机械效率的计算(滑轮组)

（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算一、中考考点1、了解滑轮组做功特点，理解有用功、额外功、总功、机械效率；3、滑轮组与浮力、压强、电功、电功率等知识点相结合综合考查。2、灵活应用功、功率、机械效率的计算公式解决滑轮组相关问题；（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算二、知识储备1、做功的两个必要条件是和，计算功的公式W=。2、功率的计算公式是：P=，它是表示物体做功的物理量，推导公式是：P=。3、总功、有用功、额外功的关系是：。4、机械效率是指，计算公式是：η=。5、利用滑轮组提升重物时，克服所做的功为有用功，W有=，实际拉力做的功为，W总=，那么，机械效率的计算公式可写作η=；若忽略绳重和机械摩擦，机械效率主要与和有关，机械效率的计算公式可写作η=或η=。（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算三、典例解析例、用如图1所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s。求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率。（一）、滑轮组提升重物的简单计算（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算跟踪练习1、如图1是小明同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的质量为200g，每个滑轮的质量都为40g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，则人的拉力大小为N，有用功为J，额外功为J，机械效率为。（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算2、用如图所示滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率；（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率。（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算（二）、与滑轮组相关的综合计算例、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：(1)作用于绳端的拉力F是多少？(2)若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？(3)若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？(g＝10N/kg)（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算跟踪练习1、一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：（1）石块受到的浮力为多少？（2）绳的自由端拉力做功为多少？（3）动滑轮的机械效率为多少？（ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算2、如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求：（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算四、巩固练习1、小红同学用如图所示的滑轮组提高重6N的小车。若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是N；若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是；当动滑轮总重超过N时，使用该滑轮组提该小车不再省力。(不考虑摩擦和绳重)（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算2、在图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。求：（1）当提起400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮组的机械效率；（2）若绳子能承受的最大拉力是200N时，滑轮组最大的机械效率。（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算3、如图所示，当重为G的物体没有放入水中时（如图甲），在绳端用60N的力F1可使物体匀速上升，且滑轮组的机械效率为50％；当物体浸没在水中时（如图乙），在绳端用50N的力F2可使物体匀速上升。（g取10N／kg，忽略绳重和摩擦）求：（1）在图乙所示时，物体受到的浮力；（2）物体的密度。（滑轮组竖直提升）功、功率、机械效率的计算五、课堂小结滑轮组竖直提升时：有用功：总功：机械效率：滑轮组竖直提升水中物体时（未露出水面）：有用功：总功：机械效率：W总=FS=（G+G动）hW有=Ghη=W有/W总×100﹪=Gh/FS×100﹪=G/nF×100﹪=G/(G+G动)×100﹪W有=（G-F浮）hW总=FS=（G+G动-F浮）hη=W有/W总×100﹪=（G-F浮）h/FS×100﹪=（G-F浮）/（G+G动-F浮）×100﹪