绳子的绕法； （2）求滑轮组的机械效率； （3）如果所提重物是600N，要把重物提升5m,用时1min,求拉力做功的功率。 · 小试牛刀 练习1．（2024•常州）如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知物重400N，施加在绳端竖直向上的拉力F为250N，在100s内将物体提升10m。不计绳重与摩擦，此过程中动滑轮的机械效率为 ，绳端拉力做功的功率为 W。 练习2．（2024•扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m,用时50s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η。 练习3．（2023•鞍山）某工人用竖直方向的滑轮组，把重600N的物体沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速提升，所用拉力为250N，滑轮组的机械效率为80%（忽略摩擦及绳重），则该滑轮组与动滑轮相连的绳子段数为 段，拉力的功率为 W；当匀速提升重750N的物体时，拉力大小为 N。 练习4．（2022•朝阳）如图所示，用滑轮组提升重900N的物体A，使它在10s内匀速上升1m，此时滑轮组的机械效率为75%，则在提升重物的过程中（不计绳重及摩擦），动滑轮的重力为 N，拉力做功的功率为 W。 · 变效率 例7（2022•巴中）用如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）把重350N的货物竖直匀速提高10m,用时40s,所用拉力为200N，此时滑轮组的机械效率为 %，拉力的功率为 W。若用此滑轮组竖直匀速提升重450N的货物则滑轮组的机械效率为 %。 · 小试牛刀 练习5．工人用如图甲所示的滑轮组和箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。 求： （1）工人用200N的拉力将建材匀速提升了5m,则拉力所做的功为多少J？ （2）动滑轮和箱子的重力是多少N？ （3）当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是多少N？ · 绳能承受的最大拉力 例8（多选）（2023•黑龙江）工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m,其中动滑轮重100N（不计绳重和摩擦），下列判断正确的是（　　） A．绳端移动的距离为8m B．此滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为360W D．若工人对绳子最大拉力为500N，则他最多可提起重为1400N的物体 例9（2022•德州）用如图所示的装置提升货物。篮子A的重力为15N，绳子能承受的拉力足够大。已知人的重力为500N，现用20N的拉力F拉绳子，此时篮子上升的速度为0.5m/s（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为1.5m/s B．动滑轮的重为5N C．匀速拉动时，篮子里最多能承载960N的货物 D．只改变图中滑轮组的绕绳方式，其机械效率将改变 · 小试牛刀 练习6．（2024•广元）假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为 N；若绳子能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为 kg。（空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10N/kg） 练习7．小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人以200N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%（g取10N/kg,不计绳重和摩擦，滑轮组的绕绳能承受的拉力为460N），求： （1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况； （2）被吊起物的质量是多少？ （3）若该滑轮组机械效率提升到85%，则被吊起的物重为多大？ （4）若小华体重为600N，则此滑轮组的最大机械效率多大？ · 利用斜面提升重物 例10（2023•泸州）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。 练习8．（2023•泰州）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m,高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 （精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为 N。 练习9．（2023•宜昌）如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。 · 利用杠杆提升重物 例11（2011•南通）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 J，有用功为 J，杠杆的机械效率为 。 练习10．小明用图甲所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）已知OC上升0.3m,钩码总重为1.0N，实验中，弹簧测力计的示数为 N，钩码上升高度为0.1m,杠杆的机械效率为 ； （2）若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则弹簧测力计的示数将 ，杠杆的机械效率将 （均选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）如图乙，用始终竖直的力把重物提升至虚线所示的位置，拉力F的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 · 利用滑轮组水平拉动重物 例12（2019•黑龙江）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m,地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F=100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。 