八年级物理下册同步讲义第12讲-机械效率基础学生版(知识点、例题、答案与解析)

2022年初中物理《八下第十二章简单机械》机械效率（选择题）基础知识模拟卷（带答案和解析）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分评卷人得分1、将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（）A．一定提高B．一定降低C．一定不变D．无法判断答案定滑轮改为动滑轮之后，提升相同的重物到相同的高度时不但要把重物提上来还要把滑轮一起提上来，增加了额外功，而有用功不变，可判断机械效率变小，B对。

2、如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略。

现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的答案由于动滑轮的重力不可忽略，故克服它的重力的功就是额外功；设物体上升的高度为h，动滑轮的重力为G动，故中的高度也是h，动滑轮上滑轮组的机械效率η=。

可见，当物重G增大时，由于G动是不变的，故η也会增大，当物重G较大时，存在G≈G+G动，即η=1，图像趋近于平直的线，故B是正确的。

3、如图所示，拉力F＝80N，物体重力G＝120N，不计摩擦和绳重。

若将物体匀速提高lm，以下说法正确的是A．拉力做的有用功为8OJ B．动滑轮的重力为20NC．拉力做的总功为120J D．该滑轮组的机械效率为75％答案试题分析：A、拉力做的有用功；故A错误；B、动滑轮的重力：；故B错误；C、拉力做的总功：；故C错误；D、动滑轮的机械效率；故D正确．故选D．/p>4、下列关于机械效率的说法正确的是A．机械效率不可能达到100％B．随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100％C．滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D．杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率答案A。

/p>5、如图所示，不计摩擦，把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是：（）A．动滑轮重4NB．使该用动滑轮要费距离C．该动滑轮的机械效率为80%D．提升物体的速度越快，机械效率越高答案D/p>6、小明利用图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为3 N的物体匀速提高了0.5 m，已知绳子自由端的拉力F为2N，则绳端移动的距离s及提起重物时滑轮组的机械效率是()A．s=“1.5” m，η=50％ B．s=“1.5” m ，η=80％C．s=“l” m，η=75％ D．s=lm，η=37．5％答案C/p>7、如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m。

总复习：功功率机械效率（基础）【考纲要求】1、理解功、功率的概念，能够解决简单问题，比较功和功率的大小；2、会测量简单机械的机械效率，知道有用功、额外功、总功和机械效率，知道影响机械效率大小的因素。

【知识网络】【考点梳理】考点一、功作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。

要点诠释：（1）理解判断的依据：依据：做功的两个必要因素。

重点：抓住力作用在物体上是否有“成效”。

（2）明白不做功的三种情况：A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。

B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。

C. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。

（3）在分析做功情况时还应注意以下几点：A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。

B. 一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功，因此讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。

C. 什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。

比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W＝Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W ＝fs 。

考点二、对公式W ＝FS 的理解 1.公式： 一般式 W ＝Fs常用式 W ＝Gh (克服重力做功)，或W ＝f 阻s (克服摩擦阻力做功) 2.单位： 焦耳(J) 要点诠释：（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。

（2）F 与s 的方向应在同一直线上（初中要求）（比如一个人提着一重物G ，从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高。

） （3）做功的多少，由W ＝Fs 决定，而与物体的运动形式无关。

日期：________ 班级：__________ 姓名：________________☆课堂笔记☆§12-3机械效率一、三种功：1．有用功：_________________的功。

W有2．额外功：__________________的功。

W额3．总功：_________和_________之和。

W总4．三者关系：W总=_________二、机械效率1．定义：_________的比值，物理量符号是___。

2．公式：_________，导出式：_________，_________，_________，_________……（自己推导，不用背）3．注意：①η读法：/‘i:tə/ 伊特。

②η用________表示。

③实际η___1。

（理论上η=1）4．物理意义：机械效率标志着_____________。

有用功占的比例越大，机械效率越____，机械性能越____。

5．应用公式：用滑轮组或动滑轮竖直向上匀速提物体，不计绳重与摩擦。

（1）W有：__________（2）W额：__________；（3）W总：①________；②__________ （4） ：①____________________________；②________________________。

★课后习题★1．小红用塑料桶从井中打水，小军把不小心掉进井的塑料桶打捞上来。

在这两个情景中水桶中都有水。

那么下列分析中正确的是（）A．两个情景中两人对水做的功都是有用功B．两个情景中两人对水做的功都是总功C．两个情景中两人对水做的功都是额外功D．小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功2．小明同学的体重为500N，他用重为10N的水桶提着重100N的水登上5m高的教室使用，在这一过程中，他做的有用功和额外功分别是（）A．500J 50J B．500J 2550JC．550J 2500J D．3000J 50J3．关于机械效率的说法中正确的是（）A．越省力的机械，效率越高B．做有用功越多的机械，效率越高C．有用功占总功比值越高，机械效率越高D．做功越快的机械，效率越高4．如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m。

八年级物理下册第十二章简单机械知识点梳理单选题1、物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（）A．B．C．D．答案：CA．物重为G，动滑轮重力为G动，人对机械施加的力为F，动滑轮上绳子的段数为n。

不计绳重和摩擦，整个过程只克服动滑轮重力做额外功。

则机械效益MA=GF=G1n(G+G动)=nGG+G动=n1+G动G由以上关系式可知，MA与G不成正比，故A错误；B．由A推导的关系式可知，物体重力G增大时，机械效益MA也随之增大，但随着物重G增大，MA应变化得越来越慢，故B错误；CD．由MA=GF可知F=G MA滑轮组的机械效率η=GnF=GnGMA=MAn由以上关系式可知η与MA成正比，故C正确，D错误。

故选C。

2、如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动距离为4mB．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120NC．额外功的功率为12WD．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低答案：CA．物体移动距离s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3s物=3×2m=6m故A错误；B．拉力做功为W 总=Fs =100N×6m=600J由η=W 有用W 总得有用功W 有用=ηW 总=60%×600J=360J由W 有用=fs 物求得物体与地面间的滑动摩擦力f =W 有用s 物=360J 2m =180N故B 错误；C ．拉力做的额外功W 额=W 总-W 有用=600J-360J=240J额外功的功率P =W 额外t =240J 20s =12W故C 正确；D ．如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D 错误。

