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1、(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算一、中考考点一、中考考点1、了解滑车架做功特性,理解有用功、了解滑车架做功特性,理解有用功、额外功、总功、机械效率;额外功、总功、机械效率;3、滑车架与压强、压强、电功、电功率、滑车架与压强、压强、电功、电功率等知识点相结合综合考查。等知识点相结合综合考查。2、灵活应用功、功率、机械效率的估算、灵活应用功、功率、机械效率的估算公式解决滑车架相关问题;公式解决滑车架相关问题;1(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算二、知识储备二、知识储备1、做功的两个必要条件是、做功的两个必要条
2、件是和和,计,估算功的公式算功的公式W=。2、功率的估算公式是:、功率的估算公式是:P=滑轮组机械效率怎么算,它是表示物体做,它是表示物体做功功的数学量,推论公式是:的数学量,推论公式是:P=。3、总功、有用功、额外功的关系是:、总功、有用功、额外功的关系是:。4、机械效率是指、机械效率是指,估算公式,估算公式是:是:=。5、利用滑车架提高重物时,克服、利用滑车架提高重物时,克服所做的功为所做的功为有用功,有用功,W有有=,实际拉力做的功为,实际拉力做的功为,W总总=,这么,机械效率的估算公式可写,这么,机械效率的估算公式可写作作=;若忽视绳重和机械磨擦,机械效率;若忽视绳重和机械磨擦,机械效率主要与
3、主要与和和有关,机械效率的估算公有关,机械效率的估算公式可写作式可写作=或或=。2(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算三、典例解析三、典例解析例、用如图例、用如图1所示滑车架将重所示滑车架将重6102N的物体匀的物体匀速提升速提升2m,拉力所做的功为,拉力所做的功为2103J,所用的,所用的时间为时间为20s。求:(。求:(1)有用功;()有用功;(2)拉力的)拉力的功率;(功率;(3)该滑车架的机械效率。)该滑车架的机械效率。(一)、滑车架提高重物的简单估算(一)、滑车架提高重物的简单估算3(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机
4、械械效效率率的的计估算算跟踪练习跟踪练习1、如图、如图1是小明朋友在检测滑车架的机械效率实验是小明朋友在检测滑车架的机械效率实验的图形,重物的质量为的图形,重物的质量为200g,每位滑轮的质量都为,每位滑轮的质量都为40g,不计绳子与滑轮、滑车钩之间的磨擦,使用滑,不计绳子与滑轮、滑车钩之间的磨擦,使用滑车架使钩码匀速直线上升车架使钩码匀速直线上升10,则人的拉力大小为,则人的拉力大小为N,有用功为,有用功为J,额外功为,额外功为J,机械,机械效率为效率为。4(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算2、用如图所示滑车架吊起重物,不计绳重和磨擦。
5、、用如图所示滑车架吊起重物,不计绳重和磨擦。(1)当物重为)当物重为150N时,绳端所用的拉力是时,绳端所用的拉力是60N,此时,此时滑车架的机械效率;滑车架的机械效率;(2)当所吊重物为)当所吊重物为300N时,时,10s内重物被匀速提升内重物被匀速提升2m时,绳端拉力做功的功率。时,绳端拉力做功的功率。5(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算(二)、与滑车架相关的综合估算(二)、与滑车架相关的综合估算例、如图所示,重物例、如图所示,重物A是容积为是容积为10dm3,密度为,密度为7.9103kg/m3的实心金属块,将它完全浸入在水的实心金属块,
6、将它完全浸入在水底,一直未提出海面若不计磨擦和动滑轮重,要中,一直未提出海面若不计磨擦和动滑轮重,要保持平衡,求:保持平衡,求:(1)作用于绳端的拉力作用于绳端的拉力F是多少?是多少?(2)若平缓将重物若平缓将重物A提高提高2m,拉力做的功是多少?,拉力做的功是多少?(3)若实际所用拉力为若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是,此时该滑轮的效率是多少?多少?(g10N/kg)6(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算跟踪练习跟踪练习1、一质量为、一质量为6kg的铁块,沉在装水的容器顶部,某的铁块滑轮组机械效率怎么算,沉在装水的容器顶部,某同事用一动滑轮将铁块从水
