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第十二章简单机械（二）机械效率中考透视明确航向本专题中有关机械效率的计算及定性分析，测滑轮组的机械效率的实验等是各地普遍考查的重点•题型主要有选择、填空、作图、实验探究及计算题等.纵观近年全国中考题，有关机械效率的计算题常与功率、压强、密度、浮力结合在一起考查，难度明显增大.典例探究提炼技法考点一：机械效率概念的的理解.................... ......................... ................. .:【解法技巧】①首先要明确机械效率的物理意义：机械效率是机械性能的重要标志之一，它反映机:械对总功的利用率；②然后从机械效率的公式入: n = —r~ ------ —丨手分析：由公式* 可知，当额外;功一定时，机械做的有用功越多，机械效率越高。
当机械所做的有用功一定时，机械做的额外功越;少,机械效率越高。
可见，机械效率与机械是否省力、做功多少、做功快慢都无关。
【例1】：（2017?来宾）下列关于机械效率的说法正确的是（）A. 越省力的机械，机械效率越高B. 做功越少的机械，机械效率越低C. 做功越慢的机械，机械效率越低D. 总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高考点二：定性比较或计算机械效率的大小■■■■■ ■■■■II ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■ ■:【解法技巧】①审题：明确已知量和待求量；进:而分析额外功产生的原因；②然后根据已知量选择合理的公式分别表达出W有、W总；③最后利用W有用100%变形或展开式比较或计算。
: W总■总、:注意：对于滑轮组来说，若已知物体移动的距离或速度，可根据承担物重或承担水平摩擦力的绳:子段数n计算出绳子自由端移动的距离或速度.即s绳=门人物; V F=2V G若不计摩擦或绳重，表明额外功是由于克服动滑轮的重产生的，此时额外功的大小为：W额外=0动h.• ■■■■■ ■ ■ ■ [■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■[■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■ ■■■■■■■■ ■ ■■■■■■【例2】：（2017?圭木斯）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为n定、n动、n组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（）A. n组＜n动＜n定B. n动＜n定v n组C. n定＜n动＜n组D. n定＜n组v n动【例3】：（2017?随州）同一物体（质量为m）先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速提升，两次提升高度均为h ,两次拉力大小均为34口9,斜面长AB=2h ,则这两次提升物体的机械效率比较（）用乙A. n 甲＞耳乙B. n 甲v n 乙C. n甲=n乙D.条件不足无法比较【例4】：（2017?德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N 的物体，物体沿竖直方向上升0.4m .此过程中，额外功和机械效率分别是（）;山、'A . 0.4J 83.3% 出B. 0.8J 91.7% 入|尸C. 0.8J 83.3% ' JD. 0.4J 91.7% 总考点三：功、功率和机械效率的综合计算【解法技巧】①认真审题，剖析题意确定各量间的: :关系。
初三物理简单机械与机械效率(一)一．知识结构一）杠杆1、杠杆定义：一根硬棒在力的作用下，如果能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
它可以是直的，也可以是弯的。
2、杠杆的五要素（一支点、二个力、二力臂）（1）支点（O）：杠杆绕着转动的点。
（2）动力（F1）：使杠杆转动的力，一定是其他物体施给杠杆的力。
（3）阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力。
一定是其他物体施给杠杆的力。
（4）动力臂（L1）：从支点到动力作用线的距离。
（5）阻力臂（L2）：从支点到阻力作用线的距离。
3、杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂写成公式为F1·L1=F2·L24、三种杠杆（1）省力杠杆：动力臂＞阻力臂，即L1＞L2平衡时F1＜F2省力，但要费距离，常见的有撬棒，瓶启子，铡刀，钳子，动滑轮。
（2）费力杠杆：动力臂＜阻力臂，即L1＜L2，平衡时F1＞F2，费力，但省距离，常见的费力杠杆有：镊子、食物夹、夹食物时的筷子，缝纫机踏板，理发用剪刀，钓鱼时的鱼杆，铁锨。
（3）等臂杠杆：动力臂=阻力臂，即L1=L2平衡时F1=F2，既不省力也不费力，不省距离也不费距离，常见的有天平、定滑轮。
二、滑轮1、定滑轮：轴固定不动的滑轮叫定滑轮，它的实质是一等臂杠杆，所以F=G，物体上升高度h=绳子自由端移动的距离S。
它可以改变动力方向。
2、动滑轮：与物体一起移动的滑轮叫动滑轮。
它的实质是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
即F= 1/2G，物体上升的高度h与绳子自由端移动的距离S之间有关系是S=2h，即多移动距离。
3、滑轮组：用一根绳子把动滑轮和定滑轮按一定方式绕过，就组成滑轮组，它的作用是有时即省力又改变力的方向，所用力F与物重关系为（G物+G动）（n为承担吊着物体的绳子段数），物体升高h时，绳子自由端移动的距离为S，则S=nh。
8.功的原理：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。
简单机械之机械效率计算1、关于机械效率，下说法正确的是：（）A、机械效率总小于1；B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；C、做功越多的机械，机械效率越高；D、省力越多的机械，机械效率越高。
2、为了提高滑轮组的机械效率，以下正确的是：（）A、以较快的速度匀速提升重物；B、以较慢的速度匀速提升重物；C、增加承担物重的绳子股数；D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；3、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_____cm,人做的功是_____J,有用功是_______J,这根杠杆的机械效率是________4、用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？5、如图所示，为使重为1500N的物体匀速移动到长100m斜面的顶端，若斜面的高为10m.需用180N的推力，则这个斜面的机械效率是多少？常见的简单机械指滑轮、斜面和杠杆。
而有关其机械效率的计算则是九年级物理的难点和重点，也是每年中考试卷的“常客”。