机械和功知识互联网杠杆基础回顾【例1】 查漏补缺之杠杆篇：1．杠杆：在力的作用下，能绕某一转动的硬棒，物理学中叫做杠杆. 2．杠杆的五要素：a ．杠杆绕着转动的固定点称为（图中的O 点）；b ．使杠杆转动的力称为（图中的1F ）；c ．阻碍杠杆转动的力称为（图中的2F ）；d ．动力臂：从到的距离（图中的1l ）；e ．阻力臂：从到的距离（图中的2l ）.3．杠杆在处于状态或绕支点的两种情况下都叫做杠杆平衡； 杠杆的平衡条件是，公式表达. 4．杠杆在应用中分为、、三类； 5．省力杠杆特点：力，距离； 费力杠杆特点：力，距离；【答案】1．固定点2．a 支点 b 动力 c 阻力 d 支点 动力作用线 e 支点 阻力作用线 3．静止 匀速转动时 动力⨯动力臂=阻力⨯阻力臂 1122F l F l = 4．省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 5．省 费 费 省【例2】 图所示的用具中，属于费力杠杆的是（ ）【答案】A一般杠杆力臂三步走：（1）找到杠杆的支点（2）画出力的作用线（用一条直的虚线表示）（3）过支点作虚线的垂线，找出力臂（垂线段），并标出字母和符合画力臂和最小力臂判断：【例3】画出下面各图中各个力的力臂【答案】力臂图略【例4】如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中AOB是个杠杆，O是杠杆的支点，请在图中画出刹车时它所受阻力F2和动力臂L1．【例5】画出图中杠杆平衡时，所用最小力F的方向和作用点．【例6】如图所示, 要把圆筒B推上台阶. 请在图中画出最小推力F.杠杆平衡实验：【例7】 小磊同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，他将杠杆挂在支架上，结果发现杠杆左端向下倾斜．（1）若要使杠杆在水平位置平衡，需把杠杆右端的平衡螺母向 端移动（选填“左”或“右”）;（2）杠杆在水平位置平衡后，他在支点右侧10cm 处挂3个钩码，如图所示，那么他应将另外2个钩码挂在支点左侧cm 处，杠杆才能重新在水平位置平衡．【答案】(1)右 （2） 15【例8】 如图所示, 有一可绕中点O 转动的轻质细杆, 杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的. 小刚用这套实验器材探究杠杆平衡条件, 他使杆在水平位置平衡后, 在杆的A 刻线处挂了2个钩码后, 在杆的B 刻线处也挂了2个钩码, 杆在水平位置平衡. 当他在B 刻线处改挂1个钩码后, 杆失去了平衡. 小刚由此得出结论: 只有施加在杆中点两侧的力大小相等时, 杆才能在水平位置平衡. 请你利用上述器材通过实验说明小刚的说法是错误的. 请你写出主要实验步骤和相应的实验现象.【答案】 主要实验步骤和现象:（1）使杆在水平位置平衡后, 在杆的中点O 左侧距O 点1格处挂2个钩码, 在杆的中点O 右侧距O 点1格处挂2个钩码, 杆在水平位置平衡;（2）在杆的中点O 左侧距O 点1格处挂2个钩码, 在杆的中点O 右侧距O 点2格处挂1个钩码, 杆在水平位置平衡.分析: 杆中点两侧施加的力大小不等, 杆在水平位置也平衡了, 说明小刚的说法是不正确的.杠杆变化量的平衡条件：【例9】 如图所示的杠杆质量不计，每小格的长度相等．物体A 是边长为的正方体．当杠杆右侧挂一个重4N 的物体B 时杠杆平衡．此时物体A 对水平桌面的压强为300Pa ．下列说法正确的是（ ）BOA ABOA ．物体A 受到的支持力为2NB ．物体A 受到的重力为3NC ．物体B 向右移动1小格，物体A 受到的拉力增大2ND ．物体B 向右移动1小格，物体A 受到桌面的支持力减小1N【答案】D【例10】 如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，细绳AC 沿竖直方向并系于正方体上表面的中央．若上移玻璃杯使小球没入水中，杠杆AB 仍在水平位置平衡．在杠杆所处的前后两个状态中，正方体对水平地面的压强变化了400Pa ．已知正方体的边长为10cm ，小球的体积是43210m -⨯，则:AO OB 为________．（10N/kg g =） 【答案】 1:2【例11】 轻质杠杆每小格的长度相等，O 为支点．在杠杆左侧挂一物体甲，右侧挂一物体乙，并在物体乙的下方拴接一个弹簧，如图所示，当杠杆在水平位置时，整个装置处于平衡状态．已知物体乙的重力为500N ，弹簧对物体乙的作用力为300N ．下列说法正确的是（ ）A ．物体甲的重力可能为400NB ．物体甲的重力可能为100NC ．物体乙受到弹簧的作用力方向可能向下D ．物体乙受到绳子的拉力不可能为800N【答案】ABC杠杆旋转问题：【例12】 如图所示，直杆OA 可O 绕点转动，直杆下端挂一重物G ．现用一个始终跟直杆垂直的力F 将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在转动过程中这个直杆（ ）A ．始终是省力杠杆B ．始终是费力杠杆C ．先是费力杠杆，后是省力杠杆D ．先是省力杠杆，后是费力杠杆【答案】D【例13】 如图所示，轻质直杆OA 可绕O 点转动，直杆下端挂一重物G ．现用一个始终跟直杆垂直的力F 将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置，在转动过程中这个直杆（ ）A ．始终是省力杠杆B ．始终是费力杠杆C ．先是省力杠杆，后是费力杠杆D ．先是费力杠杆，后是省力杠杆【答案】A【例14】 如图所示，杠杆AB 可绕O 转动，绳AD 连在以A 为圆心的弧形槽MN 上，D 球可以在MN 上自由滑动，在D 球从N 向M 滑动过程中杠杆仍能保持平衡，则绳AD 对杠杆的拉力变化情况是（ ） A ．变大 B ．变小 C ．先变大后变小 D ．先变小后变大【答案】D【例15】 查漏补缺之滑轮篇：1．定滑轮：在工作过程中，固定不动的滑轮叫做定滑轮，定滑轮实质上是一个. 2．定滑轮作用：力；距离；可以力的方向3．用定滑轮提升重物时，动力作用点移动的距离物体被提升的高度. 4．动滑轮：在工作过程中，轴的滑轮为动滑轮. 动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂的杠杆.竖直滑轮组NMDOBA5．动滑轮作用：力；距离；力的方向.6．用动滑轮提升重物时，若不考虑动滑轮重、绳重与摩擦，则动力F 与物重G 的关系式：动力作用点移动的距离s 绳子自由端移动的距离与物体被提升高度h 的关系式： 7．用动滑轮提升重物时，若考虑动滑轮的重力，且不计绳重和摩擦，则自由端拉力F 大小的表达公式为：. 8．滑轮组作用可以达到，又能，但要.9．使用滑轮组时，滑轮组用n 股绳子吊着物体时：提起物体所用的力F 与物重G 物的关系是.自由端拉力移动距离s 与物体移动距离h 的关系式： 自由端拉力移动速度v '与物体移动速度v 的关系式： 10．滑轮组组装的“奇动偶定”的原则：若承担重物的绳子股数为奇数，则绳子的起点从开始绕线 若承担重物的绳子股数为偶数，则绳子的起点从开始绕线【答案】1．轴 等臂杠杆2．不省，不省，改变力的方向3．等于4．随着物体一起运动 2倍5．省一半力，费一倍，不能改变6．2G F =物7．1(2F G G =+动物）8．省力，改变力的方向，多费距离.9．1F G n=物S nh =v nv '=10．动滑轮 定滑轮【例16】 下面每幅图中，在拉力F 的作用下，物体以速度v 匀速上升，其中物体重为G 动，每个滑轮都重0G ，拉力大小为F ，不计摩擦和绳重，试写出相应的表达式图1 图2 图3 图4拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：1．图1中，F=弹簧称示数F=拉拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力2．图2中，F=弹簧称示数F=拉移动速度v'=拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：3．图3中，F=弹簧称示数F=拉拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力移动4．图4中，F=弹簧称示数F=拉速度v'=图5 图65．图5中，F=拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力移动速度v'=6．图6中，F=拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：拉力移动速度v'=【例17】如图所示, 体重为500N的人站在水平地面上拉绳子, 使重物以1m/s的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为50N, 被提升重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则：(1) 此时自由端人的拉力大小为N, 人对地的压力大小为N. 人拉绳子的速度为m/s.(2) 若此人竭尽全力拉绳子, 利用此装置最多能拉起N的重物.