专题13 机械效率有关计算 讲义 -2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-04-23
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 机械效率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.13 MB |
| 发布时间 | 2026-04-23 |
| 更新时间 | 2026-05-03 |
| 作者 | 资料正在通过审核 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57497848.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦机械效率计算核心知识点,先系统梳理有用功、总功、额外功及机械效率通用公式,再通过竖直滑轮组、水平滑轮组、斜面、杠杆四大核心题型,构建从基础公式到具体场景应用的学习支架,明确各题型有用功、总功计算及效率影响因素。
该资料特色在于分题型构建物理模型,通过核心判断、公式推导、效率变化分析及例题精讲、变式过关,培养学生科学思维与科学探究能力。例如竖直滑轮组结合物重、动滑轮重对效率的影响分析,助力教师课中系统教学,学生课后可通过例题变式巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
机械效率有关计算
一、通用核心公式
有用功()为了达到目的必须做的、对人们有用的功(如提升重物时克服重力做的功)。
总功()动力(人/机械)实际做的功。
额外功: = −
机械效率:
效率特点:η < 1,无单位
二、核心题型
类型1:竖直滑轮组(最常考)
核心判断
有用功: = G h
总功: = F s
绳子自由端移动的距离:s = n h
若不计绳重和摩擦,绳子自由端拉力大小 ,此时,额外功来源:提升动滑轮 = h
效率:
· 效率变化
物重G越大 → η越高
动滑轮越重 → η越低
绳重、摩擦越大 → η越低
类型2:水平滑轮组
核心判断
有用功:克服摩擦力做功
总功: = F s
绳子自由端移动的距离 s绳= n s物
效率:
· 理解关键点
水平滑轮组不提升重物,有用功只和摩擦力 f 有关。
类型3:斜面(匀速推重物)
核心判断
有用功:提升重物 (h为斜面高度)
总功:推力做功(为斜面长度)
额外功:克服摩擦力
效率:
摩擦力(必考推导):
· 效率变化
在斜面粗糙程度一定时,斜面越长、越缓 → 越省力,效率越低
斜面越陡 → 效率越高
类型4:杠杆(匀速提升物体)
核心判断
有用功:提升物体
总功:拉力做功
额外功:克服杠杆自重
效率:
· 效率变化
杠杆自重越大 → η越低
【例题精讲】(多选)小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究,实验过程如下:先测得定滑轮的重力为0.2N,动滑轮的重力为0.25N,再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm,此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率为66.7%
B.克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
C.动滑轮对物体拉力的功率为0.03W
D.若减小动滑轮的质量,滑轮组的机械效率减小
【答案】AB
【详解】A.滑轮组做的有用功:W有=Gh=mgh=100×10﹣3kg×10N/kg×20×10﹣2m=0.2J
由图可知动滑轮上承担物重的绳子段数为n=3,拉力做的总功:W总=Fs=Fnh=0.5N×3×20×10﹣2m=0.3J
滑轮组的机械效率:η==×100%≈66.7%,故A正确;
B.额外功:W额=W总﹣W有=0.3J﹣0.2J=0.1J
克服动滑轮重做的额外功:W动=G动h=0.25N×20×10﹣2m=0.05J
克服绳重和摩擦做的额外功:Wf=W额﹣W动=0.1J﹣0.05J=0.05J,故B正确;
C.动滑轮对物体的拉力做的功等于有用功,故动滑轮对物体拉力的功率:P===0.02W
故C错误;
D.若减小动滑轮的质量,即减小动滑轮的重,则额外功减小,滑轮组的机械效率增大,故D错误。
故选AB。
【变式过关】
1. 在探究动滑轮的活动中,已知动滑轮的重力是0.8N,当用弹簧测力计拉着重为3.84N的物体匀速上升1m时,弹簧测力计的读数如图所示,求:
(1)拉力做的总功;
(2)该动滑轮的机械效率;
(3)克服绳重和摩擦力所做的额外功。
【答案】(1)4.8 J
(2)80%
(3)0.16 J
【详解】(1)如图,测力计的分度值为0.2N,读数为2.4N,弹簧测力计的拉力为2.4 N,若重物上升的高度为1 m,则在使用单个动滑轮时,绳端被拉动的距离
拉力做的总功
(2)拉力做的有用功
该动滑轮的机械效率
(3)克服动滑轮重力做的功
则克服绳重和摩擦力所做的额外功
2. 如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重360N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重40N,不计绳重和摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B.拉力F为400N
C.该装置可以省功
D.动滑轮的机械效率为90%