为了帮助学生们破解难点，掌握重点，下面就按滑轮、斜面、杠杆的顺序，以典型题为例，分类讲解各类问题的求解方法。
一、滑轮㈠竖直提升重物的典型例题例1．（2011江苏连云港，第29题）在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。
某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m 的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N。
求在此过程中：（1）有用功；（2）拉力F 的功和功率；（3）滑轮组的机械效率。
难点突破：所谓“有用功”，就是“对我们有用的功”。
在利用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿竖直方向提升重物时，我们的目的都是让重物升到我们所需的高度。
所以有用功就应是滑轮钩克服物体重力向上拉物体的力和物体在此力作用下升高的高度的乘积。
根据二力平衡知识，物体所受的重力和我们（滑轮钩）克服物体重力向上拉物体的力应是一对平衡力。
例37．(2019·泰州例38．(2019·德州）知道货物的质量和提升的高度，根据＝Pt求出拉力做的总功；）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
）作用在绳子自由端的拉力。
J（2）625N。
例40．(2019·赤峰)一木块重例41．（2019·本溪）如图所示是利用；（2）2000N；（3）30%）该汽车静止在水平路面上时，对路面的压力：kg× 10N/kg＝1.5× 104N，1.5× 104N＝2× 105Pa；750× 10-4m21．(2019·上海)杠杆平衡时，动力臂=Gh=450，拉力端移动距离可得故障车在30s内通过的路程：，不计绳重和滑轮组内部的摩擦，当物体B +G动)=12(20N+4N)=12N；在运动过程中受到摩擦力的大小：）人对绳子施加的拉力F=200N，根据力的相互性，绳子对人的拉为=0.1m/s×5s =0.5m h ，G F = 210N3×100N18．（2019·孝感）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0×107J/kg，g＝10N/kg），求：（1）货车受到的牵引力；（2）货车匀速行驶的速度；（3）货车发动机的效率。
【答案】（1）2500N；（2）20m/s；（3）50%。
【解析】（1）货车受到的重力：G＝mg＝5.0×103kg×10N/kg＝5.0×104N，货车做匀速运动，所以货车受的牵引力：F＝f＝0.05G＝0.05×5.0×104N＝2500N；（2）由P＝Fv得，货车匀速行驶的速度：v＝PF＝50000W2500N＝20m/s；（3）牵引力做的功：W＝Fs＝2500N×1×105m＝2.5×108J，燃油燃烧放出的总能量：Q＝mq＝10kg×5.0×107J/kg＝5.0×108J，货车发动机的效率：η＝WQ×100%＝2.5×108J5.0×108J×100%＝50%。
机械效率知识点一、有用功和额外功1、使用机械做功与不使用机械直接做功是否相同提出问题：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？制定计划与设计实验：参照图所示的方法进行实验。
①用弹簧测力计将钩码缓慢的提升一定的高度，如图甲所示，计算拉力所做的功。
②用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢的提升相同的高度，如图乙所示，再次计算拉力所做的功。
比较弹簧测力计拉力两次所做的功，你能发现什么？找出原因。
实验器材：弹簧测力计、钩码两个、滑轮两个、细绳一条、铁架台实验过程：①用弹簧测力计直接将重为4N的钩码匀速提升0.5m，记下弹簧测力计的示数F1,和钩码升高的高度h1。
①用弹簧测力计并借助一个动滑轮将重4N的钩码匀速提升0.5m，记下弹簧测力计的示数F2，和绳子自由端在F2方向上移动的距离。
实验验证：①直接用弹簧测力计将钩码提升0.5m，拉力F1111。
①用弹簧测力计借助一个动滑轮将钩码提升0.5m，拉力F2所做的功W2=F2s2=3N×1m=3J。
①W2＞W1，表明借助动滑轮的弹簧测力计的拉力做功多一些，做功多的原因是机械本身的自重以及摩擦等因素的影响。
实验结论：①用滑轮提起重物时，将重物提升一定高度所做的功，叫做有用功，用W有表示，若重物的重力为G，提升的高度为h，则W有=Gh。
有用功是为了达到某一目的而必须做的功。
①使用滑轮组提升钩码，我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫做额外功，用W额表示。
额外功是对人们没有用但又不得不做的功。
①有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示，W总=W有+W额。
总功指拉力做的功，即动力做的功，即W总=Fs。
①总功、有用功、额外功的单位都是焦耳（J）。
2、有用功和总功的区别一般来说，动力对机械做的功为总功，机械对物体做的功为有用功。
有用功可理解为一种“目的”功。
在用动滑轮或滑轮组提升重物时，使用机械的目的是提升重物，那么克服重物的重力做的功是有用功，即W 有=Gh ；用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，使用机械的目的是水平移动重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功是有用功，即W 有=F 摩s 。
一、杠杆1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。
杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆(撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F2标出。
注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。
用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1．动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
2．杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。
由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力） 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力） 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力）既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1．定滑轮（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。