【答案】(1) 175 ; 325; 2 (2) 950【例18】如图所示, 体重为500N的人站在高台上提升重物, 使重物以1m/s的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为50N, 被提升重物的重力为400N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则：人对地的压力大小为N. 人拉绳子的速度为m/s .【答案】 650 ; 3【例19】 图中的每个滑轮重0.5N, 物体A 重6N, 托板重1N. 在2s 的时间内, 拉力F 的作用点沿竖直方向匀速升高了, 这个过程中, 不计滑轮轴摩擦和绳重, 则:(1) 拉力F 的大小为N. (2) 物体A 上升的速度为m/s. (3) 天花板对定滑轮拉力大小为N.【答案】【例20】 下面各图中，物体在拉力600N F 的作用下都以速度1m/s 匀速运动，若不计绳重、滑轮重和绳与滑轮摩擦，分别求出物体受到的摩擦力大小，绳子自由端移动速度.【答案】1．1200 2 2．300 0.5 3．1800 3【例21】 如图所示，重600N 的人站在重5400N 的船上，通过滑轮把船匀速拉向岸边．人拉绳的力为500N ，人和船相对静止．不计绳重和滑轮处摩擦，船受到水的阻力为（ ）水平滑轮组A．500N B．1000N C．2500N D．3000N【答案】B【例22】如图所示，重500N的人站在重2500N的船上，用滑轮组把船匀速拉向岸边，人和船相对静止．船受到水的阻力为900N．不计绳重和滑轮轴摩擦，人拉绳的力为（）A．300N B．450N C．1100N D．2700N【答案】A【例23】如图所示滑轮组，不计滑轮、绳、弹簧测力计重及轮与轴间的摩擦，当用力拉动物体A 向左匀速运动的过程中，若物体与地面间的摩擦力的大小f=18N，绳端移动速度为/s，则（）A．弹簧测力计的示数是18NB．拉力的大小是6NC．物体A移动的速度是/sD．物体在4内通过的距离是【答案】B D【例24】如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计．当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（）A．弹簧测力计的示数为20牛 B．弹簧测力计的示数为0牛C．木板仍向右做匀速直线运动 D．小木块将保持静止【答案】D功率、机械效率【例25】查漏补缺之功率篇：1．物理学中把和物体在力的方向上的乘积叫做机械功，简称功.2．做功的两个必要因素：一是；二是.3．常见的三种对物体没有做功的情况是：①无力无功：物体没有受到力的作用(0)F=，但由于惯性移动了一段距离(0)s≠.例如：.②有力无功：物体受到力的作用(0)s=.F≠，但没有移动距离(0)例如：.③垂直无功：物体受到力的作用(0)s≠，但物体移动的F≠，也通过了一段距离(0)方向跟物体受到的力的方向垂直.例如：.4．功的计算公式为：5．功的原理：6．叫做功率，功率是表示的物理量.7．功率的计算公式：或.【答案】1．力移动距离2．作用在物体上的力物体在力的方向上通过距离3．踢出去的皮球在草地上滚动时，人对皮球没有做功用力推车但是车没有被推动，人对物体没有做功用竖直向上的拉力提着水桶沿水平方向移动一段距离，拉力对物体（水桶）没做功4．W F s=5．使用任何机械都不能省功6．单位时间内物体所做的功做功快慢7．/==P F vP W t【例26】中考体育跳绳测试的项目中, 某同学在1min内跳了180次, 每次跳的高度大约为5cm.他跳绳时的功率大约为( )【答案】B【例27】如图所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以m/s的速度匀速运动10s．（不计轮与绳之间的摩擦），则（）A．物体与地面间摩擦力是300NB．2S内拉力F对物体做功是300JC．拉力F移动的速度是m/sD．拉力F做功的功率是50W【答案】A B【例28】如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动．如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1m．若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=30WB．物体与地面之间的摩擦力f=10NC．物体向右运动时，拉力F2=10ND．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=40J【答案】D机械效率【例29】查漏补缺之机械效率篇：1．有用功：称为有用功，符合为W.有.2．额外功：称为额外功，符号为W额.它等于有用功与额外功之和.3．为总功，符号为W总4．有用功与额外功可以随着人们目的的不同而改变.例如：.5．叫做机械效率，用符合η表示.6．机械效率通常用来表示的百分比，单位；它是反映机械性能的好坏，机械效率越高，做功性能越好.7．机械效率表达式：或8．功率与机械效率的区别：.9．写出常用机械效率计算公式的条件：a．定义式，任何情况下都可以使用：b．任何情况下都可以使用，包括斜面：c．滑轮组考虑绳重、摩擦：d．滑轮组，不计绳重和摩擦（半理想的机械效率）：e．水中滑轮，不计绳重和摩擦：f．水平方向滑轮，不计绳重与滑轮重：η=时的机械称为10．当不考虑摩擦、绳重、滑轮重，即：100%【答案】1．人们为了完成任务而必须做的功2．人们为了完成任务不需要但又不得不做的功3．人们为了完成任务而实际做的功有用功与额外功之和4．在用桶从水井中提水的过程中，人对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功；如果是从水井中将落入桶捞起的过程中，则人对水作的功为额外功，对桶做的功为有用功.5．有用功跟总功的比值 6．有用功占总功的 没有7．100%W W η=⨯有总100%PP η=⨯有总8．功率表示做功快慢，有单位；机械效率表示机械做功性能，没有单位，功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大 9．a ．W W η=有总 b ．Gh Fs η=c ．GnF η= d ．G G G η=+物动物e ．G F G G F η-=+-浮物动浮物f ．fnF η=10．理想机械【例30】 如图所示，重为100N 的物体B ，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N 的物体A 沿水平方向匀速运动，在4s 内物体A 移动了，已知B 的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N ，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g 取10N /kg ，则下列说法正确的是（ ） A ．物体B 对绳的拉力是20N B ．物体B 对绳的拉力的功率是16W C ．物体A 物体受摩擦力为148N D ．滑轮组的机械效率为90%【答案】C【例31】 一个质量为65kg 的工人，用图所示的装置提升一堆水泥砖．若动滑轮重50N ，装水泥砖的托板重200N ，每块水泥砖重100N ．不计摩擦和绳重，当工人匀速提升水泥砖时，此装置的机械效率最高可达到%．（g 取10N /kg ）【答案】80%．【例32】如图甲所示，是测量滑轮组机械效率的示意图．用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将总质量为500g的重物从A位置匀速提升到A'位置，同时弹簧测力计从图中的B位置匀速竖直上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图13乙所示，请你根据实验完成下列问题：（g取10N/kg）（1）弹簧测力计对绳的拉力F所做的功为J；（2）该滑轮组的机械效率是％．（保留一位小数）【答案】⑴0.64 ⑵78.1%提高班【拓展1】如图所示，密度均匀的直尺AB，放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分是全长的13.当B端挂5N的重物时，直尺的A端刚好开始翘起，则直尺所受的重力是N.【答案】10N【拓展2】小宁想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系. 实验过程中, 小宁保持阻力为3N, 阻思维拓展训练力臂为不变, 然后改变动力臂L 1和动力F 1, 并保持杠杆水平平衡, 分别测量出动力臂L 1和动力F 1的数据如下表所示. 请你根据实验条件和实验数据帮助小宁归纳出动力F 1跟动力臂L 1的关系: 在的条件下, F 1=.L 1/mF 1/N234612【答案】 杠杆平衡时, 当阻力与阻力臂的乘积保持不变时, 11L F =【拓展3】 如图所示，一直杆可绕O 点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）A ．始终是省力杠杆B ．始终是费力杠杆C ．先是省力的，后是费力的D ．先是费力的，后是省力的【答案】C【拓展4】 小芳用如图所示的装置研究杠杆的平衡条件. 小芳在杠杆左端第四格处挂了两个钩码, 左端第二个格处用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆水平平衡. 测得此时弹簧测力计的示数为4N. 