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,承担物重的绳子段数为2,由图乙可知,0~4s内,货物移动的距离为2.0m,则绳子自由端移动的距离
所以,绳子自由端移动的速度,故A不符合题意;
B.不计绳重和摩擦,拉力,故B不符合题意;
C.使用该装置可以省力,根据功的原理可知,使用任何机械都不能省功,故C不符合题意;
D.由题意可得,该动滑轮的机械效率
故D符合题意。
故选D。
3. 用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知物体M的重力为200N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在10s内沿竖直方向匀速提升10m,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.10s内绳子自由端移动30m B.拉力F为300N
C.该滑轮组的机械效率为66.7% D.动滑轮重力为50N
【答案】C
【详解】 A.由图甲可知,该滑轮组有2段绳子承担物重,即。当物体M被提升10m时,绳子自由端移动的距离为
故A错误;
B.由图乙可知,在10s内,拉力F做的总功为3000J。根据功的计算公式,可得拉力
故B错误;
C.在10s内,提升物体M所做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.忽略绳重及摩擦,由拉力
可得动滑轮的重力
故D错误。
故选C。
4. 如图甲,工人启动卷扬机,将重为800N的沙箱A(内装沙子)以0.2m/s的速度匀速吊起,已知空沙箱A的重力为100N,每个滑轮重200N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.装置中滑轮B是动滑轮
B.滑轮组的机械效率为80%
C.卷扬机对细绳拉力的功率为200W
D.增大动滑轮的重力,可以提高滑轮组的机械效率
【答案】C
【详解】A.由图可知,在吊起沙箱时,B滑轮的轴固定不动,属于定滑轮,故A错误;
B.由图可知,滑轮组承担物重的绳子有2段,则绳子自由端的拉力为
设沙箱吊起的高度为h,绳子自由端移动的距离为,由题意可知,沙箱内沙子的重为
该过程中拉力所做的有用功为
拉力所做的总功为
则滑轮组的机械效率为
故B错误;
C.绳子自由端移动的速度为
则卷扬机对细绳拉力的功率为
故C正确;
D.增大动滑轮的重力,额外功增大,在有用功不变时,由
可知,滑轮组的机械效率将减小,故D错误。
故选C。
【例题精讲】(多选)质量为2kg的物体A放在水平地面上,利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动,拉力F大小为6N,方向始终保持水平,若地面对物体的摩擦力大小为9N,不计弹簧测力计、滑轮及绳重,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B.拉力的功率为1.2W
C.2s内该装置做的有用功为3.6J
D.滑轮组的机械效率为75%
【答案】BD
【详解】A.由图可知,滑轮组的绳子段数,已知物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动,因此绳子自由端移动的速度,故A错误;
B.拉力的功率,故B正确;
C.2s内该装置克服摩擦力做的有用功,故C错误;
D.滑轮组的机械效率,故D正确。
故选BD。
【变式过关】
5. 如图所示,滑轮组将重100N的物体A以0.5m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了2m,拉力F大小为20N,滑轮组的机械效率为80%,下列说法中正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.物体A受到水平地面的摩擦力为32N
C.滑轮组做的有用功为80J
D.拉力F做功的功率为10W
【答案】B
【详解】A.该滑轮组中动滑轮上有2段绳子承担力,物体移动距离物,则绳子自由端移动的距离,并非2m,故A错误;
B.滑轮组的机械效率(因),代入、,得,即物体A受到的摩擦力为32N,故B正确;
C.有用功是克服摩擦力做的功,,并非80J,故C错误;
D.绳子自由端的速度,拉力做功的功率,并非10W,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,是采用滑轮组水平向右移动重物的场景。已知物体A重为20N,水平滑动时受到的摩擦力为12N,拉力F=5N,物体A在5s内匀速移动了0.2m,则滑轮组对物体做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
【答案】 2.4 80%/0.8
【详解】[1]滑轮组对物体做的有用功是克服摩擦力所做的功,公式为。
已知摩擦力 ,物体移动距离 物,则:
[2]首先确定滑轮组的绳子段数:由图可知,动滑轮上有3段绳子承担力,因此绳子自由端移动的距离
总功
机械效率
【例题精讲】如图所示,工人师傅用沿着斜面大小为500N的推力,在10s内把质量为80kg货物沿斜面匀速向上推到顶部,斜面长为4m,高为2m,则工人师傅做功的功率是 W,该斜面的机械效率为 %,货物与斜面的摩擦力是 N。(g取10N/kg)
【答案】 200 80 100
【详解】[1]工人师傅做的总功为
工人师傅做功的功率为
[2]货物的重力为
工人师傅克服货物的重力做的有用功为
该斜面的机械效率为
[3]克服摩擦力做的额外功为
货物与斜面的摩擦力为
【变式过关】
7.
