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簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率計(jì)算是中考必考點(diǎn),分值為6—8分.題型涉及選擇題、填空題、探究題、綜合計(jì)算題.所以學(xué)會(huì)解答簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率的計(jì)算題,對(duì)提高物理成績(jī)至關(guān)重要.黑龍江省中考在考查機(jī)械效率方面,以考查滑輪組的機(jī)械效率為主.但杠桿、斜面的機(jī)械效率的求解也是今后命題重點(diǎn),同樣要重視.下面給出與杠桿、滑輪組、斜面三種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率有關(guān)的計(jì)算題解題方法.

一、杠桿機(jī)械效率計(jì)算題的知識(shí)點(diǎn)與解法

1.用杠桿提升物體的模型圖(見(jiàn)圖1)

2.用杠桿提升物體有用功、總功和額外功的求法

(1)用杠桿提升物體做的有用功W有用=Gh

(2)用杠桿提升物體做的總功W總=Fs

(3)用杠桿提升物體做的額外功W額外=W總-W有用

其中h是重物G被提升的高度,s是動(dòng)力F移動(dòng)的距離.h與s的關(guān)系可以根據(jù)相似三角形建立.

3.杠桿機(jī)械效率的求解

(1)用杠桿提升物體時(shí),有用功和總功的比值,稱(chēng)為杠桿機(jī)械效率.

(2)杠桿機(jī)械效率公式：

×100%.

4.典型例題解析

例1：如圖2所示,豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升.將杠桿拉至圖中虛線位置,測(cè)力計(jì)的示數(shù)F如圖2所示,鉤碼總重G為1.0 N,鉤碼上升高度h為0.1 m,測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3 m,求解：(1)杠桿的機(jī)械效率.(2)杠桿所做的額外功.

解析：該題可以作為求解杠桿機(jī)械效率計(jì)算題的母題,可以加深同學(xué)們對(duì)市面材料中很少出現(xiàn)的該類(lèi)問(wèn)題的認(rèn)識(shí).求解杠桿的機(jī)械效率,首先要求用杠桿提升物體需要做的有用功：W有用=Gh；再求總功：W總=Fs.物體被提升的高度h和外力移動(dòng)的距離s題中已給出,對(duì)于較復(fù)雜的問(wèn)題,h和s的關(guān)系可以結(jié)合兩個(gè)三角形相似、杠桿平衡條件的知識(shí)點(diǎn)求出.最后根據(jù)機(jī)械效率公式

求出杠桿的機(jī)械效率.根據(jù)W有用+W額外=W總,很容易求出杠桿所做的額外功.

答案：(1)66.7%；(2)0.05 J.

點(diǎn)撥：通過(guò)解答這類(lèi)問(wèn)題,同學(xué)們要知道使用杠桿提升物體做額外功的原因,還要?jiǎng)幽X分析杠桿的機(jī)械效率都與哪些因素有關(guān).這樣可以為今后解決杠桿問(wèn)題奠定良好的知識(shí)基礎(chǔ).

二、滑輪組機(jī)械效率計(jì)算題的知識(shí)點(diǎn)與解法

(一)用滑輪組豎直提升物體的機(jī)械效率問(wèn)題

1.用滑輪組豎直提升物體的模型圖(見(jiàn)圖3、圖4)

2.用滑輪組豎直提升物體有用功、總功和額外功的求法

(1)有用功W有用=Gh

(2)總功W總=Fs

(3)額外功W額外=W總－W有用

(4)s=nh

其中h是重物G被提升的高度,s是動(dòng)力F移動(dòng)的距離,n是動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù).

3.滑輪組機(jī)械效率的求解

(1)用滑輪組提升物體時(shí),有用功和總功的比值,稱(chēng)為滑輪組機(jī)械效率.

(2)滑輪組機(jī)械效率公式：

100%.

4.典型例題解析

例2：(2015年 黑龍江省龍東地區(qū))如圖5所示,工人用250 N的力將重400 N的物體勻速提升2 m,共用了10秒,若在此過(guò)程中(忽略繩重和摩擦),下列說(shuō)法正確的是( ).

A. 繩子自由端移動(dòng)的距離是6 m

B. 動(dòng)滑輪的重是10 N

C. 工人做功的功率是80 W

D. 滑輪組的機(jī)械效率是80%

點(diǎn)撥：本題考查的是同學(xué)們求解滑輪組豎直方向提升物體的有關(guān)機(jī)械效率、功率等問(wèn)題的能力,要求同學(xué)們掌握好相應(yīng)的計(jì)算公式.

