浙江省中考科學（物理部分）第三篇 主題3 第四單元 機械效率和斜面課件.ppt

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第四單元機械效率和斜面 1 2018 自貢 如圖所示 用滑輪組提升重物時 重400N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m 已知拉繩子的力F為250N 在提升重物的過程中 表述正確的是 A 做的總功是400JB 拉力F的功率是25WC 繩子自由端被拉下1mD 滑輪組的機械效率是80 D 2 2019 預測 如圖所示 利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體 拉力F的大小為30N 若物體和地面之間的摩擦力大小為45N 則A處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為 A 45N 50 B 45N 75 C 60N 50 D 60N 75 B 3 2018 德陽 如圖所示 沿斜面把質(zhì)量為12kg的一個物體勻速拉到最高處 沿斜面向上的拉力是F 100N 斜面長2m 高1m 則其機械效率是 物體所受摩擦力是 N 取g 10N kg 60 40 機械效率考點1理解有用功 額外功及總功的含義 a 1 是指我們必須要做的這部分功 2 是指不需要 但又不得不做的那部分功 3 總功是有用功和額外功之和 考點2理解總功 有用功 額外功的表述方式 a W總 W有用 W額外考點3理解機械效率的的定義和表達式 W有效 W總 b 1 有用功和總功的比值叫做機械效率 用符號 表示 2 表達式為 考點4會應用機械效率的表達式進行有關計算 b 有用功 額外功 W有用 W總 100 考點延伸 斜面的機械效率重物重力為G 用圖中的字母表示下列物理量 1 把物體從地面沿光滑斜面勻速拉到斜面的頂端 拉力的大小為F 2 把物體從地面沿粗糙斜面勻速拉到斜面的頂端 在此過程中 有用功 額外功 斜面的機械效率 Gh s Gh Fs Gh Gh Fs 類型一杠桿 滑輪組和斜面的機械效率典例 2017 青海月考 用如圖的實驗裝置測量杠桿的機械效率 實驗時 豎直向上勻速拉動彈簧測力計 使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩慢上升 1 實驗中 將杠桿拉至圖中虛線位置 測力計的示數(shù)F為 N 鉤碼總重G為1 0N 鉤碼上升高度h為0 1m 測力計移動距離s為0 3m 則杠桿的機械效率為 請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因 2 為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關 一位同學用該實驗裝置 先后將鉤碼掛在A B兩點 測量并計算得到如表所示的兩組數(shù)據(jù) 0 5 66 7 由于使用杠桿時需要克服杠桿自重 或克服摩擦力 做功 根據(jù)表中數(shù)據(jù) 能否得出 杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關 鉤碼越重其效率越高 的結論 答 請簡要說明兩條理由 不能 兩次實驗時 鉤碼沒有掛在同一位置 僅根據(jù)一次對比實驗所得結論是不可靠的 跟蹤訓練 2017 泰安 如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖 某段過程中物體勻速上升的速度為0 1m s 工人拉力F的功率為90W 物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J 不計繩重 求 1 工人拉繩子的速度 2 滑輪組的機械效率 3 滑輪組中的動滑輪的重力 答案 1 由圖可知 n 3 人拉繩子的速度 v繩 nv物 3 0 1m s 0 3m s 3 重物上升的高度 h vt 0 1m s 10s 1m 拉力做的有用功 W有用 Gh 810N 1m 810J 拉力做的總功 W總 Fs Fnh 300N 3 1m 900J 提升動滑輪做的額外功 W輪 W總 W有用 Wf 900J 810J 60J 30J 