如图所示,一辆重为的小型货车,牵引力保持不变,匀速爬上高400m、长3km的斜坡,求:
(1)货车爬坡时牵引力做的有用功;
(2)货车爬坡时的机械效率。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)货车爬坡时牵引力做的有用功
(2)爬坡时做的总功
则货车爬坡时的机械效率
8.
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 牵引力(选填增大/减小)。一辆总重为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,此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。
【答案】 增大 40%
【详解】[1]根据可知,在发动机的输出功率一定时,司机常常要换用低速挡,这样做可增大牵引力。
[2]此过程中盘山公路斜面的机械效率为
9.
工人师傅常利用木板搭成斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,车辆底板高度1.2m,斜面长度s=2m,用1500N的力沿着斜面把的重物匀速拉到车上,该斜面的机械效率为 ,物体所受的摩擦力为 N,若汽车车厢的高度不变,增加木板的长度,则拉力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变小
【详解】[1]有用功
总功
由机械效率公式可得,斜面机械效率
[2]额外功
额外功是克服摩擦力做的功,由得
[3]斜面是省力机械,当高度和粗糙程度一定时,斜面越长越省力,所以,汽车车厢高度不变,增加木板长度,则拉力变小。
【例题精讲】如图所示,有一根质量均匀的杠杆OA,B是OA 的中点。在C处挂重为80N的物体,用25N的竖直向上拉力 F将物体匀速缓慢提升20cm,若拉力F移动的距离为80cm,杠杆的机械效率为______,杠杆的重为________N。(不计摩擦)
【答案】 80% 10
【详解】[1]根据题意,拉力为F做的有用功为
拉力为F做的总功为
杠杆的机械效率为
[2]不计摩擦,拉力做的总功等于克服物体重力做的有用功和克服杠杆自身重力做的额外功之和。所以额外功为
因为杠杆是质量均匀的,所以其重心在杠杆的中点B处。当杠杆绕O点转动时,杠杆上各点移动的竖直高度与其到支点O的距离成正比。由于B是OA的中点,所以B点移动的高度是A点移动高度的一半。即
克服杠杆重力做的额外功,所以,杠杆的重力大小为
【变式过关】
10.
如图所示,OA是一个质量分布均匀的杠杆,,O是支点,B是OA的中点,在B点悬挂一个重为的重物。将杠杆从如图甲位置匀速提升到乙位置,重物上升的高度为,拉力。试求:
(1)力F做的有用功是多大?
(2)将重物匀速提升时,杠杆的机械效率是多大?
(3)若不计绳重和摩擦,杠杆自身的重力G杆是多少N?
【答案】(1)12J
(2)80%
(3)10N
【详解】(1)力F做的有用功
W有=Gh1=40N×0.3m=12J
(2)由三角形相似可知力F移动的距离
s=2h1=2c×0.3m=0.6m
总功
W总=Fs=25N×0.6m=15J
杠杆的机械效率
(3)若不计绳重和摩擦,克服杠杆自身的重力做的功是额外功,额外功为
W额= W总- W有=15J-12J=3J
杠杆重心上升的高度与重物上升高度相同,杠杆自身的重力
11. 如图所示,用手沿竖直方向匀速拉动一均匀杠杆提升一个重为G的物体缓缓上升,不计支点处摩擦。若使物体悬挂位置从O向A移动,则杠杆的机械效率与支点O到悬挂点B的距离L的关系可能符合下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】如图所示:
由三角形的知识可知
杠杆的机械效率
使物体悬挂位置从O向A移动,G不变,物体上升的高度不变,有用功不变,则L1不变,G杠不变,L变大,杠杆的机械效率变大,但不是正比关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 小明根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置静止如图甲所示,此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态。小明通过调节杠杆右端的螺母向________(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在________位置平衡,然后进行下面的实验探究。
(2)通过改变杠杆两边钩码的位置和个数使杠杆保持水平平衡,小明将实验数据记录在表中,分析数据可知杠杆的平衡条件是________(用公式表述);多次实验的目的是________。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
1.0
0.3
1.5
0.2
2
1.5
0.2
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.2
4
3.0
0.1
1.0
0.3
5
6.0
0.05
3.0
0.1
(3)如图乙,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计示数为________N,如图所示当弹簧测力计由竖直拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)小明对实验装置进行改装如丙图,杠杆的自重是G0,C点和A点分别是杠杆总长度的处和处,小明两次将重为G的钩码分别挂在A点和C点,使钩码上升同样的高度,已知,两次机械效率分别是ηA和ηC,则________(不计摩擦)。
