陕西省2023学年年中考物理一轮复习基醇点一遍过第十一章简单机械和功命题点3机械效率课件2.pptx

目 录 面对面面对面“过过”考点考点 1 陕西陕西6年真题、副题精讲练年真题、副题精讲练 2 实验突破实验突破 3 命题点命题点3 机械效率机械效率 面对面面对面“过过”考点考点 考点考点 机械效率(6年5考)1.有用功：无论是否使用机械，_的功，叫做有用功，用W有用表示 2.额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功叫做额外功，用W额外表示 3.总功：总功等于_、_之和，用W总表示，W总_ 4.机械效率(6年4考)(1)定义：物理学中，将_与_的比值叫做机械效率它常用百分数表示 必须要做 有用功 额外功 W有用W额外 有用功 总功 (2)公式：_(6年4考)(3)物理意义：反映机械做功性能的好坏(4)对于实际的机械，由于额外功的存在，总有W有用_W总，因此_100%.2022.33(3)(5)提高机械效率的方法 a提高滑轮组机械效率的方法：增大物重、减小动滑轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩擦(2022.6D)b提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角或减小物体与斜面的摩擦 5.使用任何机械都不省功 W有用W总 100%提分必练提分必练 1)使用任何机械都不能省功，但可以省力()2)做功越快的机械，它的机械效率一定越高()3)所做有用功越多，机械效率越高()【适时总结】机械效率的计算 条件 W有 W总 重物G在拉力F作用下匀速上升h、拉力移动距离s、动滑轮重G动 W有_ W总_F nh 100%100%不计绳重及摩擦W总GhG动h 不计绳重及摩擦 100%100%nFG总有WW动GGGGh Fs 条件 W有 W总 重物G在拉力F作用下沿斜面匀速上升h、斜面长l、与斜面间摩擦力为f W有_ W总 _或 W总Ghfl 100%100%或 100%总有WWFlGhflGhGhGh Fl 陕西陕西6年真题、副题精讲练年真题、副题精讲练 第1题图 生活中工程机械的效率(2019.33)考向考向 1 1.(2022陕西33题8分)图示为某种型号的剪叉式高空作业平台这台机器用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业该机器的局部数据如下表所示 整机质量(空载)/kg 3 200 安全工作载荷/kg 200 起升电机额定电压/V 24 起升电机额定功率kW 4.0 轮胎接地总面积/m2 0.08(1)这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？(g取10 N/kg)(2)起升电机以额定功率工作时，将总重为1 000 N的人和作业工具以0.2 m/s的速度举高8 m该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是：_ _ 解：(1)机器空载静止在水平地面上时对地面的压力 FGmg3 200 kg10 N/kg3.2104 N 则机器对地面的压强 pFS3.2 104N0.08 m24 105Pa(2)机器所做的有用功W有用Gh1 000 N8 m8103 J 由 vst得 tsvhv8 m0.2 m/s40 s机器所做的总功W总Pt4 000 W40 s1.6105 J 机器的机械效率 W有用W总 100%8 103J1.6 105J 100%5%(3)机器所做额外功较多(或自重较大)(合理即可)滑轮组的机械效率(6年3考)考向考向 2 第2题图 2.(2022陕西6题2分)如下图，某工地用滑轮组将重为5 000 N的货物匀速提升6 m，所用时间为20 s，在绳的末端所用拉力为2 200 N，以下说法错误的选项是()A.M处滑轮的作用是改变力的方向 B.提升货物过程中的有用功是3104 J C.拉力的功率为660 W D.假设只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大 C 第3题图 3.(2022副题27题4分)如图甲所示，工人用250 N的拉力将质量为40 kg的物体从地面运到10 m高的楼上物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示，那么物体上升的速度为_m/s，整个过程中工人所做的功为_ J，工人做功的功率为_W，此装置的机械效率为_(g取10 N/kg)0.25 5 000 125 80%第4题图 4.(2022陕西28题4分)图甲所示为一种搬运建筑材料的装置，AB是个杠杆，O为支点杠杆平衡时，B端受到的向下拉力_A端受到的向下的拉力(选填“大于“小于或“等于)；用于装载货物的小车自重为500 N，假设搬运 2 000 N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲1 600 N，该滑轮组的机械效率 甲_；假设用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝 绳的力为F乙，乙滑轮组的机械效率为乙，考虑实际情况，那么F甲_F乙，甲_乙(均选填“或“)小于 62.5%第5题图 5.(2022副题34题8分)在粉刷建筑物外墙面时，工人利用如下图的悬空可升降吊篮作为工作平台其中，AB是固定在建筑物顶部的横梁，用来悬吊整个工作装置，CD是工作平台，M、N为固定在工作平台上的两个同步电动机某次工作时，工人及刷墙用具总质量是180 kg，两台电动机均以1 000 N的拉力牵拉滑轮组绳子的自由端，在10 s内将工作平台升高1 m.(1)装置中动滑轮的作用是_(2)工作平台升高的平均速度是多大？(3)两个滑轮组共同工作时，所做的有用功是多少？总的机械效率是多少？(g取10 N/kg)省力 解：(2)工作平台上升的平均速度 vht1 m10 s0.1 m/s(3)工人及刷墙用具的总重力 Gmg180 kg10 N/kg1 800 N 两个滑轮组共同工作所做的有用功 W有用Gh1 800 N1 m1 800 J 一个滑轮组绳自由端所做的功 WFs1 000 N3 m3 000 J 两个滑轮组绳自由端所做的总功W总2W23 000 J6 000 J 两个滑轮组共同工作的机械效率 W有用W总 100%1 800 J6 000 J 100%30%第6题图 6.