功
1、做功的两个必要因素是:
(1)一是作用在物体上的力
(2)二是物体在力的方向上移动的距离
计算公式W=Fs=Gh
单位W—JF(G)—Ns(h)—m
2、说明
(1)力和距离必须是对应的关系;
(2)如果力的方向与距离方向垂直,则力不做功。
(3)力做功时,与物体的运动状态无关。
3、功的原理:使用任何机械都不省功。
练习
1下列几个实例中,做功的实例有()
A.物体在绳子的拉力作用下升高
B.静止的小车在拉力的作用下向前运动
C.提着小桶在水平路面上匀速前进
D.汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离
机械效率
1定义:
有用功和总功的比值叫做机械效率。
2公式:
3说明:
(1)机械效率小于1.
(2)提高机械效率的方法:
①减轻机械自重
②注意保养,定期润滑。
斜面的机械效率
有用功
额外功
总功
机械效率
斜面的机械效率与倾斜程度和光滑程度有关:
1、当光滑程度一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。
2、当倾斜程度一定时,斜面的越光滑,机械效率越高。
练习
1、实验课上,某实验小组为探究“斜面机械效率与斜面倾斜程度”的关系,设计了如图所示的装置。实验数据如下表:
斜面倾斜程度 车重
G/N 斜面的
高度h/m 拉力
F/N 斜面长
S/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械
效率 较缓 4 0.2 1.8 1 0.8 1.8 44.4% 较陡 4 0.4 3.0 1 1.6 ? ? 最陡 4 0.6 3.6 1 2.4 3.6 66.7% (1)请在上表中空格处填充正确数据。
(2)分析数据,可得结论:斜面越,机械效率越。
(3)使用斜面可以省力,根据数据可得结论:
斜面越陡,。
(4)斜面的机械效率与等因素无关。
(5)沿斜面匀速拉动小车,拉力F与摩擦力f的大小关系是。
2、小明利用斜面进行如下的实验。(1)图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的,由此可知此时斜面的机械效率η=_________。
(2)为了进一步探究斜面的特点,小明做了实验,分析可知,沿斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面倾斜角度越大,机械效率越,拉力越。????
(3)由(1)数据可知,此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为_________N。
(4)为了提高该斜面的机械效率,同学们提出了一些建议:
A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端
B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端
C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面;
其中建议_____可以达到目的;理由是:_________________
滑轮组的机械效率
有用功
额外功
总功
机械效率
省力公式
滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关:
1、同一滑轮组,所提物体越重,机械效率越高。
2、提升同一物体,动滑轮越重,机械效率越低。
对于确定的滑轮组:
对于水平使用的滑轮组:(横拉摩擦竖拉重)
练习
1、用如图所示的滑轮组提升重物,已知物重G=30N,匀速提升1m,所用拉力F=12N,重物上升的速度为0.2m/s,不计绳重和摩擦,求:
①此时滑轮组的机械效率;
②此时拉力的功率;
③如果用此滑轮组提升90N的重物升高1m,拉
力做的功;
④提升的重物为多少时,滑轮组不再省力。
2、如图所示,物体A以2m/?的速度在水平的地面上做匀速运动,此时弹簧秤的示数为3N,则水平拉力为_______N,物体A受到的摩擦力为F=______N.2S内拉力做功为________J.弹簧测力计的重及滑轮与绳子的摩擦不计.
3、一名工人用300N的力,利用如图所示的滑轮组将重540N的物体竖直向上匀速提升了1m,则该滑轮组此时的机械效率η=,不计摩擦,动滑轮的重力G动=N。
4、如图所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度40m,历时约3min20s.
(1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?
(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80%,求小明同学的拉力至少要多大?(g取10N/kg)
5、小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s。(己知每层楼高3m)求:
(1)小明所用的时间;
(2)拉力的功率;
(3)所做的额外功:
(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?
功
3、功的原理:使用任何机械都不省功。
2、说明
(1)力和距离必须是对应的关系;
(2)如果力的方向与距离方向垂直,则力不做功。
(3)力做功时,与物体的运动状态无关。
W=Fs=Gh
W—JF(G)—Ns(h)—m
二是物体在力的方向上移动的距离
一是作用在物体上的力
1、做功的两个必要因素是:
(1)
(2)
计算公式
单位
当倾斜程度一定时,斜面的越光滑,机械效率越高。
当光滑程度一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。
光滑程度:
倾斜程度:
斜面的机械效率与
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