河南省八年級物理下冊 12.3 機械效率(機械效率的測量與計算)練習(新版)新人教版.doc
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機械效率的測量與計算 【要點清單】 1.滑輪組的機械效率 對于滑輪組來說:滑輪組提取重物做有用功W有=Gh,動力對滑輪組所做的功為總功W總=Fs,滑輪組克服動滑輪重所做的功為額外功W動=Gh,滑輪組克服繩間、軸間摩擦也要做額外功Wf. (1)要測定滑輪組的機械效率,根據(jù)η==需要測四個物理量(G、F、h、S),測量 過程中彈簧測力計的秤鉤朝下勻速豎直向上拉動. (2)在不計摩擦時,滑輪組η===.此式表明:η僅與G動、G有關,與其它因素無關。 2.斜面的機械效率 對于斜面來說:對重物做有用功W有=Gh,動力做總功W總=FL,克服摩擦力做額外功Wf=fL. (1)在不計f的情況下W有=W總,即Gh=FL.(η=1) (2)在考慮f存在時W有+W額=W總即Gh+fL=FL.(η<1) (3)根據(jù)斜面效率公式可知,叩與斜面的傾斜程度,斜面的光滑程度有關. [典例精析] 例:在不計繩重和摩擦的情況下,利用一滑輪組勻速提升物體,下表是在利用該滑輪組將 一物體勻速提升到一定高度時收集到的信息. 物體所受重力G/N 500 作用在繩子自由端的拉力F/N 200 滑輪組做的有用功W有用/J 1000 拉力做的總功W總/J 1200 (1)通過計算確定該滑輪組提起物體的繩子段數(shù),并在下邊虛線框中畫出該滑輪組的 組裝示意圖. (2)用該滑輪組將重為800N的物體勻速提升lm時,拉力做的總功為多少? 解析:(1)根據(jù)W有=Gh和W總=Fs求出h和s,繩子股數(shù)n=,如果是單數(shù)繞線時始端線時始端系到動滑輪鉤上。 (2)重物重改變時,該裝置的機械效率改變了,為了求總功我們可以從“W總=W有+W動”求出G動,然后再由“W總=W有+W動”求總功. 答案:(1)重物上升高度h===2m 繩自由端移動距離。S== 故繩子股數(shù)n====3 (2)根據(jù)W有+W額=W總知W額=200J.由此知動滑輪重G動===100N. 當G’=800N時,總功W總=W 有+W額=G′h+G動h=800N2m+100N2m=1800J [課堂作業(yè)] 知識點1:機械效率的測量 1.在“測量滑輪組機械效率”的實驗中,用同一滑輪組進行了兩次實驗。實驗數(shù)據(jù)如下表所示. 序號 鉤碼重G/N 鉤碼上升的高度h/cm 彈簧測力計的示數(shù)F/N 彈簧測力計移動的距離s/cm 1 2 5 0.6 25 2 4 8 1.1 (1)在表格的空格處,填上合適的數(shù)據(jù). (2)在圖15--2—13中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組. (3)第1次實驗測得滑輪組的機械效率為_________. (4)如果將重為3N的鉤碼掛在同一滑輪組下,根據(jù)題中已有的信息可以判斷出這時滑輪組的機械效率應在 ___________范圍內. (1)請在下表中把相關的數(shù)據(jù)填寫完整. 物體重G/N 物體上升的高度h/cm 彈簧測力計的示數(shù)F/N 彈簧測力計移動的豎直距離s/cm 有用功 W有/J 總功 W總/J 機械效率 30 (2)為提高本實驗中杠桿的機械效率,請?zhí)嵋粭l合理建議:___________________________. 知識點2:機械效率的計算 3.在沿坡度為0.3的斜坡上勻速推動一個600N的重物,使它升高15m,如果斜面的效率為75%,求:(1)總功;(2)所用推力;(3)摩擦力. 4.某記者報道:他在植物園內,看到一位老人伸手抱起一根長約3m,半徑約0.2m的木頭輕輕地舉在頭頂盡情玩耍,如圖甲,該木頭就是地球上最輕的木料——輕木,其密度為0.2g/cm3.(g=10N/kg) (1)請你通過文中給出的數(shù)據(jù)計算并回答上述報道是否真實. (2)若將該木頭按圖15--2—15乙方式豎直放置于水平地面,求其對地面的壓強; (3)若用圖15—2—15丙所示滑輪組勻速提升該木頭至車上,所用拉力F為314N,求該滑輪組的機械效率. [課后作業(yè)] 1.