【答案】(1) 平衡 右 水平 (2) F1L1=F2L2 避免结论的偶然性,得出普遍规律
(3) 0.5 变大 (4)
【详解】(1)[1]图甲中的杠杆处于静止状态,故此时杠杆是处于平衡状态。
[2][3]杠杆右端高,为使杠杆在水平位置平衡应将杠杆右端的平衡螺母向右移动,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂。
(2)根据表格中的实验数据知,F1L1=1.0N×0.3m=F2L2=1.5N×0.2m
同理F1'L1'=1.5N×0.2m=F2'L2'=2.0N×0.15m
所以得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2。
多次实验的目的是避免结论的偶然性,得出普遍规律。
(3)[1]根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2
代入数据可得F1×4L=1N×2L
解得F1=0.5N
[2]当弹簧测力计由竖直拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计的拉力F的力臂变小,根据杠杆平衡条件,可知弹簧测力计的拉力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
(4)将重为G的钩码分别挂在A点和C点,使钩码上升同样的高度,设提升高度为h,则W有=Gh,C点和A点分别是杠杆总长度的处和处,根据数学知识可知A上升高度为h,则C上升的高度为2h,所以将重为G的钩码挂在A点时杠杆重心上升的高度为2h,挂在C点时杠杆重心上升的高度为h,将重为G的钩码分别挂在A点和C点,克服杠杆自重的额外功
两次机械效率分别是ηA和ηC,则
练习一
竖直放置滑轮组
练习三
斜面
练习四
杠杆类
练习二
水平放置滑轮组
第 2 页 共 25 页
第 1 页 共 25 页
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机械效率有关计算
一、通用核心公式
有用功()为了达到目的必须做的、对人们有用的功(如提升重物时克服重力做的功)。
总功()动力(人/机械)实际做的功。
额外功: = −
机械效率:
效率特点:η < 1,无单位
二、核心题型
类型1:竖直滑轮组(最常考)
核心判断
有用功: = G h
总功: = F s
绳子自由端移动的距离:s = n h
若不计绳重和摩擦,绳子自由端拉力大小 ,此时,额外功来源:提升动滑轮 = h
效率:
· 效率变化
物重G越大 → η越高
动滑轮越重 → η越低
绳重、摩擦越大 → η越低
类型2:水平滑轮组
核心判断
有用功:克服摩擦力做功
总功: = F s
绳子自由端移动的距离: s绳= n s物
效率:
· 理解关键点
水平滑轮组不提升重物,有用功只和摩擦力 f 有关。
类型3:斜面(匀速推重物)
核心判断
有用功:提升重物 (为斜面高度)
总功:推力做功(为斜面长度)
额外功:克服摩擦力
效率:
摩擦力(必考推导):
· 效率变化
在斜面粗糙程度一定时,斜面越长、越缓 → 越省力,效率越低
斜面越陡 → 效率越高
类型4:杠杆(匀速提升物体)
核心判断
有用功:提升物体
总功:拉力做功
额外功:克服杠杆自重
效率:
· 效率变化
杠杆自重越大 → η越低
【例题精讲】(多选)小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究,实验过程如下:先测得定滑轮的重力为0.2N,动滑轮的重力为0.25N,再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm,此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率为66.7%
B.克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
C.动滑轮对物体拉力的功率为0.03W
D.若减小动滑轮的质量,滑轮组的机械效率减小
【变式过关】
1. 在探究动滑轮的活动中,已知动滑轮的重力是0.8N,当用弹簧测力计拉着重为3.84N的物体匀速上升1m时,弹簧测力计的读数如图所示,求:
(1)拉力做的总功;
(2)该动滑轮的机械效率;
(3)克服绳重和摩擦力所做的额外功。
2. 如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重360N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重40N,不计绳重和摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B.拉力F为400N
C.该装置可以省功
D.动滑轮的机械效率为90%
3. 用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知物体M的重力为200N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在10s内沿竖直方向匀速提升10m,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.10s内绳子自由端移动30m
B.拉力F为300N
C.该滑轮组的机械效率为66.7%
D.动滑轮重力为50N
4. 如图甲,工人启动卷扬机,将重为800N的沙箱A(内装沙子)以0.2m/s的速度匀速吊起,已知空沙箱A的重力为100N,每个滑轮重200N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.装置中滑轮B是动滑轮
