2023浙教版科学八升九暑期“快人一步”培优讲义（二十）：斜面和机械效率【word，含答案】.docx

第 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 1 页 2023浙教版科学八升九暑期“快人一步”培优讲义（二十）：斜面和机械效率【word，含答案】 一、机械效率（一）有用功、额外功、总功的定义(1)有用功:人们提升重物过程中必须做的功，用w有用表示。(2)额外功:利用机械时，人们不得不额外做的功，用W额外表示。(3)总功:人的拉力(动力)对动滑轮(机械)所做的功，用W总表示，W总=W有用+W额外(4)有用功、额外功、总功的单位都是焦(J)。（二）机械效率定义 公式有用功 提升重物过程中必须要做的功 W有额外功 利用机械时，人们不得不额外做的功 W额总功 有用功和额外功之和 W总＝W有＋W额机械效率 科学上把有用功跟总功的比值 η＝×100%（三）提高机械效率的途径:①在所做的有用功不变的情况下，减小额外功，具体方法是改进结构，使机械更合理，更轻巧，如减少动滑轮的个数，或换用质量小的动滑轮，尽量减小摩擦等;②在所做额外功一定的情况下，增大有用功，即在机械能承受范围内尽可能增加每次提起重物的重力。【能力拓展】对于不同的目的，有用功和额外功会发生改变，如用水桶从井里提水的过程中，对桶中的水所做的功为有用功,而对水桶做的功为额外功;但当水桶不小心掉入井中，我们想办法从井中将水桶捞出时，对水桶所做的功为有用功，而对残留在水桶中的水所做的功为额外功。二、斜面的机械效率(1)斜面是一种简单机械，使用它可以省力，但要费距离。(2)探究 影响斜面机械效率的因素:①如图所示，将-块长木板的一端垫高，构成一个斜面，用刻度尺测出斜面的长s和斜面的高度ho②用弹簧测力计测出小车的重力G。③用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端，读出弹簧测力计的示数F。改变斜面的倾斜程度，重复上述步骤。实验测量结果见下表:实验序号 1 2 3斜面倾斜程度 较缓 较陡 最陡斜面粗糙程度 木板表面 木板表面 木板表面小车重力G/牛 2 2 2斜面高度h/米 0.1 0.2 0.3斜面拉力F/牛 0.6 1 1.4斜面长s/米 0.5 0.5 0.5有用功W有用/焦 0.2 0.4 0.6总功W总/焦 0.3 0.5 0.7机械效率η 67% 80% 86%结论:对于光滑程度相同的斜面，倾斜程度越大，机械效率越高。(3)测量斜面的机械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh　 W额＝0　 η＝100%②有摩擦的斜面：η＝Gh/Fl③斜面的机械效率与斜面的光滑程度和倾斜程度有关。测量滑轮组的机械效率：多数情况下仅考虑由于动滑轮自重所带来的额外功，而不考虑绳子的重力和摩擦。此时对于用滑轮组提升物体时有：η＝＝＝。测量杠杆的机械效率：η= =例1、小明用图滑轮组将重为15N的物体匀速提升2m，手的拉力是6N．则（　　）A．小明做的总功是30JB．该滑轮组的机械效率是83.3%C．若减小物重，可以增大机械效率D．若加快提升速度，可以增大机械效率例2、为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度 v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）A.0-1s内，地面对物体的支持力是10NB.1-2s内，拉力 F做的功是187.5JC.2-3s内，拉力 F 的功率是100WD.2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%例3、工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m。斜面的机械效率为________，斜面对物体的摩擦力是________。1.用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是( )A.动滑轮的重力为5N B.该滑轮组的机械效率可以达到100%C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J2.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升物体M质量为76kg，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正确的是（　　）A. 此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400NB. 动滑轮重力为70NC. 当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730ND. 当物体M没有露出水面的