逍遥学能 2013-03-31 17:06
《机械效率复习1》导学案
时间：12.20
复习目标：
1.了解什么是有用功、额外功和总功。
2.理解什么是机械效率。
3.通过题组练习，使学生逐步掌握有关机械效率的计算。
三、复习重点：理解机械效率，
四复习难点：理解机械效率
导学前测
1．从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N．若此人的目的是为了提水，则机械效率为 ，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 ．
2．某人用机械做了8000J的功，其中额外功是有用功的 ，那么该机械做的有用功
是 J，机械效率是 ．
3．用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m，所用的拉力是125N，则有用功
是 J，总功是 J，这个动滑轮的机械效率为 ．
4．工人用一根杠杆提升一桶油，他用250N向下的拉力拉过1.2m，油桶上升30cm，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为 N．
5．用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m．则此过程中，有用功为 J，拉力做功的总功率为 W，滑轮组的机械效率为 ．
6．如图1所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面
粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为 ．如果
用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米，当拉绳子的速度
为 m/s时，拉力的功率为54W．（绳重与摩擦不计） 图1
7．如图2所示，已知物重等于G，请你补充一个物理量，用物重G和补
充的物理量，求出动滑轮的机械效率．（绳重和摩擦忽略不计）
补充的物理量名称和符号： ；
机械效率η= ．
链接中考
利用如图4所示的装置，用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体和动滑轮的重各是多少？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率
最大可提高到多少？
自主学习
1．将动滑轮改为定滑轮使用后，在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，则改动后与改动前比较 （ ）
A．节省了力 B．提高了功率 C．降低了效率 D．提高了效率
2．用如图3所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是 （ ）
A．总功是50J，有用功是80J
B．有用功是50J，额外功是20J
C．总功是100J，有用功是80J
D．总功是80J，机械效率是62.5%
3．要提高某机械的机械效率，应该 （ ）
A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功 D．减小外力
4．用一重10牛的动滑轮匀速提升重50牛的物体，实际工作时拉力F （ ）
A．可能是35牛 B．正好是30牛
C．正好是25牛 D．要看被提升物体以多大的速度上
5．工人师傅通常得用斜面把重物搬运到汽车上，如图2所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿着斜面把
重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩
擦F为 N；若实际拉力F’=1200N，则该
斜面的机械效率为 ． 图5
6．如图6所示是一种塔式起重机的起重滑轮组，它是由一个动滑轮和两个定滑轮组成的．假如我们把钢丝绳照图中甲、乙、丙那样绕在
滑轮上，最省力的是图______的绕法；若钢丝绳最多
能承受7×104牛的拉力，在不计滑轮、吊钩自重及摩
擦时，最大能吊起重_________牛的货物．当吊起2.5
吨重的货物时，该起重滑轮组的机械效率为90%，则
钢丝绳_______（填“会”或“不会”）断裂．
7．用机械效率为70%的滑轮组将重为2240N货物拉起，所用的拉力为800N，则滑轮组的组合至少由几个定滑轮和几个动滑轮组成 （ ）
A．1个定滑轮，1个动滑轮 B．2个定滑轮，1个动滑轮
C．1个定滑轮，2个动滑轮 D．2个定滑轮，2个动滑轮
8．施工工地上，一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后和改进前相比较 （ ）
A．总功不变，有用功增加了 B．总功不变，额外功减少了
C．有用功不变，总功减少了 D．做的有用功减少了
9．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低因素”时提出了下列假设：
①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关
③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关
然后一位同学设计了如图7所示的两个滑轮组，进行对比实
验验证提出的假设，则该实验验证的假设是 （ ）
A．① B．② C．③ D．④
10．如图8所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 （ ）
A．W1 = W2 η1 = η2 B．W1 = W2 η1 < η2
C．W1 < W2 η1 > η2 D．W1 > W2 η1 < η2
19．如图9所示为“测滑轮组机械效率”的实验装置，小红同学进行了两次实验探究，得到如下两组数据．
实验次数钩码的重力（N）钩码上升的高度（m）测力计示数（N）测力计上升的高度（m）机械效率（%）
一1.00.100.500.30
二2.00.200.670.60
（1）根据实验数据计算出两次滑轮组工作的机械效率，填入表中．
（2）分析填入表中的机械效率，判断第 次测量的数据有明显错 图9
误，请猜想可能是哪个数据错误，并说出猜想的理由．
后练习
1．用如图10所示的滑轮组拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%．
（1）求拉绳子的力F至少为多大？
（2）如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议． 图10
2．站在地面上的人用滑轮组把重960N的贷物由地面匀速提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为600N．（不计摩擦和绳重）
（1）依据题意在图11中画出绳子的绕法；
（2）请根据已知条设疑并解答．（至少求出4个物理量）
3．小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动
一个重2000Ｎ，底面积为０．５m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ，则A对地面的压强是多少Pa；该装置的机械效率是 多少．
4.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0.1m/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.
