第2课时 机械效率
有关滑轮机械效率的计算
1．用甲、乙两种方式匀速将重为100 N的物体提升相同的高度，已知滑轮重20 N，绳重和摩擦力不计．则手的拉力F甲________F乙；拉力F对重物做的功W甲________W乙，机械效率η甲________η乙．(填“大于”“小于”或“等于”)
2．(2018·南京)用如图所示的滑轮组将重85 N的物体匀速提升2 m，拉力F为50 N．此过程中有用功为________J，总功为________J，滑轮组机械效率为________．
3．(2018·岳阳)用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720 N的货物匀速提高10 m，所做的总功为12 000 J，此时滑轮组的机械效率为________；用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会________(填“变小”“不变”或“变大”)．
有关斜面机械效率的计算
4．(2017·南充)将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底
端匀速拉到顶端(如图所示)，斜面长1.2 m，高0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.3 N(物体大小可忽略)．则下列说法正确的是()
A．沿斜面向上的拉力为0.3 N
B．有用功为0.36 J，机械效率为20%
C．有用功为1.8 J，机械效率为20%
D．总功为2.16 J，机械效率为83.3%
5． 为了将重为600 N的物体运送到6 m高的楼顶上，建筑工人搭建了如图所示的长12 m、高6 m的斜面．工人沿斜面方向用了400 N的拉力，在30 s内将重物匀速运送到楼顶，该过程中工人所做的有用功为________J，总功率为________W，斜面的机械效率为________%.
有关杠杆机械效率的计算
6．如图所示，用竖直向上的力拉动较长的杠杆，使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m，拉力大小为8
8
N，拉力移动的距离为0.25 m．该杠杆的机械效率为________，此杠杆属于________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆．
重难点 有关简单机械的机械效率的计算
(2018·咸宁)如图所示，用滑轮组在4 s内将重为160 N的物体匀速提升2 m，若动滑轮重20 N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．则在此过程中，下列说法正确的是()
A．绳子自由端向上移动了4 m
B．拉力F的功率为90 W
C．拉力F为90 N
D．滑轮组的机械效率为80%
【变式训练1】 (多选)(2018·滨州)如图所示，重400 N的物体在30 N的水平拉力F的作用下，以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是()
A．绳子自由端移动的距离为3 m
B．有用功为400 J
C．拉力F的功率为9 W
D．物体与地面间的滑动摩擦力为72 N
【变式训练2】 (2018·德阳)如图所示，沿斜面把质量为12 kg的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100 N，斜面长2 m，高1 m，则其机械效率是________%，物体所受摩擦力是________N．(g取10 N/kg)
【变式训练3】 如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为________N，测力计上升的高度s为0.2 m．物块重G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则杠杆的机械效率为________%.
实验突破1 测量滑轮组的机械效率
8
(2017·齐齐哈尔)某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．
实验
次序
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
________
________
(1)实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计．
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法________(填“正确”或“不正确”)，因为她没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响．
(3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整．
(4)通过比较________(填实验次序)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关．
(5)通过比较________(填实验次序)两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：________．
(7)有的同学认为，测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离________(填“可以不测量”或“一定要测量”)．
(8)有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．分析表中数据，你认为这句话是________(填“正确”或“错误”)的．
实验突破2 测量斜面的机械效率
(2017·淮安)小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如表中所示：
实验
次序
斜面的
倾斜程度
物体重
G/N
物体上升
高度h/m
沿斜面拉
力F/N
物体移动
距离s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效
率η
1
较缓
5.0
1.10
1.6
0.50
0.50
0.80
63%
2
较缓
5.0
1.15
2.2
0.50
0.75
1.10
68%
3
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
1.55
(1)沿斜面拉动物体时，应使其做________运动．
(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为________J，机械效率是________．
8
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越________．
(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下，________．
(5)若小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制不变的量是：_________．
(6)若斜面是光滑的，则有用功________(填“大于”“等于”或“小于”)总功．
(7)斜面在生产、生活中随处可见．在镊子、船桨、螺丝钉、汽车的刹车踏板中，应用了斜面的是________．
1．(2017·黄石)下列关于简单机械在实际应用中的说法，正确的是()
A．指甲剪是省力省功的机械
B．定滑轮不省力，但能改变力的方向
C．滑轮组既省力，又省距离，还省功
D．斜面的机械效率可以达到100%
2．小王用滑轮组提升重物，下列提高机械效率的做法中正确的是()
A．把物体提得更高 B．提升重物的速度更大
C．提升更重的物体 D．增加滑轮个数
3．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是()
A．重力做的功是有用功
B．拉力F1做的功是额外功
C．绳子自由端的拉力F做的功是总功
D．该滑轮的机械效率可能等于100%
4．(2017·孝感)用四个完全相同的滑轮，组装成甲、乙两套滑轮组，用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为F1、F2，滑轮组的机械效率分别为η1、η2，如图所示，不计绳重和摩擦，下列选项中正确的是()
A．F1>F2，η1>η2
B．F1＝F2，η1＝η2
C．F1η2
D．F1
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