滑輪组及其机械效率上课版(修复的).docxVIP

滑轮组机械效率专题复习机械效率1、定义：有用功与总功的比值，叫做机械效率。用符号η表示。2、物理意义：表示机械所做的有用功占总功的比例。机械效率通常用百分比表示： 定义式：3、有用功：提升目的重物所必须要做的功额外功：克服机械自身部件（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功总功：W总=W有十W额 。4、由于有用功是额外功的一部分，所以机械效率一定小于l ，即：没有既省力又省距离（相当于省功）的机械，省力则一定费距离，省距离则一定费力。二、标准滑轮组的机械效率（前提：不计绳重及滑轮与轴的摩擦）1、绳子段数：受物重的绳子段数力：重物重力G物，拉力F，动滑轮总重G动，G物+G动）=nF距离：重物上升高度h，拉力移动距离s，s=nh功：W有=G物h，W额外=G动h，W总=Fs=（G物+G动）h总结：G物、F、G动三者相互联系，知二得三。（类比电学U I R）2、机械效率前提条件：不计绳重、滑轮与轴的摩擦、（绳与滑轮的静摩擦力有的）定义式：（适用于一切情况的η计算）推导式：由物重G物、动滑轮总重G动和总拉力nF三者求机械效率η，只需其中两个即可。从功的角度分析：从力的角度分析：小技巧：例如：η=80%，即G动与G物之比为1:4，G动与nF之比为：1:5（说明1.与电学的核心为求各电阻之比相似；2.式中G物本质为拉动物体所需拉力，若物体在液体中受到浮力，则注意物重应为G物-F浮，即提升物体所需拉力；若不在液体中且竖直拉动物体，则所需拉力为G物，若为水平拉动接触面上的物体，则所需拉力为克服摩擦力f）机械效率大小比较η本质：物重（拉动物体所需拉力）与动滑轮重之比。比值越大，机械效率越高用同一个滑轮组提升不同重物，重物越重，η越高。（动滑轮不变）提升相同重物时，动滑轮越重，η越低。（重物不变）4、决定η的因素：G物、G动、绳重及有无其他摩擦力等不影响η的因素：提升物体的速度；绳子的绕法（滑轮不变，做的有用功相同，做的额外功也相同）、提升物体的高度注：在探究实验中，用同一个滑轮组探究机械效率时，由于n不变，所以物体上升高度h与弹簧测力计拉动的距离h比值不变。三、计绳重及滑轮与轴的摩擦对于单独的动滑轮、定滑轮以及滑轮组，如果考虑摩擦和绳重（只要未说明不计绳重和摩擦的都要考虑），则计算η需要用定义式，从做功的角度求解。四、机械效率的最大值问题机械效率不能无限大，受制因素有：1、绳子拉力的限制。考察：组装、段数n等2、装置拉力来源，及能提供的最大拉力。特别，当拉力来源为重力时，最大拉力即为装置所受重力。（提升力来自船的浮力，不能翻船）五、特殊滑轮组的力、机械效率计算1、滑轮组形式：级联滑轮、并立滑轮、2、前提条件：是否考虑摩擦等。3、技巧：同一根绳上的拉力相等（所有种类滑轮中都成立）。拉动同一个物体的不同根绳子上的力不一定相等；确定升上拉力可以通过其拉力之和等于物重求得；拉动物体需要考虑重心位置时，参考杠杆原理；利用定义式：求解。4、整体法和隔离法。 （级联滑轮）六、滑轮组探究实验及滑轮组的组装：拉力大小限制——确定段数n绳子自由端朝向——确定绳子起始位置F方向滑轮组的机械效率基础练习1、下列说法正确的是（）A、机械效率总小于1B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高C、做功越多的机械，机械效率越高D、省力越多的机械，机械效率越高2、某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功（）A、总功是额外功的3倍；B、有用功是额外功的3倍；C、总功是有用功的3倍D、额外功占总功的3/43、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是（）A、以较快的速度匀速提升重物B、以较慢的速度匀速提升重物C、增加承担物重的绳子股数D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；4、用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用的拉力为220N，物体升高的高度为2m。求此过程中的有用功、总功和机械效率。5、建筑工人用如图l0所示的装置把重400N的物体匀速提升3m．所用的手拉力为300N．则该工人所做的有用功为J，总功为 J，该滑轮组的机械效率是。若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)不计绳重及摩擦的标准滑轮组例1：如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2:F1=________。　5:1　1、两个滑轮组如图2-4甲、乙所示，若每个动滑轮的重，摩擦阻力和绳子重力不计，用它们匀速提起重力为的物体时，甲乙两滑轮组的机械效率之比为（