12.3 机械效率教学案(4)

  • 格式:doc
  • 大小:314.50 KB
  • 文档页数:4

15.2 机械效率教学案(4)kp 2015/5/11教学目标:⑴运用有关公式进行计算⑵积极参与,克服畏难情绪。

学习过程:一、计算力:1、一个滑轮组用4段绳子承担货物的总重,用它提起3600N的重物,滑轮组的机械效率为75%。

求绳端的拉力。

2、沿着长 5 m 、高 1 m 的斜面,把重为 700 N 的重物匀速拉到顶端,所用拉力为200N. 求斜面的机械效率和物体受到斜面的摩擦力。

二、滑轮组的机械效率变化:3、如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重。

不计绳重和摩擦,物体重G1从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。

每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。

图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。

(1)每个滑轮重多少N?(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?(3)当滑轮组的机械效率为80%时,物体重多少N?4、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。

已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。

若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg,。

求在此过程中:(1)人做的有用功为多大?(2)人的拉力为多大?(3)人拉力的功率为多大?5、明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图18中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。

用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。

(忽略摩擦及绳重)求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。

(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。

6、一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图3所示。

若车重为,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组机械效率为80%,问:(1)该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s ,则司机做功的功率是多少?作业部分1、如图1所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( )A .动滑轮的质量越大,机械效率越高B .拉起的物体质量越大,机械效率越高C .拉起物体的速度越大,机械效率越高D .物体被拉起的越高,机械效率越高2、 图2在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用η甲,η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W 乙表示拉力所做的功( )A 、η甲=η乙,W 甲=W 乙B 、η甲>η乙,W 甲>W 乙C 、η甲<η乙,W 甲<W 乙D 、η甲>η乙,W 甲<W3、工人用如图1所示的滑轮组提升重物,在10s 内将质量为100kg 的物体匀速提升2m ,已知工人向下的拉力为480N ,则下列说法错误的是:( )A. 绳子自由端被拉下6m ;B. 工人所做的有用功是1960J ,总功是2880J ;C. 工人做功的功率是288W ;D. 滑轮组的机械效率为51% 4、如图所示,拉力F =125N,在10s 内将重物匀速提升2m ,滑轮组的机械效率是80%。

则下列说法正确的是( )A. 绳子自由端移动距离为6mB.物体重是375NC. 拉力F 做的功是250JD. 拉力F 的功率为25W5、如图6所示,定滑轮重2N ,动滑轮重1N 。

物体A 在拉力F 的作用下,1s 内将重为8N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了0.2m 。

如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是( )A .绳子自由端移动速度为0.6m/sB .滑轮组的机械效率为80%C .拉力F 的功率为1.8WD .拉力F 的大小为5N6、一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图9所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m 1,建筑材料的质量为m 2,人对绳的拉力为F ,吊篮在拉力作用下匀速上升了h ,那么有用功和滑轮组的机械效率分别为( )A .m 2gh Fg m 22×100% B .m 2gh F g m m 2)(21+×100% C .(m 1+m 2)ghF g m 22×100% D .(m 1+m 2gh F g m m 2)(21+×100%图3F 图67、如图,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G1、G2提高相同高度()A.若G1 = G2,拉力做的额外功相同B.若G1 = G2,拉力做的总功相同C.若G1 = G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变8、如图所示,物重G为480N,用滑轮组将重物匀速提升2m,所用拉力F为200N,滑轮组的机械效率为________,在“测量滑轮组机械效率的实验”中测量拉力F时,应该在弹簧测力计提着滑轮组________(选填“静止”或“匀速上升”)时读数.9、小聪用图10所示的滑轮组将重4 N的物体匀速提高2m,他做的有用功为____________J。

若滑轮组的绳重及摩擦不计,他用这个滑轮组匀速提升9 N的物体时,机械效率比提升4 N物体时提高了l0%,此时的拉力为_______________N (已知动滑轮的重力小于4 N)。