7、中匀速提起朋友用一动滑轮将铁块从水底匀速提起1m,但铁块,但铁块没有漏出海面,如图所示,已知绳的自由端拉力为没有漏出海面,如图所示,已知绳的自由端拉力为25N,求铁块在上升过程中:,求铁块在上升过程中:(1)铁块遭到的压强为多少?)铁块遭到的压强为多少?(2)绳的自由端拉力做功为多少?)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?)动滑轮的机械效率为多少?(石石=/m3,g=10N/kg)7(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算2、如图所示,用滑车架提高水底的物体、如图所示,用滑车架提高水底的物体A,若物体的,若物体的质量为质量
8、为140kg,容积为,容积为60dmdm3,滑车架的机械效率为,滑车架的机械效率为80%,取,取g=10N/kg,不计绳重及轮与轴的磨擦,求:,不计绳重及轮与轴的磨擦,求:(1)物体)物体A在水底被匀速提高时,拉力在水底被匀速提高时,拉力F是多大?是多大?(2)假如动滑轮挂钩用钢丝绳与物体)假如动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连,而联接相连,而联接滑车架的绳子所能承受的最大拉力为滑车架的绳子所能承受的最大拉力为350N,当物体露,当物体漏出水的容积多大时绳子会断?出水的容积多大时绳子会断?8(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算四、巩固练习四、巩固练习1、小红
9、同学用如图所示的滑车架提升重、小红朋友用如图所示的滑车架提升重6N的货车。的货车。若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是是N;若考虑动滑轮重量,此时弹簧测力计的示;若考虑动滑轮重量,此时弹簧测力计的示数是数是2.5N,则该滑车架的机械效率是,则该滑车架的机械效率是;当动滑;当动滑轮总重超过轮总重超过N时,使用该滑车架提该货车不再时,使用该滑车架提该货车不再省力。省力。(不考虑磨擦和绳重不考虑磨擦和绳重)9(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算2、在图所示的滑车架中,动滑轮的总重是、在图所示的滑轮
10、组中,动滑轮的总重是100N(绳(绳的自重和车钩间磨擦均不计)。求:(的自重和车钩间磨擦均不计)。求:(1)当提起)当提起400N的物体时,绳自由端拉力的物体时,绳自由端拉力F起码应是多少起码应是多少?滑轮滑车架的机械效率;(组的机械效率;(2)若绳子能承受的最大拉力是)若绳子能承受的最大拉力是200N时,时,滑车架最大的机械效率。滑车架最大的机械效率。10(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算3、如图所示,当重为、如图所示,当重为G的物体没有倒入水底时(如图的物体没有倒入水底时(如图甲),在绳端用甲),在绳端用60N的力的力F1可使物体匀速上升,且滑
11、可使物体匀速上升,且滑车架的机械效率为车架的机械效率为50;当物体浸入在水底时(如图;当物体浸入在水底时(如图乙),在绳端用乙),在绳端用50N的力的力F2可使物体匀速上升。(可使物体匀速上升。(g取取10Nkg,忽视绳重和磨擦)求:,忽视绳重和磨擦)求:(1)在图乙所示时,物体遭到的压强;)在图乙所示时,物体遭到的压强;(2)物体的密度。)物体的密度。11(滑滑轮车架组竖竖直直提提高升)功功、功功率率、机机械械效效率率的的计估算算五、课堂小结五、课堂小结滑车架竖直提高时:滑车架竖直提高时:有用功:有用功:总功:总功:机械效率:机械效率:滑车架竖直提高水底物体时(未漏出海面):滑车架竖直提高水底物体时(未露出水面):有用功:有用功:总功:总功:机械效率:机械效率:W总总=FS=(G+G动)动)hW有有=Gh=W有有/W总总100=Gh/FS100=G/nF100=G/(G+G动动)100W有有=(G-F浮浮)hW总总=FS=(G+G动动-F浮)浮)h=W有有/W总总100=(G-F浮)浮)h/FS100=(G-F浮)浮)/(G+G动动-F浮)浮)10012