沪粤版物理中考复习 11.第十一章 机械功与机械能 PPT课件+单元练习

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实验 测算滑轮组的机械效率
【版本导航】HY：九上P11～P14; RJ：八下P85～P88; HK：八年级P202～P205
1.(2021重庆A卷改编)如图所示的滑轮组，500 N的拉力F在10 s内将重800 N的箱子匀速提升2 m，不计绳重及摩擦，则此滑轮组提升箱子所做的有用功为______J，额外功为_____J.
2.(HY九上P13第3题改编)一个人利用如图所示的滑轮组提起一个重2 400 N的重物，所用的拉力是500 N，绳子自由端被拉下4 m，下列说法正确的是(　　)
A. 重物上升的高度是1 mB. 有用功是2 400 JC. 总功是9 600 JD. 机械效率是60%
【设计与进行实验】1. 实验装置图
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2. 实验原理(η＝______×100%)3. 主要实验器材及作用(1)弹簧测力计(测量绳子自由端的拉力F)(2)刻度尺(测量钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s)(3)钩码(改变物重的大小)▲4. 沿竖直方向_________拉动弹簧测力计，拉力F等于弹簧测力计示数)【分析现象和数据，总结结论】▲5. 有用功、总功和机械效率的相关计算
【交流与反思】6. 根据实验数据选择实验装置(n＝ )7. 弹簧测力计静止时与匀速拉动时的读数不相同的原因(忽略了摩擦对滑轮组机械效率的影响)▲8. 滑轮组机械效率的影响因素(1)探究滑轮组机械效率与物重的关系操作：控制同一滑轮组提升重物的高度相同，改变所吊钩码的_____，测滑轮组的机械效率结论：同一个滑轮组提升的重物越重，机械效率______
(2)探究滑轮组机械效率与动滑轮重力的关系操作：控制________________________________相同，改变动滑轮的重力，测滑轮组的机械效率结论：提升同一重物时，滑轮组中动滑轮越重，机械效率______(3)滑轮组的机械效率与绕线方式、重物提升高度______(选填“有关”或“无关”)
滑轮组所吊钩码的重力和提升高度
9. 提高滑轮组机械效率的方法(增加______、减小动滑轮重力、减小绳与滑轮间的摩擦等)10. 随着物重增大，额外功也会变大的原因(随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大)
例　(2020湘潭)小明测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表.
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做_________运动. 第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为____N.(2)第2次实验时所做的有用功为______J.滑轮组的机械效率是_______．
(3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越_____(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______(选填“有关”或“无关”).
(4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是____.A. 增大绳重B. 减轻动滑轮重C. 加快物体提升的速度
(5)(2019黄石改编)他进一步研究，测出动滑轮的质量为50 g，根据表格中的数据得出： 总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即W总＞W有＋W轮，他猜测还有________因素影响机械效率．(答一种因素即可)(6)实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数．你认为他的想法________(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到_______对滑轮组机械效率的影响．
(7)小丽也进行了四次实验，每次测得的机械效率均大于小明的测量值，测量值偏大的原因可能是____(填字母)．A. 测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方B. 所使用的动滑轮的重力较小
(8)(2019自贡改编)另一同学利用相同的装置进行实验，某次测得测力计读数为0.5 N；同时测出钩码被提升的高度为10 cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表．
该同学通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他意识到计算过程中可能出现了错误，请你帮他找出错误的原因：_______________________________________________________________________________________________________.
由图示知滑轮组承重绳子的股数n＝3，所以弹簧测力计提升的高度应该为s＝nh＝3×0.1 m＝0.3 m，表中数据错误
机械效率的理解(柳州2018.14)
1. (2018柳州14题2分)在物理学中，把_____功和总功的比值叫做机械效率．由于存在额外功，机械效率总_____(选填“大于”“等于”或“小于”)1.注：本题源自HY九上P12素材改编
2. (2017来宾13题3分)下列关于机械效率的说法正确的是(　　)A. 越省力的机械，机械效率越高B. 做功越少的机械，机械效率越低C. 做功越慢的机械，机械效率越低D. 总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高
机械效率的相关计算(柳州2019.18)
3. (2019柳州18题2分)用如图所示的滑轮组把物体的高度提升h，物重为G，所用拉力为F，绳子自由端移动的距离为s，则滑轮组所做的有用功W有用＝____，滑轮组的机械效率η＝___________．(用所给的字母表示)
4. (2018河池8题3分)如图所示，用力F把重为400 N的物体在10 s内匀速提升2 m，其中动滑轮重为100 N，不计绳重和摩擦．则(　　)A. 绳子的拉力为200 NB. 滑轮组的机械效率为80%C. 拉力的功率为80 WD. 绳子自由端移动的速度为0.2 m/s
5. (2020百色19题2分)如图所示，分别用甲、乙两个滑轮将同一个物体G匀速提升相同的高度h，已知两次拉力之比F甲∶F乙＝5∶3，则这两个过程中，有用功之比W甲∶W乙＝_____，两个滑轮的机械效率之比η甲∶η乙＝_____．
6. (2021玉林20题2分)如图所示，在F＝200 N的拉力作用下，物体A以2 m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960 W，则地面对物体的摩擦力大小为_____N，滑轮组的机械效率为_______.(忽略绳子和滑轮的重力)
7. (2019梧州27题9分)如图所示，斜面长s＝2 m，高h＝0.5 m．建筑工人将质量m＝40 kg，长度a＝50 cm，宽度b＝20 cm，高度c＝10 cm的长方体模具，用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时，用时15 s，沿斜面向上的拉力F＝150 N．(忽略绳子重力，g＝10 N/kg)求：(1)长方体模具的密度；(2)匀速拉动物体的过程中，拉力的功率；(3)斜面的机械效率．
(2)匀速拉动物体的过程中，拉力所做的功W总＝Fs＝150 N×2 m＝300 J拉力的功率P＝ ＝ ＝20 W(3)拉力所做的有用功W有＝Gh＝mgh＝40 kg×10 N/kg×0.5 m＝200 J斜面的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%≈66.7%
解：(1)长方体模具的体积V＝abc＝0.5 m×0.2 m×0.1 m＝0.01 m3长方体模具的密度ρ＝ ＝ ＝4×103 kg/m3
8. (2018桂林28题10分)小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100 N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1 m．根据测量结果画出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像，如图乙所示．若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦．求：
(1)由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100 N时，滑轮组机械效率是多大？
解：(1)由图乙可知，当f1＝100 N时，滑轮组机械效率η1＝50%
(2)当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1 m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？
(3)当物体与地面的摩擦力为1 500 N时，体重为500 N的小熊竖直向下拉绳还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明．
解：小熊沿竖直向下方向拉绳子时对绳子的最大拉力等于小熊的重力，由滑轮组结构可得小熊拉绳子的力Fb＝ 能克服的摩擦力 f3＝3Fb－G动＝3×500 N－100 N＝1 400 N＜1 500 N所以此时小熊不能拉动物体．
9. (2017河池24题4分)在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：