資源簡介

機械效率學案
學習目標：
1、進一步熟悉功、功率、機械效率公式；
2、會靈活運用相關公式解決簡單的滑輪組機械效率問題。
復習回顧：
1、豎直:F（頭）
=
________________
變形式：
S（頭）
=
_________
V（頭）
=_________
2、復習功的公式：W=_______
=_______
3、復習功率的公式：P=_______
=_______
=_______
新課復習：
4、機械效率定義式：
有用功是指：
；總功是指：
。
一、滑輪組豎直向上提升空氣中物體
公式推導：η=_______
=_______
=_______
η=_______
=_______
=_______
（可見機械效率大小與
和
有關）
提高機械效率的措施：
。
頭腦風暴：如何測量滑輪組機械效率？
測定某滑輪組機械效率的實驗如圖1所示：
（1）實驗器材有鉤碼、鐵架臺、一個定滑輪和一個動滑輪組成
的滑輪組、細繩，還有測量工具
和
。
（2）實驗原理：
。
（3）若將重2N的鉤碼勻速提升10cm，彈簧測力計的示數
鉤碼重
G/N
彈簧測力計示數
F/N
鉤碼上升高度
h/m
彈簧測力計移動距離
S/m
機械效率η
為0.6N，將實驗數據表格：
（4）若將三個鉤碼減少到兩個，該滑輪組的機械效率將
（填“增大”、“減小”或“不變”）。
二、滑輪組水平方向勻速拉動物體
公式推導：
（1）η=_______
=_______
=_______
（2）η=_______
=_______
=_______
(
____功
)
三、滑輪組豎直向上提升液體中物體
公式推導：
η=_______
=_______
=_______
η=_______
=_______
=_______
1、在建筑工地上，工人師傅用圖18所示的滑輪組提升建筑材料。不計繩重和摩擦。
⑴用200N的拉力勻速提升600N的物體。求：滑輪組的機械效率。
⑵用此滑輪組在4s內將1200N的物體勻速提升2m。求：工人師傅做的功、功率和機械效率。
2、用如圖所示的滑輪組在10s內將重物提升了10m,繩子自由端的拉力大小為200N,滑輪組的機械效率為80%,不計摩擦,求:
(1)拉力的功率；
(2)物體的重力；
(3)動滑輪的重.
(4)若用此滑輪組提升重880N的物體，滑輪組的機械效率為多少？
3．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了兩次實驗，實驗數據如下表所示。
序號
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/cm
測力計示數F/N
繩端移動距離S/cm
1
2
5
0.6
25
2
4
8
1.1
(
第7題圖
)
（1）在表格的空格處，填上合適的數據；
（2）在圖中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組；
（3）第1次實驗測得滑輪組的機械效率為___________；
（4）比較兩次實驗可知：當
不變時，
越大，機械效率
。
(
圖18
F
)4、用如圖18所示的滑輪組拉著重500N的物體在水平地面上勻速運動，物體受到的摩擦力為120N，繩子末端的水平拉力為50N；求：
（1）滑輪組的機械效率；
（2）若物體運動的速度為0.2m/s，則10s內拉力做的功是多少？
(
第5題圖
F
O
A
O
)5、如圖所示，物體A在拉力F的作用下作勻速直線運動，拉力為100N，10s內物體向左移動了2m,滑輪組的機械效率是80％，求：（1）
拉力F的功率？（2）物體所受的摩擦力是多大？
6、如圖所示的滑輪組(繩重及摩擦不計)將重79N的鐵塊勻速提升2m，拉力F做功200J，求：
(1)滑輪組的機械效率．
(2)若將鐵塊浸沒水中，仍用該滑輪組將其在水中勻速提升2m(不計水的阻力)，則此時滑輪組的機械效率是多少?(P鐵＝7.9×103kg/m3，g＝10N/kg)
7．如圖19所示，滑輪組的機械效率為50％，當重為G的物體沒有放入水中時（如圖甲），在繩端用60N的力F1可使物體勻速上升；當物體浸沒在水中時（如圖乙），在繩端用50N的力F2可使物體勻速上升。（g取10N／kg，忽略繩重和摩擦）
求：（1）在圖乙所示時，物體受到的浮力。
（2）物體的密度。
8、下圖所示下小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重1.2×103N，密度為1.6×103kg/m3。測得物體在出水前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1：2。若不計摩擦、繩重及水的阻力，求:
（g=10N/kg）
（1）物體出水前后，滑輪組的機械效率之比是多少？
（2）物體出水后上升的速度是1m/s，牽引車的功率是多大？
9、如圖10所示，小民利用滑輪組先后豎直向上勻速提升物體A和物體B。當提升物體A時，滑輪組的機械效率為75%，小民對地面的壓力為F1；當提升物體B時，小民對地面的壓力為F2。已知小民的質量為65kg，物體A的質量為90kg，物體B的質量為50kg。假設在拉繩子的過程中，小民對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，不計繩重和摩擦。則F2:F1=
。
10、如圖19所示，質量為70kg的工人站在水平地面上，用帶有貨箱的滑輪組把貨物運到高處。第一次運送貨物時，放入貨箱的貨物質量為160kg，工人用力F1勻速拉繩的功率為P1，貨箱以0．1rn／s的速度勻速上升，地面對工人的支持力為N1。第二次運送貨物時，放入貨箱的貨物質量為120kg，工人用力F2勻速拉繩，貨箱以0．2m／s的速度勻速上升，地面對工人的支持力為N2，滑輪組機械效率為η2。N1與N2之比為15：19。（不計繩重及滑輪摩擦，g取l0N／kg）
求：（1）貨箱和動滑輪的總質量m；
（2）功率P1；
（3）機械效率η2。
11、如圖是一個上肢力量健身器示意圖。配重A受到的重力為1200N，其底面積為5×10－2m2.
B、C都是定滑輪，D是動滑輪；杠桿EH可繞O點在豎直平面內轉動，OE：0H＝2：5。小成受到的重力為600N，他通過細繩在H點施加豎直向下的拉力為T1時，杠桿在水平位置平衡，小成對地面的壓力為F1，配重A受到的拉力為FA1，配重A對地面的P1為6×103pa。小成在H點施加豎直向下的拉力為T2時，杠桿仍在水平位置平衡，小成對地面的壓力為F2，配重A受到的拉力為FA2，配重A對地面的壓強P2為4×103pa。已知F1：F2＝20：19，杠桿EH和細繩的質量均忽略不計。求（1）拉力FA2；（2）拉力T2；（3）動滑輪D受到的重力G。

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