她反复做了几次实验, 分析得出杠杆的平衡条件为: 动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离. 请你只利用这套装置设计实验说明小芳的说法是不准确的. 请你写出实验步骤和实验现象.【答案】 组装好器材, 调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡后, 在杠杆左端第四格处挂了两个钩码, 左端第二个格处用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆水平平衡, 记录弹簧测力计的示数为F 1;再保持弹簧测力计悬挂点不变, 将弹簧测力计斜向上拉, 杠杆水平平衡时, 记录弹簧测力计的示数为F 2, F 1<F 2;弹簧测力计斜向上拉, 杠杆水平平衡时, 动力支点到动力作用点的距离≠阻力支点到阻力作用点的距离. 所以小芳的说法是不正确的.【拓展5】（多选）用如图所示滑轮组，拉一金属块在水平地面上以0.1m/s15N，金属块受重力为105N，地面对金属块的摩擦力是15N（不计绳重和滑轮与轴间的摩擦），则下列说法正确的是（）A．绳子自由端拉力是10N B．绳子自由端拉力是40NC．拉力F的功率是3W D．拉力F的功率是12W 【答案】AC【拓展6】如图所示体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，人对地面的压力为N.【答案】400【拓展7】工人用滑轮组提升水中物体A，如图所示．当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对工人的支持力为N1；滑轮组的机械效率η1为60%．当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率为η2，工人对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对工人的支持力为N2．已知工人所受重力为500N，N1∶N2=7∶2；物体A所受重力为1000N．不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，g取10N/kg ．求：（1）动滑轮所受重力G动；（2）物体A的密度ρA；（3）滑轮组的机械效率η2；3F 13F 2AA AA（4）当物体A 完全在水面下时，以0.1m/s 的速度被匀速提升时，人拉绳的功率P 1．【答案】（1）以工人为研究对象，进行受力分析如图甲、乙所示． 工人处于静止状态，所以有：G 人=F ′1+N 1 即：N 1=G 人－F ′1----① G 人=F ′2+N 2 N 2=G 人－F ′2----②当物体A 浸没在水中时，动滑轮与物体A 的受力情况如图（A ）所示． 当物体A 完全露出水面时，动滑轮与物体A 的受力情况如图（B ）所示． 由（A ）图：3F 1=G A +G 动－F 浮----③ 由（B ）图：3F 2=G A +G 动----④∵F 1=F 1，F 2=F 2∴N 1/N 2＝（G 人－F 1）/（G 人－F 2）＝7/2 ----⑤又∵η1=W 有/W 总=（G A －F 浮）/ 3F 1=60% ----⑥ 将③、④式代入⑤、⑥式，将G 人=500N ，G A=1000N 代入， 解得：G 动=250N（2）由⑥式得：60%=(G A －F 浮) / (G A+G 动－F 浮)=(1000N －F 浮) / (1000N+250N －F 浮)解得：F 浮=625N ∵F 浮=ρ水gV A ∴V A =F 浮/ρ水g ∴ρA = m /V A = G A /gV A =(G A /F 浮)·ρ水=(1000N /625N) ×1.0×103kg/m 3=1.6×103kg/m3（3）∵η2=W ′有/W ′总=G A/ (G A+G 动)=1000N/(1000N+250N)=80% （4）∵P 1=F 1· v 1=( G A +G 动－F 浮) /3 × 3 v A = (1000N+250N －尖子班G 人 F 1′ 12′ 2G 人甲乙【拓展1】 小梅想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，小梅保持阻力为2N ，阻力臂为不变，然后改变动力臂L 1和动力F 1，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力臂L 1和动力F 1的数据如表所示．请你根据实验条件和实验数据帮助小梅归纳出动力F 1跟动力臂L 1的关系：在杠杆平衡时，如果保持不变，则F 1=．L 1/mF 1/N1 23 5 6【答案】阻力为2N ，阻力臂为；1103N m.F L ⋅=． 【拓展2】 古代护城河上安装的吊桥可以看成是一个以O 为支点的杠杆，如图所示.一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用L 表示绳对桥板的拉力F 的力臂，则关于此过程中L 的变化以及乘积FL 的变化情况，下列说法中正确的是（ ） A ．L 始终在增加，FL 始终在增加 B ．L 始终在增加，FL 始终在减小 C ．L 先增加后减小，FL 始终在减小 D ．L 先减小后增加，FL 先减小后增加【答案】C【拓展3】 如图所示，重力不计的一木板可绕O 点无摩擦转动，在A 端挂一边长为50cm 的正方体P ，一个体重为500N 的中学生站在B 点时，P 对地面的压强刚好为零，且1m OA =，3m OB =，则物体P 的重力为N ，当人向左走1m 时，P 对地面的压强为Pa .【答案】1500；3210⨯【拓展4】如图所示，在拉力F的作用下，重80N的物块A正以/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为20N，该装置的机械效率为80%，则（）A．2s内，拉力F移动的距离为0.4 mB．拉力F的大小为40NC．2s内，弹簧测力计的拉力对物块A所做的功6JD．拉力F做功的功率为5W【答案】 D【拓展5】如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以m/s的速度在水平地面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确是（）A．地面受到的摩擦力为12NB．滑轮移动的速度为m/sC．水平拉力F【答案】D【拓展6】小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力600Nf=，小强所用拉力250NF=，则拉力F 的功率为W，该装置的机械效率是.【答案】1500 80%【拓展7】工作人员用如图所示装置打捞水中的物体．第一次提体积V A=6×10-3m 3的物体A 在水中匀速上升的过程中（A 未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F 1，人拉力的功率为P 1，绳端的速度为v 1，机械效率为η1；第二次提重为G B =150N 的物体B 在水中匀速上升的过程中（B 未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F 2，人拉力的功率为P 2，绳端的速度为v 2，机械效率为η2．已知：功率P 1:P 2=2:1，η1:η2=3:2，物体AB 的体积V A :V B =1:2，重力G A :G B =4:5，四个滑轮质量相等，忽略绳重、绳与滑轮间摩擦及液体对物体的阻力（g 取10N/kg ）．求：（1）物体B 所受的浮力F 浮；（2）动滑轮的重G 动； （3）速度v 1、v 2的比值．【答案】（1）F B 浮=ρ液g V B =ρ液g×2V A = 120N（2）当物体A 在水中匀速上升时，受力分析如答图3甲所示，当物体B 在水中匀速上升时，受力分析如答图3乙所示．甲 乙A A G F =浮A 1F +……………………①2311）（浮动动A A F G G G F -++=……②()hF G GhF G A A AA 浮动浮）（-+-=41η………………③B B A G F F =+浮2…………………④2312）（浮动动B B F G G G F -++=……⑤()hF G G h F G B B B B 浮动浮）（-+-=42η……………⑥ 2321=ηη………………………⑦将F A 浮=ρ液G V A V A =6×10-3m 3G A :G B =4：5G B =150N 代入上式，解出：G 动=15N （3）23211221=⨯=P P F F v vG AF A 浮F A1 3FF ’G MG E 2F 11MF '2F 2F A23FF ’G MG BF B 浮G E 2MF【练习1】如图所示, 当人曲臂将重物端起时, 人的前臂可以看作一个杠杆．请在示意图上画出F1和F2的力臂．【练习2】如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（）A．文具盒所受重力对它做了功B．文具盒所受支持力对它做了功C．文具盒所受的推力F对它做了功D．在此过程中摩擦力对文具盒不做功【答案】C【练习3】如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）。