练习11．（2023•锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。（不计绳重和滑轮重） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$ · 功、功率、机械效率的区别 例1下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　） A．机械效率越高，做功越多 B．机械的功率越大，做功越快 C．机械效率越高，功率越大 D．机械的功率越大，做功越多 【答案】B 【解答】解： A、功等于作用在物体上的力与在力的方向上通过的距离的乘积，而机械效率是有用功与总功的比值。故做功的多少与机械效率无关。此选项错误； B、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小，则做功慢。此选项正确； C、机械效率与功率大小没有直接关系。此选项错误； D、功率等于功和做功时间的比值，时间短，功多少不确定，功率大小不确定。此选项错误。 故选：B。 例2下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，做功一定多 B．机械效率高的机械，一定省力 C．功率大的机械，其机械效率一定高 D．功率大的机械，做功一定快 【答案】D 【解答】解： A、功率与做功多少和时间都有关系，功率大，做功不一定多。故A错误； B、机械效率是有用功与总功的比值，与力的大小无关。故B错误； C、功率与效率没有关系，效率高，功率不一定大。故C错误； D、功率是描述物体做功快慢的物理量，功率大，做功一定快。故D正确。 故选：D · 机械效率的计算专题 · 利用滑轮组提升重物 · 基本计算 例1（2024•连云港）用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m,拉力F大小为120N，有用功为 J，滑轮组的机械效率为 。​ 【答案】300；83.3%。 【解答】解：由图知，，拉力端移动距离 拉力做的总功：； 已知，, 拉力做的有用功：； 滑轮组的机械效率：。 故答案为：300；83.3%。 例2（2022•永州）如图所示，用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m,木块重力G=30N，在此过程中下列判断正确的是（　　） A．拉力F做功为1.2J B．滑轮组做的有用功为3J C．滑轮组机械效率为40% D．拉力F做功的功率为0.6W 【答案】B 【解答】解：AB、滑轮组做的有用功为：， 由图可知，， 拉力F做功为：，故A错误、B正确； C、机械效率为：，故C错误； D、拉力F做功的功率为：，故D错误。 例3用如图所示滑轮组，匀速提起重300N的箱子，绳自由端5s内移动2m。滑轮组的机械效率为75%，则箱子上升高度为 m,拉力F的大小为 N。​ 【答案】1；200。 【解答】解：（1）由图可知： 绳子自由端移动的距离是：， 物体上升的高度是：； （2）滑轮组的做的有用功是：， 所以滑轮组的总功是：， 拉力F的大小是：。 故答案为：1；200。 例4（2011•铜仁地区）小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%（g取10N/kg）。 （1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。 （2）人的拉力做功的功率是多少？ （3）被吊起重物的质量是多少？ 【答案】答：（1）如解答图 （2）人的拉力做功的功率是90W （3）被吊起重物的质量是126kg。 【解答】解：（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：，根据“奇动偶定”，绳子应从动滑轮挂钩上开始，如图所示： （2）人的拉力，移动距离,时间, 人的拉力做功的功率为： 人的拉力做功的功率为：。 （3）重物G上升高度,机械效率， 有用功为： 重物的重力：， 重物的质量：。 答：（1）如解答图 （2）人的拉力做功的功率是90W （3）被吊起重物的质量是126kg。 · 不计绳重和摩擦 例5（2024•无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【解答】解：A、由图可知，，滑轮组做的总功为： ，故A错误； B、不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮重为： ，故B错误； C、绳端移动的距离为：,故C错误； D、滑轮组的有用功为： 该滑轮组的机械效率为：。故D正确。 故选：D。 例6如图所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。 （1）请在图上画出绳子的绕法； （2）求滑轮组的机械效率； （3）如果所提重物是600N，要把重物提升5m,用时1min,求拉力做功的功率。 【答案】（1）见解答图； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）拉力做的功为4000J；功率为66.7W 【解答】解：（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示： （2）有用功：， 由图可知，通过动滑轮绳子段数，则绳子自由端通过距离：, 总功：， 机械效率：； （3）绳重及摩擦不计，则：， 由提起800N物体时，， 当提起600N物体时，， 拉力做的功：， 拉力的功率：。 答：（1）见解答图； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）拉力做的功为4000J；功率为66.7W。 · 小试牛刀 练习1．（2024•常州）如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知物重400N，施加在绳端竖直向上的拉力F为250N，在100s内将物体提升10m。不计绳重与摩擦，此过程中动滑轮的机械效率为 ，绳端拉力做功的功率为 W。 【答案】80%；50 【解答】解： （1）由图知，使用动滑轮时，n=2， 拉力端移动的距离：, 拉力做的总功：， 克服物体重力做的有用功：， 动滑轮的机械效率：； （2）拉力做功的功率：。 故答案为：80%；50。 练习2．