初二年级物理竞赛班春季第10讲复习版讲义(机械效率)

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1、.....第十讲机械效率知识点睛一、有用功、额外功、总功对人们有用的功叫有用功；对人们无用但不得不做的功叫额外功；有用功和额外功之和叫总功．二、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率．通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比，用表示，其表达式为，机械效率是一个比值，能反映机械性能的好坏，机械效率越高，做功性能越好．理解机械效率应注意：①机械效率反映的是利用机械工作时，有用功在总功中所占百分比例的大小，机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少无关．②由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1．只有理想机械，在时，．机械效率是小于1的数，没有单位．③同一机械在不同情况下机械效率不一定

2、相同．例如用动滑轮提升重物，由于被提升重物的重力不同，动滑轮的机械效率也不同，当额外功基本不变时，在提升重物不同的情况下，同一机械的机械效率也是不同的，随着有用功数值的增大，机械效率也增大．④课本上给出的机械效率的公式是很抽象的，要想求出机械效率的数值，还须找出决定和的具体因素，如，等，进一步推出求解公式，求得答案．三、提高机械效率的方法要提高机械效率，就要尽量采取措施来减小额外功．主要方法有：改进机械结构，使它更合理，更轻巧（减小机械重力）；使用时要经常保养、定时润滑（减小机械间的摩擦）．必须注意，“提高机械效率”与生活中说的“提高工作效率”的含义是不同的，“提高工作效率”含有把

3、工作做快一点的意思，而“提高机械效率”指的是提高有用功占总功的比例．基础强化【例1】（09四川自贡）滑轮组即能省力又能改变力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m，如右图所示，绳自由端的拉力F=250N．拉力做的功是学习参考.....J，该滑轮组的机械效率等于，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重N【答案】1500；80%；150【例2】有一物体，体积是，密度为，通过滑轮组使它水平向左匀速运动，速度为，受到滑动摩擦力为，手拉绳的力是，滑轮组的机械效率是．（1）画出滑轮组的装配图（要求滑轮的个数最少）；（2）内拉绳的距离是多少？（3）拉绳的功率是多少？【答案】

4、（1），所以．装配图略．（2）.（3）.【例3】（多选）[全国初中物理竞赛河南赛区竞赛试题]为了提高滑轮组的机械效率，下列措施中可行的是（）A．在可能条件下，尽量减少动滑轮的个数及每个动滑轮的质量B．在可能条件下，尽量减少定滑轮的个数及每个定滑轮的质量C．在可能条件下，尽量增加每次提升货物的质量D．改变绳子的绕法，尽量增加承担重物及动滑轮的绳子的股数E．在可能条件下，尽量加快每次提升货物的速度【解析】题意是要提高滑轮组的“机械效率”．机械效率定义为可见，要提高机械效率，一是要增大有用功，二是要减少额外功这样，在可能的条件下，尽量减少动滑轮的个数及每个动滑轮的质量是可行的另外，在可能

5、的条件下，尽量增大每次提升货物的质量也是可行的，这样做实际上是增大了有用功，而额外功不变，因而提高了机械效率．答案：A、C【例4】（07·重庆模拟）如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（　　）A．两次吊物，小明所做的功和功率大小相同，甲装置的效率高B．两次吊物，小明所做的功、功率的大小和效率的高低都相同学习参考.....C．两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多D．两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功

6、率大【解析】两次把质量相同的重物吊到等高的平台上，所以相同，即功的多少相同，又因为重物和动滑轮的质量一定，所以效率的高低相同，又因为拉绳的速度相同，设为，则甲上升速度为，乙上升速度为，功率，所以乙装置功率大，D为正确答案．【答案】D【例2】（09江西）如图所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神．已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s．（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大?（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课

7、上学过利用滑轮组可以省力．小明同学如果站在地面上，用如图所示哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适，理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的拉力至少要多大?(g取l0N／kg)【答案】（1）P＝W/t＝Gh/t＝mgh/t＝80kg×10N/kg×39m/200s＝156W（2）D滑轮组.拉力方向向下且更省力∵η＝W有用/W总＝Gh/Fs＝Gh/4Fh＝G/4F∴F＝G/4η＝（80kg×10N/kg）/（4×0.8）＝250N【例3】（07·江苏模拟）利用图所