第3节机械效率知能演练提升一、能力提升1.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是()A.重力做的功是有用功B.拉力F1做的功是额外功C.绳子自由端的拉力F做的功是总功D.该滑轮的机械效率可能等于100%2.工人用如图所示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,忽略绳重与轴摩擦的影响,则机械效率为()A.10%B.45%C.80%D.90%3.如图所示,用滑轮组提升重物时,重力为800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。

已知拉绳子的力F为500 N,则提升重物的过程中()A.做的有用功是800 JB.拉力F的功率是80 WC.绳子自由端被拉下3 mD.滑轮组的机械效率是60%4.用如图所示的装置研究滑轮组机械效率,下列说法不正确的是()A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动B.测量机械效率的原理是η=W 有用W 总C.机械效率与动滑轮重力的大小有关D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现5.用如图所示的滑轮组匀速提升重力为200 N 的物体,人对绳的拉力为125 N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为 。

如果人的体重为600 N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为 。

6.用一个动滑轮在5 s 内将一重为300 N 的物体匀速向上提升3 m,动滑轮的机械效率是75%,则拉力大小为 N;若忽略绳重与轴摩擦,动滑轮的重力为 N 。

7.下图是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离。

工人在 2 s 时间里,用100 N 的力,竖直向下压动摇臂50 cm,把重力为1 000 N 的重物匀速抬高4 cm,则重物上升的速度是 m/s,所做的有用功是 J,千斤顶的机械效率是 。

8.如图所示,将质量为100 kg 的木箱,用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端。

斜面长5 m 、高1.6 m,在此过程斜面的机械效率为80%。

机械效率（讲义及解析）一、知识点睛机械效率：（1）公式：（2）求解有用功或总功时，能够直截了当用对应的力乘以距离；也能够用关系 W 总=W 有+W 额。

（3）阻碍机械效率的因素有物重、机械自重、摩擦等。

杠杆的机械效率：F有用功：杠杆作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：施加的动力所做的功，即。

额外功：克服杠杆自重所做的功。

机械效率：。

滑轮（组）的机械效率：有用功：作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：绳子自由端拉力所做的功，即。

额外功：克服滑轮自重所做的功。

机械效率：。

斜面的机械效率有用功：克服物体重力所做的功，即。

总功：沿斜面施加的拉力所做的功，即。

额外功：克服摩擦所做的功。

机械效率：。

二、精讲精练现有重 800N 的木箱 A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m 的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。

求：（1）小李同学拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？一辆小汽车正在匀速爬上六盘山一段坡长是 1000m、坡高 h 是60m 的盘山路，小汽车的质量 m 是 1000kg，小汽车的牵引力 F是 720N。

（1）如图所示，上山的路修成盘山弯曲的，目的是。

（2）假如小汽车内坡所用时刻为 60s，求汽车牵引力做功的功率是多大？（3）这段盘山路的机械效率是多少？（取 g=10N/kg ）在某个仓库，小华看到工人利用斜面把物资推到车内，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，因此他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向移动（填“左”或“右”）。

第十二章 简单机械 12.3 机械效率一、单选题1．（2019·广西壮族自治区初三二模）如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重及摩擦，G 1=38N ，G 2=60N ，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F 作用下静止。

则下列说法正确的是A ．因为拉力相等，所以两个滑轮组的机械效率相等B ．每个动滑轮的重力为6 NC ．如果重物上升的速度相同，则拉力的功率也相同D ．如果重物上升的高度相同，则拉力通过的距离也相同 【答案】B 【解析】A ．根据题意知道，G 1 =38N ，G 2 =60N ，静止时拉力相同，不计绳重及摩擦，物体匀速运动时拉力也相同，设使用滑轮组承担物重的绳子股数为n ，则滑轮组的机械效率=W Gh Gh GW Fs Fnh Fnη===有总由图知道，n 左=2，n 右=3，所以，两滑轮组的机械效率分别是138N=22G F F η=左 260N 20N ==33G F F Fη=右即两个滑轮组的机械效率是ηη<右左故A 错误；B ．不计绳重及摩擦，由于每个滑轮重力相同，且()1F G G n=+物动，所以，两图中的拉力分别()()11=38N 22F G G G =++1左动动 ()()211=60N 33F G G G =++右动动又因为拉力相同，所以()()1138N =60N 23G G ++动动 解得G 动 =6N ，故B 正确；C ．由于拉力端移动速度v=nv 物，所以，左图中，拉力端移动速度v 左 =2v 物，右图拉力端移动速度v 右 =3v 物，如果重物上升的速度相同，拉力端移动速度v 左 ＜v 右，由W FsP Fv t t=== 知道，当拉力相同时，拉力做功的功率P 左 ＜P 右 ，故C 错误；D ．由于拉力端通过的距离s=nh ，左图中拉力端移动距离s 左 =2h ，右图中拉力端移动距离s 右 =3h ，如果重物上升的高度相同，则拉力端移动距离s 左＜s 右，故D 错误。

三、机械效率
1、有用功——W 有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。

也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。

在提升物体时，W 有用=Gh 。

2、额外功——W 额外
(1)使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。

(2)额外功的主要来源：
①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。

②克服机械的摩擦所做的功。

3、总功——W 总：
(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。

即：W 总= W 有用+ W 额外。

(2)若人对机械的动力为F ，则：W 总=F •s
4、机械效率——η
(1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。

(2)公式：η= W 有用/ W 总。

(3)机械效率总是小于1。

(4)提高机械效率的方法：①改进结构，使它更合理、更轻巧；②经常保养，使机械处于良好的状态。

(3)功率与机械效率的区别：
①二者是两个不同的概念：功率表示物体做功的快慢；机械效率表示机械做功的效率。

②它们之间的物理意义不同，也没有直接的联系，功率大的机械效率不一定大，机械效率高的机
械，功率也不一定大。

2022年初中物理《八下第十二章简单机械》机械效率（选择题）基础知识模拟冲刺卷+答案及解析姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分评卷人得分1、近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。

抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。

为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。

用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。

关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（）A．他对重物做了4800J的功B．他做功的功率为16WC．此次简易斜面装置的机械效率为50%D．斜面是一种省力杠杆答案D【解析】A、做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；B、做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；C、重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，李军对重物做的有用功：W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，简易斜面装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%，故C错误；D、据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确故选：D。

2、如图所示，物体重为50N，小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m。

拉力为20N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（）A. 动滑轮的重力为10NB. 拉力F的功率为2WC. 该滑轮组的机械效率约为83.3%D. 提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高答案B【解析】A．由图像可知绳子股数n=3，则动滑轮的重力为故正确，不符合题意；B．绳子自由端移动的距离为s=3h=3×0.3m=0.9m拉力F的功率为故错误，符合题意；C．该滑轮组的机械效率约为故正确，不符合题意；D．由可知提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高，故正确，不符合题意。