5．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w，滑轮组的机械效率为多少。
6．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W，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少N．
7．重为120N、底面积为0．1m2的物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动了10m，用时20s．求：
(1)物体对地面的压强；
(2)物体所受摩擦力的大小；
(3)拉力所做的功和拉力的功率．
《机械效率复习2》导学案
时间：12.21
复习目标：
1.进一步了解是功、功率和机械效率。
2.深入理解什么是机械效率。
3.通过题组练习，使学生逐步掌握有关功、功率、机械效率的计算。
三、复习重点：机械效率计算，
四复习难点：理解机械效率
导学前测
一、选择题
1.某同学逛“镇江商业城”乘自动扶梯从一楼到二楼的过程中，自动扶梯对他做的功约为 （ ）
A.0J B.2×102J C.2×103J D.2×104J
2.平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同功率作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3：2，则甲与乙 ( )
A.牵引力做功之比为2：3 B.牵引力做功之比为3：2
C.牵引力大小之比为2：3 D.牵引力大小之比为3：2
3.在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是 （ ）
A.使用机械可以省力、省距离，也可以省功 B.机械做功越快，机械效率越高
C.功率越大的机械，做功越快 D.机械做功越多，机械效率越高
4.在不计绳重和摩擦的情况下，利用如右图所示的甲、乙两装置（相同的滑轮），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＜W乙
5.小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m，用时2s；小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶，用时1.5s.比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是 （ ）
A.W1＞W2 P1＜P2 B.W1＞W2 P1＞P2
C.W1＜W2 P1＜P2 D.W1＜W2 P1＞P2
6.某同学把地上的一桶纯净水扛起装到饮水机上，所做的功大约是（ ）
A.2J B.20J C.200J D.2000J
7.如图所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化图象其中正确的是（ ）
8.如图所示，在水平拉力F的作用下使物体G沿水平地面匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，已知物体与地面间的摩擦力为10N，物体运动速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法正确的是 （ ）
A拉力大小为20N B.拉力大小为5N
C.拉力的功率大小为40W D.拉力的功率大小为10W
自主学习
1.某人用如图所示的牵引装置锻炼关节的功能，重物的质量为3kg，若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m，则小腿对绳的拉力为_______，绳拉重物的功率为________.
2.如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 ________；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 _J
3.用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则动滑轮的机械效率为_______；用此动滑轮将重为18N物体也提高lm时，所做的总功是_______J.(不计绳重和摩擦)
第14题图 第15题图
4.学习了机械效率知识后，同学们对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一题提出了一些值得探究的猜想：
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；B.跟斜面的粗糙程度有关；
C.跟斜面的长度有关；D.跟物体的重力有关.
小刚同学为了验证猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程.
实验次数斜面倾角斜面粗糙程度物重
G/N斜面高度
h/m沿斜面拉力
F/N斜面长
S/m有用功
W有/J总功
W总/J机械效率
η（%）
①30°粗糙10.50.710.50.7
②30°稍光滑10.50.610.583
③45°粗糙10.70.910.978
（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）.
（2）通过对比实验①②数据，可验证猜想____________（填写字母）.
（3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越_______.
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和_______________不改变.
5.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m；求：
（1）拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用此滑轮组提升500N的泥桶，求滑轮组的机械效率.
6.小昕要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N.于是，他找了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物.
(1)已知每个滑轮重20N，小昕想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_____滑轮组提起重物(选填“a”、“b” 或“c”);
(2) 请在所选的图中画出正确的绕绳方法;
(3) 如果小昕的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率.
7.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?
后练习
1、重2540N的货物。如图2所示，滑轮组把它提升1.7m。若不考虑摩擦，也不考虑滑轮和绳子的物重，则：
（1）绳端拉力F是多少N？635N （2）绳端移动的距离是多少m？6.8m
（3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800N，滑轮组的机械效率是多少？79%
2．用如图5所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为多少;若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少J.
3．如图7所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是 ，滑轮的机械效率是 (不计滑轮重力).
4.如图9所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 J．
5、用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物，当将一个重为1000N的重物匀速提升2m时，人站在地面上所用的拉力为312.5N，若不计绳重和摩擦，则该滑轮组所做的有用功是多少J，机械效率是多少
6滑轮组既能省力又能改变力的方向. 亮亮用自制的滑轮组提起500N重物（如图10所示），绳自由端的拉力F＝200N，重物以0.2 m/s的速度匀速上升，不计摩擦和绳重，则动滑轮重 N，拉力做功的功率是 W，该滑轮组的机械效率等于 ，当被提起的重物变重时，滑轮组的机械效率就 （填“变大”、“变小”或“不变”）.
7、建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊 N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m，起重机的功率是 W，机械效率为 。若吊起的建筑材料 重力减小，机械效率将 。(“增大”、“减小”或“不变”)
8、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?
中考链接
35、在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息．
(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在右边虚线框
中画出该滑轮组的组装示意图．
(2)用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为多少?
(解答要求：写出依据的主要公式或变形公式，有数据代入，答案中
必须明确写出数值和单位)
36、一台抽水机的功率为10W，利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功、总功和机械效率分别是多少?(g取19N/g)