功功率机械效率5课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,10 十一月 2024,1,功功率机械效率5（PPT30页),3,杠杆的平衡条件,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,F,1,l,1,=,F,2,l,2,两个力与它们的力臂成反比。,例,右图所示杠杆平衡吗？,作如下变化，杠杆能平衡吗？,若左侧加一个相同钩码；,若右侧减一个钩码；,支点右移一格；,左侧钩码组左移一格。,2,小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。,（,1,）若使杠杆在,位置平衡，需把平衡螺母向,端调节。,（,2,）如果在杠杆的,A,处挂三个相同的钩码，则在,B,处要挂,个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。,（,3,）若在,C,处挂,6,N,的钩码，用弹簧测力计作用在,B,点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该,，此时弹簧测力计的示数为,。,水平,右,2,O,A,C,B,竖直向上,2 N,3,如图所示，分别沿力,F,1,、,F,2,、,F,3,、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（）,A,沿,F,1,方向的力最小,B,沿,F,2,方向的力最小,C,沿,F,3,方向的力最小,D,三个力的大小相等,B,F,3,F,1,F,2,O,L,1,L,3,L,2,6用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、,乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（）,A甲较省力且机械效率较高,B乙较省力且机械效率较高,C两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同,D两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同,7甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体,匀速提升相同的高度两者相比，甲升降机（）,A电动机做的总功较少,B电动机做的总功较多,C提升重物做的有用功较少,D提升重物做的有用功较多,14用如图所示的滑轮组，将质量为的物体以的速度匀速提起，,绳子自由端的拉力为；若用该滑轮组将重的物体匀速提升时，,不计绳重、绳子的伸长和滑轮内部的摩擦（取），则（）,A前、后两次滑轮组的机械效率相同,B后一次绳端拉力做的功为,C动滑轮受到的重力是,D前一次绳端拉力的功率是,15.如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组,他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，,两次吊重物时他拉绳的速度相同不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）,A两次吊物，小明所做的功和功率大小相同，甲装置的效率高,B两次吊物，小明所做的功、功率的大小和效率的高低都相同,C两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多,D两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大,16.利用图所示的甲、乙两滑轮组，在相同时间内用力和把质量,相等的物体和提升到相同的高度，如果和分别表示甲、乙两滑轮,组的机械效率，用和分别表示和所做功的功率，则（）,A ，,B,C,D，,1,、重,20,牛的物体在光滑的水平面上做匀速直线运动，,移动距离,5m,，则重力对物体做功为,。,2.粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理,量不需要测量的是（）,A.小明的质量 B.单杠的高度,C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间,4,、小华用动滑轮在,20s,内将重,400,牛的货物匀速提高,2,米，,所用的拉力为,250,牛，则在这一过程中。求：,（,1,）小华所做的有用功是多少？,（,2,）滑轮组的机械效率是多少？,（,3,）拉力做功的功率是多少？,图,8,三、计算题,8,、用,100N,的力推着小车在水平面上作匀速直线运动，,5s,内小车前进了,10m,，则在这段时间内：,物体运动的速度是多大？,推力做得功多少？,推力的功率是多大？,解,：（,1,）,v=s/t=10m/5s=2m/s,(2,）,W=FS=100N10m=1000J,(3)P=W/t=1000J/5S=200W,11,、一台拖拉机耕地的最大牵引力是,2.5 10,4,N,，在此情形下若每小时拖拉机行驶,7.2km,，它的功率多大？每小时作功多少？,解：,S=7.2,km=,7.2 10,3,m t=3600S,W=FS=,2.5 10,4,N 7.2 10,3,m=1.8 10,8,J,P=W/t=,1.8 10,8,J/3600S=5 10,4,W,12,、使用如图所示的滑轮组，匀速提升质量是,500kg,的物体，机械效率是,70%,，对滑轮组做功的总功率是,7kW,，则绳子自由端的拉力多少？,(g=10N/,kg),解：,m=500,kg,G=mg=500kg,10N/,kg=5000N,G,3F,=,得,F=,G,3,=,5000N,3,70%,=2381N,12,、在,100m,深的矿井里，每分钟积水,9m,3,，要想不让积水存留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？