《简单机械》【学习目标】1.知道什么是杠杆及杠杆五要素；2.会画杠杆的力臂；3.理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆；4.理解定滑轮、动滑轮的特点、实质及其作用；5.知道滑轮组的作用，会组装滑轮组；6.了解什么是有用功、额外功和总功，了解影响机械效率的因素；7.理解什么是机械效率，学会用机械效率的公式进行有关问题的计算，同时结合受力分析解决综合的力学问题。

【知识网络】【要点梳理】要点一、杠杆1.杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。

2.力臂的画法：（1）明确支点，用O表示（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线（3）过支点O作该力的作用线的垂线（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)3.杠杆的平衡：杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。

要点诠释：1.杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为：F1L1= F2L2；杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。

2.杠杆分类：（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。

这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。

但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。

如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。

（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。

这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。

使工作方便，也就是省了距离。

如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。

机械效率漫画释义学问互联网学问导航有用功对人们有用的功叫有用功 (即: 不用任何机械时所必需做的功) 额外功对人们无用但不得不做的功叫额外功总功有用功和额外功之和叫总功.机械效率①有用功跟总功的比值叫机械效率.②通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比, 用η表示, 表达式为100%WWη=⨯有总.③由于有用功总小于总功, 所以机械效率总小于 1. 只有志向机械, 在0W额＝时, 1η=. 机械效率η是小于1的数, 没有单位. 机械效率越高, 做功性能越好.机械效率解题技巧1.机械效率含义的考察——有用功指不用任何机械时所做的功.2.①“滑轮组的机械效率”含义:WWη=有总, 其中有用功指不用任何机械时提拉动滑轮下面物体时所做的功. 如右图所示,A浮有箱（）W T h G G F h=⋅=+-, W FS=总②“提升物体A的机械效率”含义:WWη=有总, 有用功是指不用任何机械干脆拉物体A上升时所做的功, 即AW G h=有, W FS=总.③若题目中问“此装置的机械效率”, 则应当细致读题, 探讨题目中指明的提升目的, 找到有用功.3.竖直方向滑轮组, 不计绳重及摩擦时, 机械效率表达式化简(以上图为例) :①完全出水面后, 滑轮组的机械效率: AAG GWW G G Gη+==++有箱总动箱②水中匀速提升, 滑轮组的机械效率: AAG G FWW G G G Fη+-==++-浮有箱浮总动箱模块一: 机械效率的影响因素65序号钩码重/N钩码上升 的距离/cm弹簧测力计 的示数/N弹簧测力计 上升的距离/cm机械效率1 2 5 1 15 66.7% 2 3 5 1.4 15 ② 345①1583.3%【例1】 某同学想用图所示的装置及钩码来探究用动滑轮提升重物时的有用功跟总功的关系.他将试验数据记录在下面的表格中. 分析下表中的试验数据可得出的结论是:当时, 动滑轮的有用功与总功的关系式为 .【答案】 该动滑轮所挂重物为1N; 56W W 总有【例2】 如图所示为测量滑轮组机械效率的试验装置, 已知钩码总重6N.(1) 试验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计, 将弹簧测力计向上移动15cm, 拉力大小如图所示, 拉力F 所做的功为 J.(2) 该滑轮组的机械效率为 . (保留小数点后一位)【答案】 0.36; 83.3%【例3】 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”试验中, 小芳用如图所示的滑轮组分别做了3组试验, 如图甲、乙、丙所示, 试验数据记录如下:(1) 进行第3次测量时, 弹簧测力计示数为 N;所挂钩码受到的重力G 物/N 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 弹簧测力计的示数F 拉/N 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 钩码上升的高度h/m 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 绳端上升的高度s / m 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 有用功W 有用/J 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 总功W 总/J0.120.180.240.300.360.42夯实基础F67(2) 空格②处滑轮组的机械效率约为 %(保留三位有效数字) ;(3) 分析试验数据, 小芳得出的试验结论是: 滑轮组的机械效率与 有关.【答案】 1.6; 71.4; 被提升物体(钩码)的重力【例4】 如图甲所示, 是测量滑轮组机械效率的示意图. 用弹簧测力计拉动绳子的自由端, 将总质量为500g 的重物从A 位置匀速提升到A '位置, 同时弹簧测力计从图中的B 位置匀速竖直上升到B '位置, 在这个过程中, 弹簧测力计的示数如图乙所示, 请你依据试验完成下列问题: (g 取10N/kg)(1) 弹簧测力计对绳的拉力F 所做的功为 J;(2) 该滑轮组的机械效率是 ％. (保留一位小数)【答案】 (1) 0.64 (2) 78.1%【例5】 小明用如图所示方法测量滑轮组的机械效率, 下表中记录了他测量的部分试验数据和前两次测量的结果.(1) 图中弹簧测力计是小明第三次测量时的示数, 请你读出此实力提升甲乙丙NNN0 1 N20 1 2弹簧测力计的示数值并计算出该次测得的滑轮组的机械效率, 分别填入下表的空格中. (g取10N/kg)试验次数重物质量/kgm重物上升距离/cmh弹簧测力计示数/NF拉力作用点移动距离/cmH滑轮组机械效率η1 0.17.00.621.055.6%2 0.210.00.930.074.1%3 0.38.024.0(2) 依据表格中的数据分析可以得出滑轮组的机械效率与提升重物质量的关系是.(3) 从以上各次所测的数据中, 能否计算出动滑轮所受的重力? 为什么?答: .【答案】(1) 1.2 83.3%(2) 被提升的重物质量越大, 机械效率越高(3) 不能, 因为实际还有绳重, 轴摩擦等【例6】小亮认为: 滑轮组的机械效率由滑轮组本身确定, 与被提升的重物无关. 请利用如图所示的试验装置和若干个质量已知的钩码设计试验, 证明小亮的看法是不正确的.【答案】在动滑轮下挂1个钩码, 用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端, 记录绳端移动距离s和钩码移动距离h, 所挂钩码的质量m, 弹簧测力计的示数F, 利用公式W mghW Fsη==有总求滑轮组的机械效率η1; 增加钩码, 仿照上述方法测机械效率η2. η1不等于η2, 说明小亮的看法不正确.【例7】李明用如图所示的试验装置和质量分别为m1=50g、m2=100g、m3=150g的小铁块3个(图中未画出)、细线3条. 要求利用上述试验装置和小铁块等设计一个试验, 探究“运用同一滑轮组提升物体时, 滑轮组的机械效率与所提升的物体重力大小的关系”, 请写出试验步骤、画出试验数据记录表. (弹簧测力计的量程为0~5N)N69【答案】 (1) 将弹簧测力计调零, 按示意图组装试验器材, 用细线分别将三个铁块系好, 并将细线的另一端系一个套. (1分)(2) 在滑轮组下挂质量为m 1的铁块, 用弹簧测力计拉住绳端, 竖直向上缓慢匀速拉动,使铁块m 1匀速上移一段距离, 将绳端移动距离s 和铁块移动距离h , 所挂钩码的质量m 1和弹簧测力计的示数F 1分别记录在表格中. (1分)(3) 仿照步骤(2), 在滑轮组下分别挂质量为m 2、m 3的铁块, 进行试验并记录s 、h , 质量m 2、m 3及拉力F 2、F 3等试验数据; (1分)(4) 在滑轮组下分别挂质量为m 4=m 1+m 3、m 5=m 2+m 3、m 6=m 1+m 2+m 3的铁块, 进行试验并记录s 、h , 质量m 4、m 5、m 6及拉力F 4、F 5、F 6等试验数据; (1分)(5) 利用公式W mghW Fsη==有用总, 分别计算出六次滑轮组的机械效率η1、η2、η3、η4、η5、η6, 并将数据记录在表格中. (1分)试验数据记录表(1分)【例8】 (多选) 下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )A. 功率大的机械做功肯定快B. 功率大的机械做功肯定多m /kg mg /N F /N s /m h /m W 总/J W 有用/J η夯实基础模块二: 滑轮组中的机械效率乙F甲 C. 机械做功少, 功率肯定小, 机械效率肯定低D. 有用功肯定时, 额外功少的机械, 机械效率肯定高【答案】 A D【例9】 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法. 小华和小军各选取一种方法做试验. (1) 小华采纳了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组. 她通过滑轮组用4N 的拉力F 将重10.2N 的物体匀速提升了0.2m 的距离, 则此滑轮组的机械效率为 .(2) 小军采纳了另一种绕线方法组装滑轮组(乙图未画出) , 若用小军的绕法也匀速提升此物体, 则拉力为 N.【答案】 (1) 85% (2) 6【例10】 如图所示, 工人师傅用250N 的力将重400N 的物体匀速提升1m, 在此过程中滑轮组的机械效率是 ( )A. 80%B. 62.5%C. 125%D. 20%【答案】A【例11】 如图所示, 用滑轮组提升重物时, 重200N 的物体在5s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为120N, 假如不计绳重及摩擦, 则提升重物的过程中( )A. 绳子自由端被拉下3mB. 动滑轮重20NC. 滑轮组的机械效率是83.3%D. 拉力F 的功率是40W【答案】C【例12】 用滑轮组将密度为 2.8×103kg/m 3, 质量为56kg 金属块完全在水中匀速提升0.5m, 加在绳子自由端的拉力是F , 动滑轮重120N, 如图所示.不计绳重及摩擦, g取10N/kg, 则下列说法正确的是 ( )A. 金属块受到的重力与浮力是平衡力B. 拉力F的有用功是280JC. 金属块受到的浮力是200ND. 滑轮组的机械效率是75%【答案】CD【例13】小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A, 使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m, 若A所受地面的摩擦力f=600N, 小强所用水平拉力F=250N, 在这个过程中 ( )A. 小强做的有用功为4500JB. 小强所用拉力F的功率为1200WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功【答案】C【例14】如图所示的装置, 已知物体A重为60N, 在水平拉力F的作用下, 物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动, 物体与水平地面之间的摩擦力为12N, 若滑轮组的机械效率为80%, 则在4s内拉力F 所做的功是 J.【答案】12【例15】用如图甲所示的滑轮组(不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦) 将一个重为78N的铁块A匀速提升2m, 拉力F做的功为200J. 若将铁块置于水中, 如图乙所示, 仍用此滑轮组将铁块A在水中匀速提升2m, (不计水的阻力, 铁的密度为7.8×103kg/m3), 则下列说法正确的是 ( )A. 两次提升过程, 滑轮组的机械效率不变B. 图乙所示提升过程与图甲所示提升过程相比, 滑轮组的机械效率减小了2%实力提升甲F乙F′A71C. 拉力F′做了180J的功D. 动滑轮所受重力为20N【答案】C【例16】用如图所示的滑轮组提升重物, 不计绳重和滑轮轴处摩擦. 