B.滑轮组的机械效率为80%
C.卷扬机对细绳拉力的功率为200W
D.增大动滑轮的重力,可以提高滑轮组的机械效率
【例题精讲】(多选)质量为2kg的物体A放在水平地面上,利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动,拉力F大小为6N,方向始终保持水平,若地面对物体的摩擦力大小为9N,不计弹簧测力计、滑轮及绳重,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B.拉力的功率为1.2W
C.2s内该装置做的有用功为3.6J
D.滑轮组的机械效率为75%
【变式过关】
5. 如图所示,滑轮组将重100N的物体A以0.5m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了2m,拉力F大小为20N,滑轮组的机械效率为80%,下列说法中正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.物体A受到水平地面的摩擦力为32N
C.滑轮组做的有用功为80J
D.拉力F做功的功率为10W
6. 如图所示,是采用滑轮组水平向右移动重物的场景。已知物体A重为20N,水平滑动时受到的摩擦力为12N,拉力F=5N,物体A在5s内匀速移动了0.2m,则滑轮组对物体做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
【例题精讲】如图所示,工人师傅用沿着斜面大小为500N的推力,在10s内把质量为80kg货物沿斜面匀速向上推到顶部,斜面长为4m,高为2m,则工人师傅做功的功率是 W,该斜面的机械效率为 %,货物与斜面的摩擦力是 N。(g取10N/kg)
【变式过关】
7.
如图所示,一辆重为的小型货车,牵引力保持不变,匀速爬上高400m、长3km的斜坡,求:
(1)货车爬坡时牵引力做的有用功;
(2)货车爬坡时的机械效率。
8.
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 牵引力(选填增大/减小)。一辆总重为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,此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。
9.
工人师傅常利用木板搭成斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,车辆底板高度1.2m,斜面长度s=2m,用1500N的力沿着斜面把的重物匀速拉到车上,该斜面的机械效率为 ,物体所受的摩擦力为 N,若汽车车厢的高度不变,增加木板的长度,则拉力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【例题精讲】如图所示,有一根质量均匀的杠杆OA,B是OA 的中点。在C处挂重为80N的物体,用25N的竖直向上拉力 F将物体匀速缓慢提升20cm,若拉力F移动的距离为80cm,杠杆的机械效率为______,杠杆的重为________N。(不计摩擦)
【变式过关】
10.
如图所示,OA是一个质量分布均匀的杠杆,,O是支点,B是OA的中点,在B点悬挂一个重为的重物。将杠杆从如图甲位置匀速提升到乙位置,重物上升的高度为,拉力。试求:
(1)力F做的有用功是多大?
(2)将重物匀速提升时,杠杆的机械效率是多大?
(3)若不计绳重和摩擦,杠杆自身的重力G杆是多少N?
11. 如图所示,用手沿竖直方向匀速拉动一均匀杠杆提升一个重为G的物体缓缓上升,不计支点处摩擦。若使物体悬挂位置从O向A移动,则杠杆的机械效率与支点O到悬挂点B的距离L的关系可能符合下列图中的( )
A. B.
C. D.
12. 小明根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置静止如图甲所示,此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态。小明通过调节杠杆右端的螺母向________(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在________位置平衡,然后进行下面的实验探究。
(2)通过改变杠杆两边钩码的位置和个数使杠杆保持水平平衡,小明将实验数据记录在表中,分析数据可知杠杆的平衡条件是________(用公式表述);多次实验的目的是________。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
1.0
0.3
1.5
0.2
2
1.5
0.2
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.2
4
3.0
0.1
1.0
0.3
5
6.0
0.05
3.0
0.1
(3)如图乙,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计示数为________N,如图所示当弹簧测力计由竖直拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)小明对实验装置进行改装如丙图,杠杆的自重是G0,C点和A点分别是杠杆总长度的处和处,小明两次将重为G的钩码分别挂在A点和C点,使钩码上升同样的高度,已知,两次机械效率分别是ηA和ηC,则________(不计摩擦)。
练习一
竖直放置滑轮组
练习二
水平放置滑轮组
练习三
斜面
练习四
杠杆类
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