(二)用滑輪組水平拉動(dòng)物體的機(jī)械效率問(wèn)題

1.用滑輪組水平拉動(dòng)物體的模型圖(見(jiàn)圖6)

2.用滑輪組水平拉動(dòng)物體有用功、總功和額外功的求法

(1)有用功W有用=fs2

(2)總功W總=Fs1

杠桿的機(jī)械效率:重難點(diǎn) 九年級(jí)物理超級(jí)課堂—杠桿滑輪的機(jī)械效率(1)

(3)額外功W額外=W總－W有用

(4)s1=ns2

其中s1是動(dòng)力F移動(dòng)的距離,s2是重物水平移動(dòng)的距離,f是物體勻速運(yùn)動(dòng)受到的阻力,n是動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù).

3.滑輪組機(jī)械效率的求解

(1)用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí),有用功和總功的比值,稱(chēng)為滑輪組機(jī)械效率.

(2)滑輪組機(jī)械效率公式：

×100％.

4.典型例題解析

例3：(2015年 黑龍江省齊齊哈爾市)小華用如圖7所示的滑輪組拉動(dòng)貨箱,已知貨箱的質(zhì)量為60 kg,在F=50 N的拉力作用下,貨箱以0.1 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),地面對(duì)貨箱的滑動(dòng)摩擦力f為貨箱重的0.2倍.求：(1)貨箱的重力是多少?(2)拉力F的功率是多少?(3)貨箱運(yùn)動(dòng)了1 min,克服摩擦所做的功是多少?(4)此滑輪組的機(jī)械效率是多少?

解析：(1)根據(jù)公式G=mg可求貨箱的重力.(2)v繩=

3v物=3×0.1 m/s=0.3 m/s,拉力F的功率由P=Fv繩求出.(3)物體移動(dòng)路程s物=v物t=6 m, ｆ=0.2 G=120 N.由W=fs求克服摩擦所做的功.(4)根據(jù)W有=fs物,s繩=v繩t,W總=Fs繩分別求有用功、總功,再由

×100%求出滑輪組的機(jī)械效率.

答案：(1)600 N；(2)15 W；(3)720 J；(4)80％.

點(diǎn)撥：本題涉及的知識(shí)點(diǎn)是滑輪組沿水平方向拉動(dòng)物體時(shí)的機(jī)械效率、功率等,需要同學(xué)們掌握好相應(yīng)的計(jì)算公式.

三、斜面機(jī)械效率計(jì)算題的知識(shí)點(diǎn)與解法

1.用斜面提升物體的模型圖(見(jiàn)圖8)

2.用斜面提升物體有用功、總功和額外功的求法

(1)有用功W有用=Gh

(2)總功W總=Fs

(3)額外功W額外=W總－W有用

其中s是動(dòng)力F沿著斜面移動(dòng)的距離,h是重物上升的高度,s和h的關(guān)系,通常可由解三角函數(shù)得到,一般斜面傾斜角題里會(huì)給出.

3. 斜面機(jī)械效率的求解

(1)用斜面提升物體時(shí),有用功和總功的比值,稱(chēng)為斜面的機(jī)械效率.

(2)斜面機(jī)械效率公式：

×100%.

4.典型例題解析

例4：在探究斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,如圖9所示,某同學(xué)用一塊長(zhǎng)木板,一端墊高做成傾角為30°、高h(yuǎn)為0.3 m的斜面,現(xiàn)將重5 N的木塊用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉到斜面頂端h的位置.此過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)恒為3 N,所用時(shí)間為12 s.求：(1)木塊從底端運(yùn)動(dòng)到頂端過(guò)程中的速度.(2)木塊從底端運(yùn)動(dòng)到頂端過(guò)程中,拉力做功的功率.(3)此斜面的機(jī)械效率.

答案：(1)0.05 m/s；(2)0.15 W；(3)83.3%.

點(diǎn)撥：本題屬于求解與斜面機(jī)械效率有關(guān)的問(wèn)題,同時(shí)考查了速度公式、機(jī)械功、功率等有關(guān)知識(shí),綜合性強(qiáng),是一道很好的題.

機(jī)械效率杠桿范文

杠桿的機(jī)械效率參考文獻(xiàn)總結(jié):

關(guān)于本文可作為機(jī)械效率杠桿方面的大學(xué)碩士與本科畢業(yè)論文機(jī)械效率杠桿論文開(kāi)題報(bào)告范文和職稱(chēng)論文論文寫(xiě)作參考文獻(xiàn)下載。

總結(jié)

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