当重物A以0.1m/s的速度匀速上升时, 拉力F的功率为9W; 当在A的下方加挂一个重为90N的物体B匀速提升时, 滑轮组的机械效率是90%, 则: 只提升重物A 时滑轮组的机械效率为 .【答案】80%【例17】为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处. 小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置. 当用图乙所示随时间改变的竖直向下拉力F拉绳时, 重物的速度υ和上升的高度h随时间t改变的关系图像分别如图丙和丁所示. 若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计绳重和摩擦, 绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向. 则下列选项正确的是 ( )A. 在2~3s内, 拉力F的功率P为150WB. 在0~1s内, 重物对地面的压强p为600PaC. 在1~2s内, 拉力F做的功W为375JD. 在2~3s内, 滑轮组的机械效率η保留两位有效数字后为53%【答案】B【例18】一个质量为65kg的工人, 用如图所示的装置提升重物. 当竖直向上匀速提升物体A时, 工人对地的压力为450N, 滑轮组的机械效率为80%, 滑轮组对物体A做功10000J. 求:(1) 物体A上升的距离;甲AF73(2) 当竖直向上匀速提升重1000N 的物体B 时, 工人对地面的压力是多大?【答案】 (1) 12.5m (2) 410N(1) 以工人为探讨对象受力分析如图1.以物体和动滑轮为探讨对象受力分析如图2 …………1分 提升物体A 时, F 拉A ＝G 人－F 支A ＝650N －450N ＝200N …1分由A＝A A W W 总有用 得W 总A =AA W 有用=%80J10000=12500J …………1分人收绳的距离s =A A F W 拉总=N200J12500=62.5m ……………1分物体A 上升的距离h =5s =5m5.62=12.5m …………1分 G A =hW A 有=m 5.12J10000=800N G 轮=5F 拉A －G A =5×200N －800N=200N …………1分(2) F 拉B ＝(G 轮+G B ) /5＝(200N+1000N) /5＝240NF 压B ＝F 支B ＝G 人－F 拉B ＝650N －240N ＝410N ……………1分【例19】 如图所示是提升路面砖的装置. 质量为70 kg 的工人与地面的接触面积为500 cm 2, 吊箱重200N, 每块砖重100N, 滑轮的摩擦和绳重均可忽视不计. 工人用拉力F 在4s 内匀速提升10块砖, 上升2m, 此装置的机械效率为80%. (取g =10N/kg)则 ( )A. 工人做的额外功是2000JB. 拉力F 的功率是500WC. 工人对地面的压强是1500PaD. 此装置的机械效率最高可达85%【答案】 C夯实基础模块三: 最大机械效率问题5F 拉G 轮 图2G拉人F 支 图1实力提升【例20】在装修房屋时, 一个质量为85kg的人, 用如图所示的装置(包括滑轮组及装货物的框架)提升地板砖运到房间中. 已知装货物的框架重100N, 每块地板砖重100N, 滑轮与轴的摩擦和绳重均忽视不计,当提升8块地板砖时, 人对框架底的压力为F1, 当提升11块地板砖时人对框架底的压力为F2, 且F1:F2=5:3. (取10N/kgg )求:(1) 动滑轮的质量;(2) 此装置提升整块地板砖时的最高机械效率.【答案】(1) 5kg (2) 60%75【拓1】 (多选) 用滑轮组把一个物体从地面匀速提升h 高度, 机械效率为1η. 对滑轮组进行处理后, 还将该物体从地面匀速提升h 高度, 机械效率为2η, 发觉12ηη>. 则对滑轮组的处理方式是 ( )A. 把动滑轮换轻一些的B. 换粗一点的绳子拉C. 在绳和轮之间加润滑油D. 在轮与轴之间加润滑油【答案】 A D (模块一: 机械效率的影响因素)【拓2】 用如图甲所示装置打捞水池里的实心匀称物体A, A 的体积为0.02m 3、密度为2.7×103kg/m 3, 物体A 在水下运动过程中, 所受水的阻力与速度的关系如图乙所示; 当物体A 被完全拉出水面在空中被匀速向上拉动时, 滑轮组的机械效率为80%. 则当物体A 在水面下以0.6m/s 的竖直向上的速度匀速运动时, 拉力F 的功率为W. (不计绳重与绳和轮间摩擦, g 取10N/kg)【答案】 411 (模块二: 滑轮组中的机械效率)【拓3】 如图所示, 滑轮组在拉力F 1=45N 的作用下, 拉着物体A 以3m/s 的速度做匀速直线运动,绳子的伸长及滑轮的摩擦不计, 拉力F 1的功率为P 1; 用该滑轮组拉着物体B 以1.5m/s 的速度做匀速直线运动, 所用拉力F 2的功率为P 2, 滑轮组的机械效率为75%; 已知P 1:P 2=3:2, 则物体B 做匀速直线运动时受到的阻力为 N.【答案】 15 (模块二: 滑轮组中的机械效率)【拓4】 一个质量为60kg 的工人, 用如图所示的滑轮组提升重物. 在他思维拓展训练 (选讲)将重为480N 的物体A 以0.2m/s 的速度匀速提起的过程中, 作用在绳子自由端的拉力大小为300N. 不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦, g 取10N/kg. 求: 假定绳子足够牢固, 则该工人站在地面上运用该滑轮组提升重物时, 滑轮组的最大机械效率.【答案】 (模块三: 最大机械效率问题)以动滑轮和A 物体整体为探讨对象, 受力分析. 则G 动=2F -G A =2×300N -480N=120N工人施加在滑轮组绳子自由端的最大拉力F 最大= G 人= m 人g =60kg×10N/kg=600Nmax max 1()2F G G =+动, 解出: max =1080N G此时滑轮组的机械效率最大max max =90%2GF η=【拓5】 学校里进了一批劳技材料, 现须要把材料运输到2m 高的平台上. 质量为60kg 的小阳站在水平地面上, 利用如图所示装置提升A 袋材料和M 袋材料. 小阳施加竖直向下的拉力F 1时, 使质量为72kg 的A 袋材料以0.1m/s 速度匀速上升, 此时小阳对地面的压强为p 1, 整个装置的机械效率η1; 当小阳施加竖直向下的拉力F 2时, 使M 袋材料以0.2m/s 速度匀速上升, 此时小阳对地面的压强为p 2, 整个装置的机械效率η2为70%. 已知p 1:p 2=5:6, 四个滑轮的质量相同, 不计绳重和轴摩擦, g 取10N/kg, 则( ) A. 每个滑轮重为60NB. 小阳提升A 袋材料时, 整个装置的机械效率是83%C. 当小阳施加竖直向下的拉力F 2时的功率为90WD. 小阳运用该装置提升材料的最大机械效率是90%【答案】 A (模块三: 最大机械效率问题)77【练1】 在探究影响滑轮组机械效率凹凸的因素时, 一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将所测数据填入如下试验数据记录表.序号动滑轮重G 动/N钩码总重G /N钩码上上升度h /m测力计拉力F /N测力计移动距离s /m机械效率η1 12 0.1 1 0.3 66.7% 2 14 0.1 1.67 0.3 79.8% 3 2 4 0.1 2.0 0.3 66.7% 4140.12.50.280%(1) 由第1次和第2次试验数据可知, 用滑轮组提升物体, 当滑轮组肯定时, 滑轮组的机械效率可能与 有关.(2) 由第2次和第 次试验数据可知, 用滑轮组提升物体, 当被提升的物体肯定时, 滑轮组的机械效率可能与动滑轮重有关.【答案】 (1) 被提升物体的重(或钩码总重) ; (2) 3【练2】 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,绳子受的拉力分别为F 1、F 2, 保持甲、乙两绳自由端的速度相同, 把相同的物体匀速提升相同的高度. 若不计绳重及轴处摩擦, 下列说法正确的是 ( ) A. F 1和F 2大小不相等, 滑轮组的机械效率相同 B. F 1和F 2大小不相等, F 1和F 2的功率相同C. 绳子自由端移动的距离不相等, 物体运动的时间相同D. 绳子自由端移动的距离相等, F 1和F 2做的功相同【答案】 A实战演练甲F 1乙F 2【练3】 (多选) 如图所示, 是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形. 某次操作中, 工人用400N 的拉力F 在1min 内将总重为900N 的泥土匀速提升5m. 在这段时间内 ( ) A. 拉力F 做的有用功4500J B. 拉力F 做功的功率约33W C. 动滑轮重300ND. 滑轮组的机械效率75%【答案】 A D【练4】 有A 、B 两个由不同材料制成的实心正方体, 它们的重力分别为G A 、G B , 密度分别为ρA 、ρB, 且B 物体边长是A 物体边长的两倍. 将A 叠放于B 正上方置于水平桌面上, A 对B 的压强与B 对桌面的压强相等. 用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A 、B 两物体, 如图所示, 在相同时间内两物体被提上升度分别为h A 和h B ,2h A =5h B . 已知两滑轮组动滑轮重分别为G 甲和G 乙, 且G 甲׃G 乙=1׃3. 两滑轮组的机械效率分别为η1和η2, 功率分别为P 1和P 2. 若不计绳重和摩擦, 则下列推断正确的是 ( ) A. η1: η2=1:1 B. ρA : ρB =3: 8 C. P 1:P 2=5: 3 D.G A : G B =1: 8【答案】 A【练5】 如图所示, 用滑轮组拉重400N 的物体A 沿水平方向以0.02m/s 的速度匀速运动, 滑轮组的机械效率为80%. 运动中物体A 受到地面的摩擦阻力为200N, 人对地面的压强为20000Pa. 不计绳重、滑轮摩擦, 地面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向, 地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向, 人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同始终线上. 已知人与地的接触面积为300cm 2. 则下列计算结果正确的是 ( ) A. 绳子自由端受到拉力的大小是100N B. 人的重力为725NC. 绳子自由端运动的速度是0.01m/sD. 动滑轮重为100N【答案】 B【练6】 如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形, 所用动滑轮和筐受到的总重力为20N. 某次操作中, 将重423N 的泥土以0.4m/s 的速度匀速提起, 在此过程中AF 2B 乙F 甲A79工人的拉力F 所做的功随时间改变的图像如图乙所示. 细绳的质量忽视不计, g 取10N/kg. 求:(1) 拉力F 做功的功率;(2) 利用该装置提升泥土的机械效率;(3) 在提起泥土上升3m 的过程中, 克服摩擦力做的功.【答案】 (1)720J180W 4s W P t === (2)423N 0.4m/s94%180W F W Gv Gh ηW FS P ⨯=====有泥总 (3)3m 7.5s 0.4m/ss t v === W 额=W 总-W 有=Pt -Gh =180W×7.5s -423N×3m=81JW W W =+额动滑轮摩擦所以, 81J 20N 3m=21J W W W W G h =-=-⋅=-⨯额动滑轮额动摩擦源自生活中的趣味物理学问（1）1、挂在壁墙上的石英钟, 当电池的电能耗尽而停止走动时, 其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置. 这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大.2、将气球吹大后, 用手捏住吹口, 然后突然放手, 气球内气流喷出, 气球因反冲而运动. 可以望见气球运动的路途曲折多变. 这有两个缘由: 一是吹大的气球各处厚薄不匀称, 张力不匀称, 使气球放气时各处收缩不匀称而摇摆, 从而运动方向不断改变; 二是气球在收缩过程中形态不断改变, 因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断改变, 依据流体力学原理, 流速大, 压强小, 所以气球表面处受空气的压力也在不断改变, 气球因此而摇摆, 从而运动方向就不断改变.3、自然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔, 但自然气但为什么不会从侧面小孔喷出, 而只从喷口喷出. 这是由于喷嘴处自然气的气流速度大, 依据流体力学伯努力原理, 流速大, 压强小, 气流表面压强小于侧面孔外的大气压强, 所以自然气不会以喷管侧面小孔喷出.4、会荡秋千的人, 不用别人帮助推, 就能越摆越高, 而不会荡秋千的人则始终也摆不起来, 正确的荡秋千动作: 人从高处摆下来的时候身子是从直立到蹲下, 而从最低点向上摆时, 身子又从蹲下到直立起来. 由于他从蹲下到站直时, 重心上升,无形中就对自己做了功, 增大了重心势能. 因而, 每摆一次秋千, 都使荡秋千的人自身能量增加一些. 如此循环往复, 总能量越积越多, 秋千就摆地越来越高了.81。