(2022陕西33题7分)如图是一台两栖履带起重机它可以在陆地和水深不超过2.5米的滩涂路面行驶工作(1)起重机安装宽大履带的目的是减小起重机对地 面的_(2)当起重机吊起4.8105 N的货物时，货物匀速升 高15 m用时40 s假设滑轮组的机械效率为75%，滑 轮组上绳子自由端的拉力及拉力的功率各是多少？压强 解：解：(2)提升重物时做的有用功 W有用G物h4.8105 N15 m7.2106 J 由W有用W总 100%得，拉力做的总功W总W有用7.2 106J75%9.6 106J由WFs得，拉力F W总sW总2h9.6106J215 m3.2105N拉力做功的功率 PW总t9.6106J40 s2.4105W7.(2022副题34题8分)如下图，质量为72 kg的人用滑轮组提升重物，把质量为30 kg的物体匀速提升了2 m，用时12 s，拉力为120 N，他与地面接触的总面积为0.04 m2，请解答以下问题(不计绳重和轮与轴之间的摩擦，g取10 N/kg)(1)当物体匀速上升时，人对地面的压力_(选填“大于“小于或“等于)人的重力，此时人对地 面的压强是多大？(2)求匀速提升该重物时滑轮组的机械效率(3)假设用此滑轮组在相同时间内，把质量为45 kg的物体 匀速提高相同高度，拉力的功率是多大？第7题图 小于 解：（1）人向下拉绳子时，人对地面的压力 FG人F拉mgF拉72 kg10 N/kg120 N600 N 人对地面的压强 pFS600 N0.04 m21.5104Pa(2)滑轮组的机械效率 W有W总100%G1hF拉s100%30 kg10 N/kg2 m120 N32 m100%83.3%(3)匀速提升30 kg物体时，由 F拉G1G动n得，动滑轮重 G动nF拉G13120 N300 N60 N ，匀速提升45 kg物体时，拉力 F拉G2G动nm2gG动n45 kg10 N/kg60 N3170 N拉力做功的功率 P总W总tF拉st170 N 3 2 m12 s85 W第8题图 斜面的机械效率(2015.33)考向考向 3 8.(2022副题27题3分)人们常用木板搭成一个斜面将重物运到汽车上，某次搬运中用3 m长的木板将240 N的重物匀速推到1.5 m高处，推力F为150 N该斜面的效率为_，物体所受的摩擦力为_N假设要提高该斜面的效率，可采取的措施是_(写出一条即可)80%30 使斜面更光滑(或减小摩擦力)第9题图 9.(2022陕西33题7分)如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N此斜面的长为5 m，高为1 m，这箱货物重为1 500 N.(1)05 s内，这箱货物处于_状态，工人所做的功为_J.(2)530 s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？(3)该斜面的机械效率是多少？静止 0 解：(2)这箱货物运动的速度 vst5 m25 s0.2 m/s拉力做功为WFs594 N5 m2 970 J 拉力做功的功率是 PWt2 970 J25 s118.8 W(3)工人对这箱货物所做的功为有用功 W有用Gh1 500 N1 m1 500 J 拉力所做的功是总功，为W总W2 970 J 斜面的机械效率是 W有用W总 100%1 500 J2 970 J 100%50.5%命题点【设计和进行实验】1.实验原理(100%)2.弹簧测力计(1)使用时应该拉拉环，不能用手拿刻度盘(2)竖直向上匀速拉动 3.控制变量法的应用 总有WW实验突破实验突破 实验视频见实验视频见超值配赠超值配赠 实验实验 测量滑轮组的机械效率(近6年未考)(1)探究滑轮组的机械效率与物重的关系(控制同一滑轮组的绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的重量)(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮重量的关系(控制滑轮组所吊钩码的重量相同，绕线方式相同，换用重力不同的动滑轮)(3)探究滑轮组的机械效率与所提重物高度的关系(控制同一滑轮组的绕线方式相同，所吊钩码重量相同，改变提升钩码的高度)4.实验设计、步骤补充【分析数据，总结结论】5.计算有用功、总功和机械效率 6.根据计算结果总结影响滑轮组机械效率的因素(1)同一个滑轮组提升的重物越重，机械效率越高(2)滑轮组中动滑轮越重，机械效率越低(3)机械效率的大小与绕线方式和重物提升高度无关【交流与反思】7.根据实验数据选择实验装置 8.机械效率总是小于1的原因(任何机械都不可防止地要做额外功，都不能省功)9.提高滑轮组机械效率的方法(增加物重、减小动滑轮重力等)10.随着物重增大，额外功变大的原因(随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大)11.对实验操作的评估 一题练透一实验 例(2022玉林改编)小明在“测量滑轮组的机械效率的实验中，利用如下图的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：次数 钩码所受的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 1.0 0.1 0.8 0.4 31.25%2 1.0 0.2 0.8 0.8 31.25%3 2.0 0.1 1.2 0.4 41.67%4 3.0 0.1 1.5 例题图(1)实验时应沿竖直方向_拉动弹簧测力计(2)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s_m，机械效率_(3)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率_(4)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_N，第1次实验所做额外功为_J.(5)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是()A动滑轮的重力 B绳子与滑轮之间的摩擦 C物体上升的高度 匀速缓慢 0.4 50%越高 2.2 0.22 C 补充设问补充设问 (6)为了探究滑轮组机械效率与动滑轮重力的关系，小明将所用滑轮全部更换为质量较重的其他规格均相同的滑轮进行实验，匀速提升重为1 N的物体上升0.2 m，测得滑轮组的机械效率为26.35%，那么与第_次实验数据比照可知：同一滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_(7)实验过程中边拉动边读数，弹簧