分別用相同的兩個滑輪組成三種裝置:一個定滑輪;一個動滑輪;滑輪組用這三種裝置先后將一個重力為GN的物體提高^m(忽略繩重),其中機械效率最大的是 ( ) A.常沿拎 B.動滑輪 C.滑輪組 D.三種裝置都一樣 2.利用如圖所示裝置將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端.已知斜面的長是5m,高是2m,拉力F一50N,則該裝置的機械效率為 ( ) A.40% B.50% C.80% D.100% 3.如圖所示,在豎直向上的力F的作用下,重物A沿豎直方向勻速上升.已知A的重力G=100N,重物A上升速度為0.2m/s,不計繩與滑輪摩擦以及滑輪重和繩重,則拉力F的大小和滑輪上升的速度分別為 ( ) A.50N 0.4m/s B.50N 0.1m/s C.200N 0.4m/s D.200N 0.1m/s 二、填空題 4.圖甲是小磊測動滑輪的機械效率的示意圖.他用彈簧測力計拉動繩子的自由端,將質量為200g的鉤碼從A位置勻速提升到B位置,同時彈簧測力計從圖中的A’位置勻速豎直上升到B’位置,在這個過程中,彈簧測力計對繩的拉力為F,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示.請你根據(jù)小磊做的實驗完成下列問題: (1)彈簧測力計的示數(shù)是 _________N; (2)鉤碼上升的距離是___________cm; (3)拉力F做的功是_________J. 5.小明做了“測滑輪組機械效率”的實驗,裝置如圖所示: (1)在實驗過程中,他應該_______拉動彈簧測力計. (2)通過實驗分析,可知對滑輪組機械效率產(chǎn)生影響的因素有:______. (答出一條即可) 三、實驗探究題 6.如圖是小紅同學探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置.實驗準備的器材有:三個質量不同的木塊A,三條粗糙程度不同的長木板B,三個高度不同的長方體鐵塊C,刻度尺. (1)實驗還需補充的器材有_____________. (2)下面是小紅探究斜面機械效率與物重的關系時記錄的有關數(shù)據(jù). 通過分析數(shù)據(jù),你可以得出結論:__________________________________________ __________________________________________________________________________ 測量次數(shù) 1 2 3 斜面粗糙程度 較粗糙 較粗糙 較粗糙 物重G(N) 1.5 3 6 斜面高h(m) O.1 0.1 0.1 沿斜面的拉力F(N) 0.6 1.2 2.4 斜面長L(m) 0.4 0.4 0.4 有用功W有(J) 0.15 O.3 0.6 總功W(J) 0.24 0.48 0.96 機械效率η 62.5% 62.5% 62.5% (3)上述實驗中,保持斜面長度不變,將斜面升高到0.2m,把一個重6N的物體沿斜面向上拉時,所需拉力為3.8N,則此時斜面的機械效率是______________________. (4)斜面的機械效率可能與斜面的___________有關.(只填一個因素) 四、計算題 型號ZGD 揚程50m 吸程20m 電壓220V 頻率50Hz 功率1.5kW 流量8m。/h 絕緣E級 7.某學校為了給蓄水塔抽水,新買了一單相螺桿自吸泵,其銘牌上的部分參數(shù)如下表:(吸程是指水泵到水面的距離;揚程是指水能被抽到的最高點到水面的距離) (1) 該銘牌中有一個參數(shù)是明顯錯誤的,請你指出來,并通過計算加以說明. 該水泵連續(xù)正常抽水1h,把水抽高了50m,水泵對水做了多少功?此時水泵的效率是多少?(g取10N/kg)- 配套講稿:
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