机械效率漫画释义知识互联网模块一机械效率的基本观点知识导航实用功 对人们实用的功叫实用功(即: 不用任何机械时所一定做的功) 额外功 对人们无用但不得不做的功叫额外功 总功实用功和额外功之和叫总功.机械 效率① 实用功跟总功的比值叫机械效率.② 往常用机械效率来表示实用功占总功的百分比, 用η表示, 表达式100%WW η=⨯有总.③ 因为实用功总小于总功, 因此机械效率总小于 1. 只有理想机械, 在0W 额＝时,1η=. 机械效率η是小于1的数, 没有单位. 机械效率越高, 做功性能越好.【例1】 (多项选择) 下边对于功、功率、机械效率说法正确的选项是 ( )A. 功率大的机械做功必定快B. 功率大的机械做功必定多C. 机械做功少, 功率必定小, 机械效率必定低D. 实用功一准时, 额外功少的机械, 机械效率必定高【答案】 A D【例2】 以下图(不计绳重与摩擦, 且动滑轮重G 动小于物重G ),用它们分别将质量同样的甲、乙两物体匀速提高同样的高度, 所用的拉力分别为F 甲、F 乙, 它们的机械效率分别为η甲、η乙. 则以下关系正确的选项是 ( )A. F 甲＜F 乙B. F 甲＞F 乙C. η甲＜η乙D. η甲=η乙【答案】 B 【解析】 F 甲=G , F 乙＜G , 故A 错误, B 正确; 不计绳重与摩擦, 因此使用定滑轮时没有额外功, 而使用动滑轮时, 要对动滑轮自己做额外功, 故η甲＞η乙. 应选B.夯实基础选择哪一种方式运送沙子更省功呢? 拎上【例3】 以下图, 一物体重为180N, 小明用定滑轮将该物体匀速提高2m. 所用拉力为200N. 此过程中, 小明做的实用功是 J, 总功为J, 额外功为 J, 定滑轮的机械效率是 .【答案】 360; 400; 40; 90%【例4】 以下图, 建筑工人用250N 的拉力沿竖直方向匀速拉起400N 的重物, 重物上涨4m 所用时间为25s , 此过程中拉力做的功为 J, 拉力的功率为 , 滑轮的机械效率是________.【答案】 2000; 80W; 80%【解析】 拉力的总功==2=250N 24m 2000JW F s F h ⋅⨯⨯=总拉力功率为总功功率2000J80W25s W P t ===总机械的效率400N 4m 100%80%250N 8m WG h W Fs η⨯===⨯=⨯有用总.【例5】 两个完好同样的滑轮, 其重力均为20N, 分别用图甲、乙两种方式, 将重400N 的物体以同样的速度匀速竖直提高了10m, 不计绳重和摩擦, 则以下判断正确的选项是 ( )A. F 1做的功大于F 2做的功B. F 1和F 2做的功相等C. F 1做功的功率小于F 2做功的功率D. 甲的机械效率小于乙的机械效率【答案】 C【例6】 用一个动滑轮, 把600N 的重物匀速提高1m, 拉力为400N, 以下说法正确的选项是 ( )能力提高A. 拉力做的总功为800JB. 拉力做的实用功为400JC. 动滑轮的机械效率为60%D. 动滑轮的机械效率为67%【答案】A【解析】6J ==4N2m8J==6N1m6J===75%8JWWFs WGhWη⨯=⨯=有总有总；；【例7】以下图, 小李用机械效率为80%的滑轮组提高重240N的物体, 使物体匀速上涨了2m, 则他做的实用功是J, 额外功是J.【答案】480; 120机械效率的测量模块二机械效率的丈量及影响要素知识导航W G hηW F s==有总【例8】 以下图是测滑轮组机械效率的装置图. 用弹簧测力计拉动绳索自由端, 将重为6N 钩码从A 地点匀速提高到B 地点, 同时弹簧测力计从图中的A' 地点匀速竖直上涨到B' 地点, 在这个过程中, 弹簧测力计对绳的拉力为2.5N, 则: (1) 总功是 J.(2) 滑轮组的机械效率是 .(3) 若将三个钩码减少到两个, 该滑轮组的机械效率将(填 “增大”、“减小”或“不变”).【答案】 (1) 0.375 (2) 80% (3) 减小【例9】 小阳同学利用以下图的滑轮组做研究“滑轮组的机械效率与被提高物体所受重力的关系”的实验. 实验数据记录以下表.序号 钩码总重G (N) 钩码上涨高度h (m)测力计 拉力F (N) 测力计挪动距离s (m)机械效率 η(%)1 2 2 5 92.6 3 8依据小阳同学的实验数据可获得的结论是: 使用同一滑轮组提高重物时,被提高物体 越大, .【答案】 所受的重力; 滑轮组的机械效率越高夯实基础A BA ＇B ＇ NF【例10】 用两个滑轮, 构成“必定一动”滑轮组, 做“测定滑轮组机械效率”的实验. 下表是记录的实验数据.(1) 据数据表格中供给的信息, 在图中画出他们组装的滑轮组.(2) 据表中实验记录的数据, 计算第一次实验的机械效率为%.(3) 第三次实验中, 绳索自由端挪动的距离为______cm.(4) 剖析实验数据可知, 同一个滑轮组, 所提高物重越大, 机械效率越 .(5) 达成实验后, 他们经过进一步剖析发现, 假如实验器械中没有___ ___,同样能够测出滑轮组的机械效率. 此时滑轮组机械效率的导出式可写为 ＝______.【答案】 (1) 绳索自由端竖直向上 (2) 83.3 (3) 15(4) 高 (5) 刻度尺 3GF【例11】 以下图是小明丈量杠杆机械效率的实验情况.(1) 请在下表中把有关的数据填写完好:物体重G /N 物体上涨的高度h /cm弹簧测力计的 示数F /N弹簧测力计挪动的竖直距离s /cm机械效率η2(2) 为提高本实验中杠杆的机械效率, 请你提出一条合理的建议: .能力提高次数 钩码重 G /Ｎ 钩码上 高升度 h /cm 测力计 示数 F /Ｎ 绳自由端挪动距离s /cm 机械效率η1 3 8 1.2 24 2 6 10 2.2 30 90.9%3 953.293.8%【答案】(1) 5; 15 ; 75%(2) ①减少杠杆质量②减小支点摩擦③增大提起的物重【例12】小明同学用以下图的装置测定斜面的机械效率, 实验记录结果如表: 则第3次实验时斜面的机械效率为, 剖析比较表中的实验数据, 可获得的结论是: 斜面越陡机械效率越(选填“高”、“低”或“不变”).实验次数斜面倾斜程度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木块沿斜面挪动的距离s/m斜面的机械效率η1 较缓 5 60.6%2 较陡 5 65.8%3 最陡 5【答案】71.4%; 高模块三机械效率的计算知识导航机械效率的计算100%WWη=⨯有总斜面的机械效率W G hηW F s==有总竖直滑轮组的机械效率(1) 惯例模型①Gh GFs nF η==② 若不计绳重及轮轴摩擦则:1()F G Gn=+动代入得:GG Gη=+动(2) 带筐, 送沙①G h GFs nFη==沙沙② 若不计绳重及轮轴摩擦则:1(+)F G G Gn=+沙动筐代入得:GG G Gη=++沙沙动筐(3) 提水中物体①()G F h G FF s n Fη--==浮浮② 若不计绳重及轮轴摩擦则:1(+)F G G Fn=-浮动代入得:G FG G Fη-=+-浮浮动【例13】以下图的斜面长3m, 高为1m, 工人用400N的力沿斜面方向将重为840N的箱子推到车上. 以下说法正确的选项是( )A. 实用功为400J, 总功为840JB. 实用功为840J, 额外功为400JC. 总功1200J, 机械效率为70%夯实基础D. 实用功是400J , 机械效率为70%【答案】 C【解析】 斜面是一种机械, 人推箱子做的功是总功400N 3m 1200J W F s ==⨯=总,箱子上涨是实用功840N 1m 840J W G h ==⨯有用＝.机械效率840J 70%1200J W W η==有用总＝, 选C.【例14】 以下图是同一滑轮组的两种不一样的绕法, 用它们提起同样的重物, 比较两种状况下所用的拉力F 1、F 2和机械效率η1、η2. (不计绳重及摩擦)以下说法正确的选项是 ( )A. F 1＜F 2, η1＜η2B. F 1＜F 2, η1＞η2C. F 1＜F 2, η1=η2D. F 1＞F 2, η1=η2【答案】 C【例15】 以下图, 体重为600N 的工人站在地上提高重物, 使重物以0.1m /s 的速度匀速上涨2m. 已知动滑轮重力为20N, 被提高重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) , 则工人对绳索的拉力为 N; 工人对地的压力大小为 N; 绳索自由端挪动的距离为 m; 工人提高重物的功率为 W; 工人做的功为 J; 实用功为 J; 机械效率为 .【答案】 160; 440 ; 4; 32; 640; 600; 93.75%【例16】 用以下图的滑轮组把重为1000N 的货物匀速提高升4m , 若不计摩擦和绳重, 动滑轮重为200N.(1) 人作用于绳索的拉力F 为 N, 绳索自由端挪动的距离为m; 此过程人所做的实用功为 J, 额外功为J, 此滑轮组的机械效率大小为 .(2) 第二次人利用此装置提高重力为1800N 的货物, 那么此次滑轮组的机械效率大小为 .(3) 使用同一滑轮组时, 所提物体所受重力越大, 机械效率越 .【答案】 (1) 400 ; 12; 4000 ; 800; 83.3% (2) 90% (3) 高【例17】 以下图, 是工人利用滑轮组从竖直深井中提取1000N 的泥土的情况. 已知框重100N, 每个滑轮均重为40N, 则工人的拉力F= N, 滑轮组的机械效率为 .【答案】 380; 87.7%【例18】 以下图, 斜面长s =10m, 高h =4m. 用沿斜面方向的推力F , 将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B. 运动过程中物体战胜摩擦力做了100J 的功. 求: (1) 运动过程中战胜物体的重力做的功; (2) 斜面的机械效率; (3) 推力F 的大小.【答案】 (1) 战胜重力做功即为实用功,400J W G h ==有(2) 400J 100J 500J W F s W W ==+=+=总有额, 400J 80%500J W W η==有用总＝(3)500J 50N10m W F s ===总【例19】 用以下图的滑轮组, 把60N 的重物匀速提高0.5m 时, 滑轮组的机械效率为80%, 绳索自由端的拉力为 N; 动滑轮重为N; 实用功为 J; 总功为 J; 额外功为 J.能力提高F【答案】【例20】以下图, 是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情况. 某次操作中, 工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提高5m. 在这段时间内( )A. 拉力F做的实用功2000JB. 滑轮组的机械效率75%C. 动滑轮重700ND. 拉力F做功的功率约33W【答案】B【解析】A. W有=Gh=900N×5m=4500JB.900N=75%33400NW GW Fη===⨯有总C. 此题要考虑绳重及摩擦, 故G0没法求解D.400N5m3=100W60sW F sPt t⨯⨯===总总应选B【例21】用如图甲所示的滑轮组(不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦)将一个重为78N的铁块A匀速提高2m, 拉力F做的功为200J. 若将铁块置于水中, 如图乙所示, 仍用此滑轮组将铁块A在水中匀速提高2m(不计水的阻力, 铁的密度为7.8×103kg/m3), 则以下说法正确的选项是( )A. 两次提高过程, 滑轮组的机械效率不变B. 图乙所示提高过程与图甲所示提高过程对比, 滑轮组的机械效率减小了2%C. 拉力F′做了180J的功D. 动滑轮所受重力为20N【答案】C【解析】=1N22N=78%=75.6%F Gηη=甲乙浮动F甲F乙F′A【练1】 以下对于功率和机械效率的说法中, 正确的选项是 ( )A. 功率大的机械, 做功必定多B. 做功多的机械, 效率必定高C. 做功快的机械, 功率必定大D. 效率高的机械, 功率必定大【答案】 C【练2】 以下图, 小明用滑轮提高重物, 图中滑轮质量同样, 不计绳重及滑轮轴摩擦, 若把同一货物匀速提高同样的高度, 以下说法中错误的选项是 ( )A. 使用定滑轮比使用动滑轮费劲B. 使用定滑轮比使用动滑轮的机械效率高C. 使用定滑轮和使用动滑轮的实用功同样D. 使用定滑轮和使用动滑轮的总功率同样【答案】 D【练3】 (多项选择) 滑轮组把一个物体从地面匀速提高h 高度, 机械效率为1η. 对滑轮组进行办理后, 还将该物体从地面匀速提高h 高度, 机械效率为2η, 发现12ηη>. 则对滑轮组的办理方式是 ( ) A. 把动滑轮换轻一些的B. 换粗一点的绳索拉C. 在绳和轮之间加润滑油D. 在轮与轴之间加润滑油【答案】 A D实战操练【练4】以下图, 工人用250N的力将重400N的物体匀速提高2m, 在此过程中滑轮组所做的实用功和机械效率分别为( )A. 1000J; 62.5%B. 500J; 80%C. 800J; 80%D. 800J; 62.5%【答案】C【练5】(多项选择) 以下图的滑轮组, 每个滑轮重50N, 用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提高2m, 不计绳重和摩擦, 以下说法中正确的选项是(g=10N/kg) ( )A. 作用在绳自由端的拉力F为125NB. 在2s内做的实用功为900JC. 该套装置的机械效率为90%D. 若所挂物体越重, 该滑轮组机械效率越小【答案】B C。