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

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1、第四單元機(jī)械效率和斜面,12018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400J B拉力F的功率是25W C繩子自由端被拉下1m D滑輪組的機(jī)械效率是80%,D,22019預(yù)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(jī)械效率分別為( ) A45N、50% B45N、75% C60N、50% D60N、75%,B,32018德陽如圖所示，沿斜面把質(zhì)量為12kg的一個物

2、體勻速拉到最高處，沿斜面向上的拉力是F100N，斜面長2m、高1m，則其機(jī)械效率是_____%，物體所受摩擦力是_____N。 (取g10N/kg),60,40,機(jī)械效率 考點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)3理解機(jī)械效率的的定義和表達(dá)式W有效/W總(b) 1有用功和總功的比值叫做機(jī)械效率，用符號表示。 2表達(dá)式為_____________________。 考點(diǎn)4會應(yīng)用機(jī)械效率的表達(dá)式進(jìn)

3、行有關(guān)計(jì)算(b),有用功,額外功,W有用/W總100%,【考點(diǎn)延伸】 斜面的機(jī)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(jī)械效率_______。,Gh/s,Gh,FsGh,Gh/Fs,類型一杠桿、滑輪組和斜面的機(jī)械效率 典例 2017青海月考用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩慢上升。,(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)F為

4、_____N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計(jì)移動距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)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(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測量并計(jì)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(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：______。請簡要說明兩條理

5、由：___________________________________； ______________________________________。,不能,兩次實(shí)驗(yàn)時，鉤碼沒有掛在同一位置,僅根據(jù)一次對比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的,跟蹤訓(xùn)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(jì)繩重。求： (1)工人拉繩子的速度。 (2)滑輪組的機(jī)械效率。 (3)滑輪組中的動滑輪的重力。,【答案】 (1)由圖可知，n3， 人拉繩子的速度：v繩nv物30.1

6、m/s0.3m/s。,(3)重物上升的高度：hvt0.1m/s10s1m， 拉力做的有用功：W有用Gh810N1m810J， 拉力做的總功：W總FsFnh300N31m900J， 提升動滑輪做的額外功：W輪W總W有用Wf900J810J60J30J， 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2000 N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(jī)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，n3，繩

7、子自由端通過的距離s35m15m。,跟蹤訓(xùn)練 2019預(yù)測如圖用滑輪組從H10m深 的水中勻速提起底面積為0.04m2，高2m的實(shí)心圓 柱體，該物體的密度是2.5103kg/m3?，F(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(jì)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(jī)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g10N/kg，結(jié)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VSh0

8、.08m3 物體所受的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg 0.08m3800N。 (2)圓柱體的重力：GmggV2.5103kg/m310N/kg 0.08m32000N，由圖可知n2，繩子剛好被拉斷時，滑輪組對繩子的拉力：F拉2F最大2700N1400N，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GF拉2000N1400N600N，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GF浮2000N800N1200N， 圓柱體上升的高度：h10m

9、2m8m，滑輪組做的有用功：W有F拉h(huán)1200N8m9600J，,不理解有用功的含義致錯 典例 2019預(yù)測一位建筑工人要把建筑材料運(yùn)送到 樓上，他使用了如圖所示的裝置進(jìn)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(jì)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3h B工人做的有用功為m2gh C工人做的額外功為2Fh(m1m2)gh D動滑輪重為3F(m1m2)g,【錯解】選C 【析錯】認(rèn)為有用功為(m1m2)gh 【正解】選B有用功為m2gh，額外功為2Fhm2gh,跟蹤訓(xùn)練 2017自貢如圖所示，A物體受

10、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(yùn)動。 已知拉力F5N，滑輪組的機(jī)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n3，則繩子自由端移動的速度為：v3v物30.2m/s0.6m/s，5s內(nèi)繩端移動的距離：svt0.6m/s5s3m，5s內(nèi)拉力所做的功：WFs5N3m15J。,影響機(jī)械效率大小的因素 1影響杠桿機(jī)械效率大小的因素 (1)杠桿的自重。 (2)杠桿與轉(zhuǎn)軸的摩擦大小。,2影響滑輪組機(jī)械效率大小的因素(豎直拉動) (1

11、)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(jī)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(xué)探究斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時他用彈簧測力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：,(1)小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟__________________的關(guān)系。在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為______。 (2)分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機(jī)械效率越_____。若要探究斜面機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持_______________不變。,斜面的傾斜程度,20%,高,斜面的傾斜程度,