（2024•扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m,用时50s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η。 【答案】（1）所做的有用功W有为4000J； （2）工人所用拉力的功率P为100W； （3）动滑轮的机械效率η为80%。 【解答】解：（1）由题意可知，克服窗玻璃的重力做的功即为有用功： ； （2）由图可知，该动滑轮有2段绳子，所以拉力方向绳子自由端移动的距离为： 所以工人所用拉力做的功为：， 拉力的功率为：； （3）由机械效率公式可得动滑轮的机械效率为： 。 答：（1）所做的有用功W有为4000J； （2）工人所用拉力的功率P为100W； （3）动滑轮的机械效率η为80%。 练习3．（2023•鞍山）某工人用竖直方向的滑轮组，把重600N的物体沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速提升，所用拉力为250N，滑轮组的机械效率为80%（忽略摩擦及绳重），则该滑轮组与动滑轮相连的绳子段数为 段，拉力的功率为 W；当匀速提升重750N的物体时，拉力大小为 N。 【答案】3；150；300 【解答】解：滑轮组的机械效率， 该滑轮组与动滑轮相连的绳子段数， 拉力的速度, 拉力的功率， 忽略摩擦及绳重，根据 得到动滑轮的重力， 当匀速提升重750N的物体时，拉力大小。 故答案为：3；150；300。 练习4．（2022•朝阳）如图所示，用滑轮组提升重900N的物体A，使它在10s内匀速上升1m，此时滑轮组的机械效率为75%，则在提升重物的过程中（不计绳重及摩擦），动滑轮的重力为 N，拉力做功的功率为 W。 【答案】300；120。 【解答】解：有用功， 由机械效率公式可知总功。 额外功， 动滑轮的重。 拉力做功的功率为。 故答案为：300；120。 · 变效率 例7（2022•巴中）用如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）把重350N的货物竖直匀速提高10m,用时40s,所用拉力为200N，此时滑轮组的机械效率为 %，拉力的功率为 W。若用此滑轮组竖直匀速提升重450N的货物则滑轮组的机械效率为 %。 【答案】87.5%；100；90%。 【解答】解：（1）对货物做的有用功：； 由图知，，则, 拉力做的功为：， 滑轮组的机械效率：； （2）拉力的功率：； （3）承担物重的绳子有2股，不计绳重及摩擦， 根据公式得； 当提升重450N的货物时，滑轮组的机械效率： 故答案为：87.5%；100；90%。 · 小试牛刀 练习5．工人用如图甲所示的滑轮组和箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。 求： （1）工人用200N的拉力将建材匀速提升了5m,则拉力所做的功为多少J？ （2）动滑轮和箱子的重力是多少N？ （3）当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是多少N？ 【答案】（1）拉力所做的功为2000J； （2）动滑轮和箱子的重力是400N； （3）当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是1600N。 【解答】解：（1）由图可知， 绳子自由端移动的距离：, 拉力所做的功：； （2）由图象可知，当建材重时，滑轮组的机械效率， 由滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计时 可知， 动滑轮和箱子的重力：； （3）由滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计时 可知，当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力：。 答：（1）拉力所做的功为2000J； （2）动滑轮和箱子的重力是400N； （3）当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是1600N。 · 绳能承受的最大拉力 例8（多选）（2023•黑龙江）工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m,其中动滑轮重100N（不计绳重和摩擦），下列判断正确的是（　　） A．绳端移动的距离为8m B．此滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为360W D．若工人对绳子最大拉力为500N，则他最多可提起重为1400N的物体 【答案】CD 【解答】解： A、由图知，n=3，则有绳端移动的距离,故A错误； B、不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率 ，故B错误； C、物体上升的速度, 绳子自由端移动的速度 不计绳重和摩擦时，拉力， 拉力做功的功率，故C正确； D、若工人对绳子最大拉力为500N时，由于不计绳重和摩擦，则最多可提起的最大物重，故D正确。 故选：CD。 例9（2022•德州）用如图所示的装置提升货物。篮子A的重力为15N，绳子能承受的拉力足够大。已知人的重力为500N，现用20N的拉力F拉绳子，此时篮子上升的速度为0.5m/s（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为1.5m/s B．动滑轮的重为5N C．匀速拉动时，篮子里最多能承载960N的货物 D．只改变图中滑轮组的绕绳方式，其机械效率将改变 【答案】C 【解答】解：A、由图可知，与动滑轮相连的绳子股数，篮子上升的速度,则绳子自由端移动的速度,故A错误； B、忽略绳重和摩擦，根据可知，动滑轮重为，故B错误； C、绳子的最大拉力等于人受到的重力，即，忽略绳重和摩擦，根据可知，货物的最大重力为： ，故C正确； D、忽略绳重和摩擦，根据可知，只改变图中滑轮组的绕绳方式，其机械效率将不变，故D错误。 故选：C。 · 小试牛刀 练习6．（2024•广元）假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为 N；若绳子能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为 kg。