(或定滑轮)相切处用色笔在细绳上做个记号,再匀速拉弹簧测力 计,提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度h以及细绳色点到与 动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,就是细绳自由端通过的距离s。
(4)由以上测得的数据用公式η=Gh/Fs算出滑轮组甲此时的机械效率η1。 (5)再换用装置乙,用相同的方法测出滑轮组乙的机械效率η2。 (6)实验完毕,整理好仪器,放回原处。 【归纳总结】
(1)滑轮组的机械效率与滑轮组自身有关,在提起同样重的物体时,动滑轮越重、摩擦力越大,其机械效率越小。上面实验中甲的机械效率大于乙的机械效率。
(2)滑轮组的机械效率还与所提重物有关,同一滑轮组,所提重物的重力越大,其机械效率越大。
例7:如图所示,在“测滑轮组机械效率” 的实验中,物体重为5.4N。
(1)实验时要竖直向上且 拉动弹簧测力计。若物体上 升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是 N, 则滑轮组的机械效率是 。
(2)若仅增加物体的重力,该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”“减小”“不变”)。(不计摩擦)
方法·规律·归纳
1.有用功 公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总 斜面:W有用=Gh
2.额外功 公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W额=fL
3.总功 公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η 斜面:W总= fL+Gh=FL 4.机械效率: 斜 面:
3
3 2
2 定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
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(1)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
(2)提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5.使用任何机械都不省功。
使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。 6、
●机械效率专题训练:
1、(2011广州中考)用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、
绳重和摩擦力不计。则( )
A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙 B.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙 C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙 D.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙 2、(2012广州中考) 图5 的剪刀剪纸机械效率为80% ,这表示 A. 若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N 甲 乙 图3 B. 若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C. 若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J 的功用于剪纸 D. 若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J 的功用于剪纸
3、 图示的电动升降台机械效率是50%,升降台用60s把300kg的重物 匀速提升l0 m (g =l0 N/kg).求这过程中:(1)升降台对重物做的功. (2)升降台对重物做功的功率.(3)升降台电动机做的总功. 4、(2010广州中考)如图23所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N的力向下拉动绕在 滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升 了0.5m,已知滑轮组的机械效率为70%(g=
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10N/kg).
(1)人的拉力的功率多大? (2)被吊起的重物质量多大? (3)按题意画出滑轮组的绕绳. 5、(2011广州中考)如图12,重为3.2×104N的卡车,经过一段水平路面,再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行.已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2,斜坡的机械效率为80%.求卡车:(1)对水平路面的压强;(2)爬坡时的牵引力;(3)爬坡时的速度.
30°
图12
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