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1、第 13講 功 功 率 機 械 效 率物 理廣西專用 【特別提醒】公式WFs中F和s具有同體性、同向性和同時性。 機械效率 三種功有用功我們需要的,必須要做的功叫做有用功,用W有表示額外功我們在做有用功的同時,不得不做的功叫做額外功,用W額表示總功_功與_功之和是總共做的功,叫做總功,用W總表示。用公式表示為W總_。機械效率定義物理學(xué)中,將_跟_的比值叫做機械效率,用_表示表達式_影響的因素影響機械效率的因素有_、_ 提高的方法_,使機械更合理輕巧經(jīng)常保養(yǎng),保持良好潤滑有用額外W有W額有用功總功機械重摩擦減輕機械自重 判斷力是否做功 【例1】(2016,欽州)如圖所示的四種情景中,人對物體做功
2、的是( )C 【方法歸納】做功的兩個重要條件:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上通過的距離。 【對應(yīng)訓(xùn)練】1 (2015,崇左)下列實例中,力對物體沒有做功的是( )A叉車向上舉起貨物B小林沿著斜面向上拉動物體C小欣背著書包上樓D小明用力推石頭但石頭不動2 (2015,欽州)如圖所示的單擺,讓小球從A點靜止釋放,小球從A點向B點擺動的過程中,小球受到的重力對小球_功,細繩對小球的拉力_功(均選填“做”或“不做”)。D做不做 功和功率的理解與計算【例2】(2016,百色)在水平地面上,用50N的水平拉力拉著重為100N的小車勻速前進10m ,所用時間為20s。求這一過程中:(1)小車的速
3、度;(2)拉力所做的功;(3)拉力做功的功率。 【對應(yīng)訓(xùn)練】3 (2016,欽州)在開展課外活動時,小李同學(xué)遙控一小型無人機勻速豎直上升,速度為2 m /s,功率為30 W,則無人機上升10 s升力所做的功為_J,無人機重為_N。4 (2016,柳州)今年“五一”假期,三千多名自行車愛好者在風(fēng)景秀美的環(huán)江濱水大道等路段參加“快樂騎行,擁抱柳州”的健身運動。小龍同學(xué)騎公共自行車參加了6 km騎行體驗運動。他在某路段勻速直線行駛,在50 s內(nèi)通過300 m的路程,所受阻力大小為40 N。(1)小龍同學(xué)在50 s內(nèi)騎車行駛的速度是多少?若他按此速度完成6 km騎行體驗運動,需要多長時間?(2)小龍同
4、學(xué)在50 s內(nèi)騎車行駛的功率是多少?300 15 機械效率及其計算 【例3】(2016,來賓)如圖,用一個重為2N的動滑輪,把G物12 N的物體在2 s內(nèi)勻速提升0.2 m (不考慮繩子的重力和摩擦),則( )A繩子的拉力F6 NB繩子自由端移動速度v0.1 m /sC有用功W有2.8 JD動滑輪的機械效率85.7% D 【對應(yīng)訓(xùn)練】5 (2016,百色)小明用如圖所示的滑輪組把重為600 N的物體勻速提升了一段距離,此過程中滑輪組機械效率為80%,不考慮繩重及摩擦,則繩端的拉力是_N,動滑輪的重力是_N。250 150 6 (2016,梧州)如圖所示,一名體重為700 N,雙腳與地面接觸面積
5、為0.04 m 2的人站在水平地面上,他用500 N的拉力,在20 s內(nèi)將800 N的重物勻速提升1 m。求:(1)拉重物前,人對地面的壓強;(2)拉力做功的功率;(3)滑輪組的機械效率。 彈簧測力計 刻度尺 物重G 重物上升高度h 繩末端拉力F 繩自由端移動的距離S 勻速豎直 5實驗中分別記下鉤碼和測力計的起始位置,目的是便于測量鉤碼和測力計 。6繩子自由端移動的距離s與物體上升高度h的關(guān)系是s_。7控制變量法的應(yīng)用:同一滑輪組吊起數(shù)量不同的鉤碼,探究與G物的關(guān)系。用重力或數(shù)量不同的動滑輪吊起數(shù)量相同的鉤碼,探究與G動的關(guān)系。8影響滑輪組機械效率的因素:繩重和摩擦、 、 。9實驗中,滑輪組克
6、服物重所做的有用功:W 有Gh,繩自由端拉力所做的總功W總Fs。10機械效率的計算。 移動的距離nh動滑輪重提起的物重 【例】(2015,岳陽)在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中,用同一滑輪組進行了三次實驗(如圖所示),實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。(1)第2次實驗中滑輪組的機械效率為 (結(jié)果保留一位小數(shù))。 (2)第3次實驗中,彈簧測力計的示數(shù)漏填,由圖丙可知,彈簧測力計示數(shù)為_N。88.9%2.2 (3)分析數(shù)據(jù)可得實驗結(jié)論:使用同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機械效率越_(填“高”或“低”)。(4)根據(jù)實驗結(jié)論推測:使用該滑輪組再次將8 N的物體勻速提升10 cm,此時滑輪組的機械效率可能為_(填序號)。A 71.6%B82.4%C92.1%高C 【拓展設(shè)問】(5)實驗中,在測拉力時,應(yīng)沿_方向勻速拉動測力計,并使鉤碼_(填“緩慢”或“快速”)勻速上升。(6)實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置,是為了測量 ,從而計算W有和W總。豎直緩慢鉤碼和測力計移動的距離 不變 控制變量法