10、图7为某建筑工地搬运建筑材料的装置。

图中滑轮D与滑厢相连,滑轮A固定在地面上,钢丝绳的拉力由电动机提供。

在此装置中,滑轮A的作用是___________。

已知滑厢和滑轮D的总质量为m1,厢内建筑材料的质量为m2,滑厢与地面的接触面积为S。

当拉力大小为F时,滑厢仍静止在地面上,此时滑厢对地面的压强P=____________________(用文中字母表示)。

当拉力增大为F′时,滑厢匀速直线上升,在此过程中,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。

(不计绳重和摩擦)11、右图是某商场的自动扶梯。

扶梯的部分几何尺寸如图所示,质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s的速皮匀速上行。

则扶梯对他做的功是________J,对他做功的功率是________W.如果站在扶梯上的人数增多,扶梯的效率将________ (填“变大”、“变小”或“不变”).若小华为较快上楼,在扶梯以上述速度上行的同时,他又相对扶梯以1m/s的速度在扶梯上向上步行,则他从一楼到达二楼所需的时间为________s。

12、图5所示是工厂里用来吊运货物的行车滑轮组。

某次作业时,行车在钢丝绳的自由端用2000N的力,将重6000N的货物匀速竖直提升3m,接着又在水平方向移动6m。

则行车在水平移动货物的过程中,货物重力所做的功是J;在竖直提升货物的过程中,货物重力所做的功是J,行车滑轮组提升货物的机械效率为。

13、如右上图所示,动滑轮的重量是G0,物体的重量是G(G<G0),拉力大小是F,将物体匀速提升h,此过程中做的有用功是,机械效率η= ;若提起物体的重量变为G1( G1>G0),提升距离仍是h,此时动滑轮的机械效率为η1,则η1η (选填“>”、“=”或“<”).14、小马用如图所示的滑轮组提高重6N的小车。

若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是______N;若考虑动滑轮重量,此时弹簧侧力计的示数是 2.5N,则该滑轮组的机械效率是__________;当动滑轮总重超过__________N时,使用该滑轮组提该小车不再省力。

(不考虑摩擦和绳重)15、图11所示,用1.2N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为2N的物体,物体上升0.1m所用时间为4s。

(1)此过程中拉力的功率为 W,动滑轮的机械效率为。

(2)将物重由2N不断逐次增大,假设动滑轮始终能正常工作,此过程中,它的机械效率范围是。

16、图16甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。

他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g 的钩码从A 位置匀速提升到B 位置,同时弹簧测力计从图中的A ’位置匀速竖直上升到B ’位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F ,弹簧测力计的示数如图16乙所示。

请你根据小磊做的实验完成下列问题:(1)弹簧测力计的示数是________N ;(2)钩码上升的距离是________cm 。

(3)拉力F 做的功是________J 。

⑷测动滑轮的机械效率为17、用如图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,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.⑴实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F 为 N ,钩码总重G为1.0N ,钩码上升高度h 为0.1m ,测力计移动距离s 为0.3m ,则杠杆的机械效率为 %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: ⑵为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A 、B 两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答: ;请简要说明两条理由:① ; ② .18、如图23所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m 、重物匀速上升了0.5m ,已知滑轮组的机械效率为70%(g =10N/kg ).(1)人的拉力的功率多大? (2)被吊起的重物质量多大?(3)按题意画出滑轮组的绕绳.19、5月12日,四川汶川发生8级大地震,震后立即开展了紧急救援。

在救援过程中,常看到救援工作者使用的这种起重机械,利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。

如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组,它在50s 内将重为2.4×104N 的吊板匀速提高10m 。

已知拉力F 为104N 。

则这个过程中:(1)拉力F 做了多少功?(2)拉力F 的功率多大?(3)滑轮组的机械效率多大?20、如图23所示,物重G 为2000N ,斜面长5m ,高3m ,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%,若将重物沿斜面以0.2m/s 的速度拉上来,求:(1)所需拉力F 是多少? (2)机械的总功率是多少?。