内容正文:
物理
精讲册
2025甘肃
第3讲
机械效率
1
核心考点 精讲练
3
重点实验 攻关练
4
兰州真题 随堂测
2
重难点突破
目录
CONTENTS
核心考点 精讲练
1.机械功的分类
考点
1
机械效率
北师大:八下P112~119
有用功 无论是否使用简单机械,必须要做的功,用W有用表示
额外功 使用简单机械时,并非需要但又不得不做的功,用W额外表示
总功 有用功和额外功之和,用W总表示,W总=①______________
W有用+W额外
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2.机械效率
定义 物理学中,将有用功跟总功的比值叫作机械效率,用符号η表示
计算公式 η=②______(机械效率通常用百分数表示)
特点 使用任何机械都不能省功.对于实际机械,由于额外功的存在,有用功总是③____总功,所以机械效率总是④____1.
提高机械效率的方法 滑轮组:对于同一滑轮组,增加物重,减少动滑轮重,减少摩擦等
斜面:增大斜面的倾斜度,减小斜面的粗糙程度等
小于
小于
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3.滑轮组、斜面机械效率的计算
示意图
机械效率
Fs
G物h
fs物
Fl
G物h
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重难点突破
(竖直方向)如图所示,工人用500 N 的拉力F把重为800 N 的材料匀速提升了2 m,用时20 s.不计绳重及摩擦.
(1) 滑轮组承担物重的绳子段数n=__.
(2) 绳端移动的距离为__m,动滑轮的重力为______N.
(3) 拉力F在20 s内做的功为______J,功率为______W.
(4) 滑轮组做的有用功为______J.
(5) 滑轮组的机械效率为______.
(6) 用该装置匀速提升更重的材料时,机械效率____.
重难点
1
滑轮组机械效率相关计算
(兰州5年4考)
例
1
例1题图
2
4
200
2 000
100
1 600
80%
变大
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(水平方向)(2023兰州一诊)如图所示的滑轮组在拉力F的作用下,物体A以0.1 m/s的速度匀速直线运动了5 s.物体A受到的摩擦力为4.2 N,弹簧测力计示数为2 N,不计绳、弹簧测力计和滑轮重,则绳子自由端移动的距离为______m,拉力 F的功率为______W,滑轮组的机械效率为______.
例
2
例2题图
1.5
0.6
70%
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如图所示,工人师傅用沿斜面向上1 000 N的推力,将重为2 000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端.已知斜面长4 m、高1.5 m.
(1)使用斜面可以____.
(2)此过程所做有用功为______J,总功为_______J,额外功为_______J.
(3)斜面的机械效率为______.
(4)物体受到的摩擦力为______N.
重难点
2
斜面机械效率相关计算
(兰州2022.8)
例
3
例3题图
省力
3 000
4 000
1 000
75%
250
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如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,运用甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示.
重点实验 攻关练
实验
测量滑轮组的机械效率
例
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
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(1)本实验需要的测量工具除了图中的器材外还需要______;实验时应沿竖直方向____缓慢向上拉动弹簧测力计.
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图__的装置完成的,它的机械效率η=______.
刻度尺
匀速
丙
80%
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(3)比较2、4两次实验数据,可得出滑轮组的机械效率与物体被提升的高度____(选填“有关”或“无关”).
(4)通过比较______(填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率____.
无关
1、2
越低
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(6)如果用图丙中的滑轮组提升5 N的重物,则它的机械效率可能是__(选填序号).
A.60%
B.75%
C.83%
拓
展
训
练
C
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(7)[生活实践]滑轮组通常与电动机结合使用,为了提高滑轮组机械效率节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有_____(多选).
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重
C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
ABC
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1.(2024兰州9题)如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200 N,重物在8 s内上升了10 m,不计绳重与摩擦,下列说法中不正确的是( )
A.拉力F大小为400 N
B.拉力F的功率为1 250 W
C.克服动滑轮重力做功2 000 J
D.滑轮组的机械效率约为83.3%
兰州真题 随堂测
命题点
1
滑轮组的机械效率
(兰州5年4考)
第1题图
B
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2.(2021兰州A卷9题)用如图所示的滑轮组提升重物,在电动机拉力的作用下,重为40 N的物体在10 s内匀速竖直上升了2 m,已知动滑轮重为8 N,忽略绳重与摩擦.下列说法中正确的是( )
A. 电动机对绳的拉力为12 N
B. 绳子自由端的移动速度为0.2 m/s
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 有用功的功率为8 W
第2题图
D
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3.(2024省卷)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重60 N,B重10 N,则A所受地面的摩擦力为 N;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为____N.(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
第3题图
20
40
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4.(2020兰州33题)建筑工人用如图所示的滑轮组匀速提升货物,当货物的重力为300 N时,工人对绳施加的拉力为200 N,不计绳重与摩擦.
求:
(1)动滑轮的重力G动;
第4题图
解:由图可知,承担总重的绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,由F= (G+G动)可得动滑轮的重力:
G动=2F-G=2×200 N-300 N=100 N
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(2)此时滑轮组的机械效率η.
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5.(2022省卷)如图所示,现在很多地方设有轮椅专用通道,为残疾人通行提供方便.它实际上就是简单机械中的 (选填“杠杆”“滑轮”或“斜面”);属于____(选填“省力”“费力”或“省功”)机械.
命题点
2
斜面的机械效率
(兰州2022.8)
第5题图
斜面
省力
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6.(2022兰州8题)如图所示,斜面长10 m,高4 m.用平行于斜面F=50 N的拉力,将重100 N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 利用此装置既可以省力,也可以省功
B. 物体受到的摩擦力为50 N
C. 对物体所做的有用功为500 J
D. 该斜面的机械效率为80%
第6题图
D
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请完成《课后提升练》P28~29习题
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