由W輪 G輪h可得 動滑輪的重 類型二綜合題典例 2017 杭州下城區(qū)二模 如圖所示 重為2000N的物體 在拉力F的作用下沿斜面以0 2m s的速度移動了5m 同時物體升高了3m 斜面和滑輪組的總機械效率為80 則 1 繩子自由端通過的距離為多少 2 有用功的功率為多少 3 拉力F大小為多少 答案 1 由圖知 n 3 繩子自由端通過的距離s 3 5m 15m 跟蹤訓練 2019 預測 如圖用滑輪組從H 10m深的水中勻速提起底面積為0 04m2 高2m的實心圓柱體 該物體的密度是2 5 103kg m3 現(xiàn)在動滑輪掛鉤用鋼絲繩與該物體相連 已知繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為700N 1 求該物體露出水面前所受的浮力 2 若不計摩擦 繩和動滑輪重 繩子被拉斷時 物體留在水中的體積為多少立方米 3 若考慮摩擦 繩和動滑輪重 該裝置的機械效率為90 將物體勻速提升至露出水面前 拉力F做的功為多少焦 取g 10N kg 結果保留一位小數(shù) 答案 1 該物體露出水面前 排開水的體積 V排 V Sh 0 08m3物體所受的浮力 F浮 水gV排 1 0 103kg m3 10N kg 0 08m3 800N 2 圓柱體的重力 G mg gV 2 5 103kg m3 10N kg 0 08m3 2000N 由圖可知n 2 繩子剛好被拉斷時 滑輪組對繩子的拉力 F拉 2F最大 2 700N 1400N 因物體受到滑輪組對物體的拉力和浮力的大小之和等于圓柱體的重力之和 所以 此時圓柱體受到的浮力 F 浮 G F拉 2000N 1400N 600N 由F浮 水gV排可得 此時物體留在水中的體積 V 排 0 06m3 3 將物體勻速提升至露出水面前 滑輪組對圓柱體的拉力 F 拉 G F浮 2000N 800N 1200N 圓柱體上升的高度 h 10m 2m 8m 滑輪組做的有用功 W有 F 拉h(huán) 1200N 8m 9600J 不理解有用功的含義致錯典例 2019 預測 一位建筑工人要把建筑材料運送到樓上 他使用了如圖所示的裝置進行升降 已知吊籃的質(zhì)量為m1 建筑材料的質(zhì)量為m2 人對繩子的拉力為F 吊籃在拉力的作用下勻速上升了h 不計繩重及摩擦 下列表述正確的是 A 繩子自由端移動的距離為3hB 工人做的有用功為m2ghC 工人做的額外功為2Fh m1 m2 ghD 動滑輪重為3F m1 m2 g 錯解 選C 析錯 認為有用功為 m1 m2 gh 正解 選B有用功為m2gh 額外功為2Fh m2gh 跟蹤訓練 2017 自貢 如圖所示 A物體受到的重力是100N 在拉力F的作用下 能以0 2m s的速度在水平地面上向左勻速直線運動 已知拉力F 5N 滑輪組的機械效率為80 試問 1 5s內(nèi)拉力F所做功的大小是多少 2 物體A受到水平地面的摩擦力大小是多少 答案 1 如圖所示 有三股繩子作用在動滑輪上 即n 3 則繩子自由端移動的速度為 v 3v物 3 0 2m s 0 6m s 5s內(nèi)繩端移動的距離 s vt 0 6m s 5s 3m 5s內(nèi)拉力所做的功 W Fs 5N 3m 15J 影響機械效率大小的因素1 影響杠桿機械效率大小的因素 1 杠桿的自重 2 杠桿與轉軸的摩擦大小 2 影響滑輪組機械效率大小的因素 豎直拉動 1 動滑輪重力 2 被提升的重物的重力 3 滑輪與軸之間的摩擦 4 繩重 3 影響斜面機械效率大小的因素 1 斜面的傾斜程度 2 斜面的粗糙程度 典例 2017 武漢模擬 如圖是小明同學探究斜面機械效率跟什么因素有關的實驗裝置 實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動 實驗的部分數(shù)據(jù)如下 1 小明探究的是斜面的機械效率跟 的關系 在第1次實驗中 斜面的機械效率為 2 分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結論 在斜面粗糙程度相同時 斜面越陡 機械效率越 若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關系 應保持 不變 斜面的傾斜程度 20 高 斜面的傾斜程度