3.3简单机械——滑轮、斜面及机械效率一、定滑轮与动滑轮特点1．如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是( )A．F1=F2=F3B．F1>F2>F3C．F1>F2=F3D．F1<F2<F31．【答案】A【解答】定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力不费力，且力的大小与拉力的方向无关，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2．按如下图使用简单机械，有可能实现F为200N的力移动重为700N的物体G的有（）A．只有①③④B．只有①③C．只有④D．①②③④都可以2．【答案】A【解答】用200N力提起了重为700N的物体，省了力，省力的方法可以使用杠杆，也可以使用动滑轮或滑轮组。
故答案为：A3．滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。
测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米) 竖直向下 2.0 15 15斜向下 2.0 12 12水平 2.0 8 8请回答：（1）①中测得钩码重为牛：（2）分析数据，可得出的结论是：（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需。
3．【答案】（1）2（2）使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向（3）改变所挂钩码重，重复上述实验【解答】（1）根据图甲可知，测力计的量程为5N，分度值为0.2N，则示数为2N；（2）根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。
（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。
初中物理简单机械之机械效率专题整理HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】机械效率专题一、概念问题1.下列关于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做功多的机械，效率一定高C 做功快的机械，功率一定大D 效率高的机械，功率一定大2.关于机械效率，下列说法正确的是（）A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低C.总功越大，机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高3.甲乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是（）A 使用甲机械做功省力B 甲机械做功快C 相同时间内，甲机械完成的功多D 乙机械的额外功在总功中占的比例大。
4.如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。
已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）A 滑轮组的机械效率是60％B 绳子自由端被拉下3 mC 做的有用功是800 JD 拉力F的功率是80 W二、计算题5.如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计。
在拉力F的作用下，物体正以s的速度匀速上升。
求：（1）拉力F；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率.6.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为200N的泥桶，所用的拉力为80N，若工人在5S，内将泥桶匀速向上提升2m，则拉力的功率为多少，滑轮组的机械效率为多少7.如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为0．1m/s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为多少，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少牛？8．如图8所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20S内匀速上升了10m。
求： (1)物体上升的速度。
(2)提起物体所做的有用功。
不动可动F 2F 1BAG Ol 1l 2F 1 B B GGAAsh2021年中考物理总复习 专题11 简单机械滑轮、滑轮组、机械效率（知识点+例题）一、滑轮：1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。
因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
2.定滑轮：（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
如下左图所示。
（2）实质：是个等臂杠杆。
（如下中图所示）轴心O 点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ，根据杠杆的平衡条件，可知，因为重物匀速上升可知，则，不省力。
（3）特点：不省力，但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中F 1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G 上升的力）。
（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等，S=h 。
（如上右图所示）对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G 。
（不计绳重和摩擦）【例题1】如图所示用的定滑轮的拉力F 是20N ，匀速提起物体A ，不计摩擦，A 的重力为 N 。
定滑轮实质是 杠杆。
若在拉力F 的作用下，物体A 上升了2m ，则拉力F 做的功为 J 。
【答案】20；等臂；40。
【解析】拉力F 是20N ，匀速提起物体A ；F1向上向上OF2GF1l1l2hs=2h因为是定滑轮，所以G=F=20N，定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮中，拉力移动的距离与物体上升的高度h之间有S=h=2m；所以W=FS=20N×2m=40J。
【变式练习1】如图所示，甲物体重6N，乙物体重10N，弹簧秤重力及摩擦均不计。
则当甲、乙两物体静止时，弹簧秤的读数为 N。
【答案】6【解析】当图中的装置静止时，它们受到的都是平衡力的作用。
甲的重力为6N，它对弹簧秤的拉力就是6N，两侧拉力平衡，因此，乙端对弹簧秤的拉力也是6N，即弹簧测力计的示数为6N。