,解：,m=,V=1.0,10,3,kg/m,3,9m,3,=910,3,kg,G=mg=910,3,kg10N/kg=910,4,N,W=Gh=910,4,N100m=910,6,J,P=W/t=910,6,J/60S=1.510,5,W,例,1,建筑工地用如图,15,1,所示的简易滑轮组,提升砖块，某工人将,500 N,重的砖块一次匀速提升,到离地面,4 m,高的砌墙处，,所用拉力是,200 N,，,所用的时间是,20 s,求这次提升砖块过程中，,(1),工人所做的有用功；,(2),工人做功的功率；,(3),滑轮组的机械效率,图,15,1,思路点拨：,本题考察了对功、功率、机械效率公式的理解,与应用，由题目可以看出，这是一个滑轮组，由此工人所做的,有用功，即提升砖块克服重力所做的功；工人做的总功是人对,机械所做的功,课前热身,工人用类似图4-2-1所示的滑轮组提起重为2000 N的物体.,(1)若不计摩擦和动滑轮重，工人提起这个重物至少需用多大的力?,(2)若工人匀速提起这个物体时所用的拉力是800 N，滑轮组的机械效率是多大?,(3)若工人用800 N的拉力在1分钟内将这个物体提高3 m，他做功的功率是多少?,图,4-2-1,【答案】(1)500 N(2)62.5%(3)160 W,典型例题解析,【例,2,】在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为,600 N,的重物，他 用,200 N,的力拉绳，使物体上升,3 m,，滑轮组工作时的效率为,75%.,求,(1),有用功、总功；,(2),使 滑轮组至少由几定几动组成,.,解,(1),W,有,=,Gh,=6003 J=1800 J,(2)W,总,=Fs=Fnh,即吊起动滑轮的绳子股数为,4,股，那么滑轮组至少由“一定二动”组成,.,【例,3,】如图,4-2-2,所示，物体的重量为,2.410,4,N,，物体在匀速运动时 受到的阻力是物体重量的,1/10,，且滑轮组的机械效率是,80%,，拉力,F,的功率为,150 W,，要把物体匀速拉动,1 m,求：,(1)F,的大小；,(2),物体移动的速度；,(3),需要多长时间,.,典型例题解析,图,4-2-2,解析,解：,(1),设物体在匀速运动时受到的阻力为,f,F=10,3,N,(2),由即时功率公式,P=Fv,典型例题解析,一辆汽车不慎陷入泥坑，司机用图4示的滑轮组将汽车拖出。,已知整个过程中，水平拉力F是110,4,N，汽车沿水平方向,匀速移动了4m，已知车与地面的摩擦力为2410,4,N。求：,（1）拉力F做的总功。,（2）滑轮组的机械效率。,解析：（,1,）由图可知，此滑轮组有,3,股绳子通过动滑轮，所以绳端移动的距离是车通过距离的,3,倍，,即,s,绳,=3s,车,=3,4m=12m,则拉力,F,做的总功为,W,总,=Fs,绳,=1,10,4,N,12m=1.2,10,5,J,（,2,）本题中用滑轮组的目的是把汽车从泥坑里拖出，所以滑轮组对汽车所做的功是有用功，汽车沿水平方向匀速移动，滑轮组对汽车的拉力和地面对汽车的摩擦力相等，故,W,有用,=f,阻,s,车,=2.4,10,4,N,4m=9.6,10,4,J,滑轮组的机械效率为,=,=,=80%,1.,如图,4-2-3,所示，用滑轮组拉着重为,600 N,的物体,A,沿水平方向匀速移动，在,40 s,内物 体移动了,8 m,，拉力,F,做的功为,1280 J,图,4-2-3,求：,(1),拉力,F,的大小及拉力的功率；,(2),若动滑轮的重为,12 N(,不计绳重及摩擦,),滑轮组的机械效率为多少,?,课时训练,【答案】,(1)80 N,，,32 W (2)92.5%,3.(,原创,)20,11,年,4,月,11,日沙特宣布建造世界最高楼“王国,大厦”据设计，该楼高,1 600,米，乘电梯需要,12,分钟才能到,达顶层若该电梯匀速将一个,50 kg,的人送到顶层，电梯做的总,功为,1.010,6,J,求,(,g,取,10 N/kg),(,1),电梯对人做的功,(2),电梯的功率,(3),电梯的效率,图,15,5,解：,(1),由于是匀速提升，因此电梯对人的支持力等于人受,到的重力，则,W,Fs,Gh,50101 600 J,0.810,6,J,如图,5,所示。斜面长,1m,，高,0.2m,；将,10N,重的物体,A,从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力,2.5N,，那么：,(1),斜面的机械效率是多少,?,(2),重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功,?,解析：（,1,）把重,10N,的物体拉到斜面顶端即将它提高,0.2m,是最终的目的，故有用功,W,有用,=Gh=10N,0.2m=2J,总功就是平行于斜面的拉力所做的功，故总功,W,总,=Fs=2.5N,1m=2.5J,所以斜面的机械效率,=,=,=80%,(2),因为总功是有用功和额外功的和，所以额外功,W,额,=W,总,W,有用,=2.5J,2J=0.5J,探究：斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系,实验中,你是怎样操作的？你测量了哪些物理量？,你得到的结论是什么？,4.,（,10,年潍坊市）如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据,(1),此探究实验是采用了,_,的物理研究方法。,(2),请将上表中空格补充完整,(3),请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：,结论一,_,。,结论二,_,。,（,4,）通过对实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越,；,在粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高,在倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越高,费力,0.756,0.9,84,控制变量,2010,年,5,月,18,日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳,I,号”水下考古发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点，如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：,（,1,）用声呐探测到沉船的回声时间是,0.04s,沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度,1450m/s,）,（,2,）海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为,1.0103kg/m3,）,（,3,）己知动滑轮及附属部件的总重为,3000N,，将一重为,4000N,的货箱匀速打捞水面时，每根钢绳的拉力,F,为多大？（,4,）若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为,5000N,，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）,