（空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10N/kg） 【答案】100；90 【解答】解：由图知，n=2，根据可得， 绳子的拉力：， 空气阻力、摩擦力及绳重不计，根据可得， 动滑轮的重力：； 若绳子能承受的最大拉力为500N，根据可得， 滑轮组能提起材料的最大重力， 则材料的最大质量：。 故答案为：100；90。 练习7．小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人以200N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%（g取10N/kg,不计绳重和摩擦，滑轮组的绕绳能承受的拉力为460N），求： （1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况； （2）被吊起物的质量是多少？ （3）若该滑轮组机械效率提升到85%，则被吊起的物重为多大？ （4）若小华体重为600N，则此滑轮组的最大机械效率多大？ 【答案】（1）见解答图； （2）被吊起物的质量是42kg； （3）被吊起的物重为1020N； （4）此滑轮组的最大机械效率87%。 【解答】​解：（1）由可得，滑轮组绳子的有效股数， 根据“奇动偶定”，绳子应从动滑轮挂钩上开始，如下图所示： （2）人的拉力做的功：； 由可得，拉力做的有用功：； 由可得，被吊起重物的重力：， 由得，被吊起物的质量：； （3）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力： ， 由可得， 解得：； （4）拉力最大时，提起的物体最重，且拉力最大为， 根据知， 物体的最大重力为：， 则最大机械效率： 。 答：（1）见解答图； （2）被吊起物的质量是42kg； （3）被吊起的物重为1020N； （4）此滑轮组的最大机械效率87%。 · 利用斜面提升重物 例10（2023•泸州）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。 【答案】0.32；62.5；0.3 【解答】解：（1） 拉力做的总功：， 拉力做功功率：； （2）, 拉力做的有用功：， 斜面的机械效率：； （3）克服滑动摩擦力做的额外功：， 由可得物体受到的滑动摩擦力：。 故答案为：0.32；62.5；0.3。 练习8．（2023•泰州）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m,高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 （精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为 N。 【答案】400；83.3%；20 【解答】解：（1）拉力做的有用功：； （2）拉力F做的总功：， 斜坡的机械效率：； （3）拉力做的额外功：， 由可得，木箱受到的摩擦力：。 故答案为：400；83.3%；20。 练习9．（2023•宜昌）如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。 【答案】牵引力；40% 【解答】解：（1）由可知，当汽车的发动机的输出功率一定时，减小行驶速度时，可以增大牵引力。 （2）有用功：， 总功：， 则此过程中盘山公路斜面的机械效率： 故答案为：牵引力；40%。 · 利用杠杆提升重物 例11（2011•南通）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 J，有用功为 J，杠杆的机械效率为 。 【答案】2；1.8；90% 【解答】解：有用功为； 拉力所做的功为， 杠杆的机械效率为。 故答案为：2；1.8；90。 练习10．小明用图甲所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）已知OC上升0.3m,钩码总重为1.0N，实验中，弹簧测力计的示数为 N，钩码上升高度为0.1m,杠杆的机械效率为 ； （2）若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则弹簧测力计的示数将 ，杠杆的机械效率将 （均选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）如图乙，用始终竖直的力把重物提升至虚线所示的位置，拉力F的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）0.5；66.7；（2）变大；变大；（3）不变。 【解答】解：（1）由图甲可知，测力计分度值为0.1N，示数为0.5N； 克服钩码重力做的有用功：， 拉力做的总功：， 则杠杆的机械效率：； （2）在图甲中，将钩码的悬挂点由A移至B，根据杠杆平衡条件可知，阻力不变，阻力臂变大，则动力臂不变时，动力变大，即测力计示数变大。 将钩码提升相同的高度，有用功不变，杠杆重心上升的高度变小，则克服杠杆重力做的额外功变小，总功变小，根据可知杠杆机械效率变大； （3）如图乙所示，用始终竖直的力把重物提升至虚线所示的位置，由三角形知识可知动力臂和阻力臂之比前、后保持不变，根据杠杆平衡条件 可知，力臂之比不变，则力之比不变，因为重物的重力不变，故拉力F不变。 故答案为：（1）0.5；66.7；（2）变大；变大；（3）不变。 · 利用滑轮组水平拉动重物 例12（2019•黑龙江）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m,地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F=100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。 【答案】300；75% 【解答】解：（1）滑轮组做的有用功： ； （2）由图知，，拉力端移动距离, 拉力做的总功：， 滑轮组的机械效率： 。 故答案为：300；75%。 练习11．（2023•锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。（不计绳重和滑轮重） 【答案】40；4；32。 【解答】解： 由图知，，则绳子自由端移动的距离： 弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N， 拉力做功为：， 拉力做功的功率：； 因为， 所以物体与地面间的滑动摩擦力：。 故答案为：40；4；32。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$