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h2)=3SM2一S品1.(3)由图甲图乙可知，金属块的重力G金属
1m一4切1斜面的机技效率：？一×100%-
X
=△F浮一P水g45Sg,金属块的质量：m金属
_G级=p*4S,5
g
100%≈66.7%，故C错误；克服摩擦做的额外功：Wm
金属块的密度：p=V
P水4Sh2
、P水4h2
W。一W布=600J一400J=200J,斜面对物体的摩擦力：
3Sh2-Sh 3h2-h
1.0×10kgm×4X0.03m=6×102kgm.
W=_200J=100N,故D正确，
f=
2 m
3×0.03m-0.07m
2.(1)匀速(2)丙(3)1,2(4)越高(5)ABC[解析]
8.(1)2.52.5(2)1.08×10[解析](1)图甲中测力计
(1)为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿
分度值为0.1N,示数为2.5N:她将石块浸没在水中，受
竖直方向做匀速直线运动.(2)在第4次实验中，s=0.5m
到的浮力：F,=G一T=2.5N一1.5N=1.0N,根据阿
h=0.1m,由s=h可得n=5,即承担物重的绳子股数
基米德原理，F,=gV排=gV物，故石块的体积：V物=
n=5,所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的.
1.0N
(3)要探究滑轮组的机械效率与重物上升高度无关，需要
pg
1X102kg/m×10Nkg=1.0×10m;则石块
使用同一滑轮组提升相同重物，物体上升的高度不同，滑
mG
2.5N
的密度为p物=V翁=gV翁-10Nkg×1.0×10'm
轮组的机械效率相同，通过比较实验1,2数据可得出。
2.5×102kgfm3=2.5gcm.(2)将体积不计的细线系
(4)1,3两次实验，=0.3m,h=0.1m,由s=h可得
好石块浸没在纯水中，不接触玻璃杯底和侧壁并保持静
=3,使用同样的滑轮组，即使用甲、乙两图，通过得出的
止，此时电子秤示数为20.0g,即将体积不计的细线系好
实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率
石块浸没在纯水中导致的增加的质量为20.0g,即排开水
越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机
质量为20.0g,排开水的重力：G和=m1g=0.02kg×
械效率越高.(5)要提高滑轮组的机械效率，可以：A减
10N/kg=0.2N,即对电子秤的压力比未放人石块时增大
轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，诚小
了0.2N;她用搅拌均匀的糖水替代纯水，重复以上步骤，
额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值
电子秤示数为21.6g,即排开糖水质量为21.6g,根据阿
增大，提高了滑轮组的机械效率，故A正确；B.由实验得
基米德原理，石块受到的浮力：F2=G=mg=
出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的
0.0216kg×10Nkg=0.216N,因排开水的体积和糖水的
机械效率，故B正确：C.机械加润滑油，在提升相同重
体积相等，根据阿基米德原理，故有：EE,解得精水密
物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减
Pg Pg
小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效
F2
度为：p=Fp=0,26×10kgm=1.08X
W有里_Gh
0.2N
率，故C正确：D.滑轮组的机械效率：y一W。一
103 kg m'.
F·h一示，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度
Gh
G
专题7常见机械的机械效率对比
无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械
[学习领航]
效率，故D错误
例1(1)刻度尺(2)2.483(3)偏小(4)提升物体的
3.(1)0.3(2)低(3)4(4)等于[解析](1)由图可
重力滑轮的轮与轴之间的摩擦
知，n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度绳=心物
例2(1)①丁②0.3③60%(2)①无②105
=3×0.1m/s=0.3ms.(2)根据图乙可知，被提升物体
例3（一）(1)0.566.7(2)杠杆的重力(3)变大
所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越
(二)(1)①②④(2)2
低.(3)忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用
[学习实践]
功，提升物体和动滑轮重力所做的功为.总功，所以，滑轮
1.D[解析]由功的原理知，使用任何机械都不省功，故A
W有G
G
错误：推力做的功，即总功：W=Fs=300N×2m
组的机械效率？=w。=Gh十G方=G+G。,由图乙
600J,推力的做功功率：P=
W_600J=120W,故B错
G
58
可知.G=1N,7=80%,则80%=G+N,解得：G=
误；推力做的有用功：W右=Gh=mgh=40kg×10N/kg×
4N.(4)小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重
Wa=F=350NX2m=700J,拉力做功功率，P-W
做的功为额外功，额外功相同，做的有用功相同，因此总
功相同，由)一×10%。则甲.丙滑轮组的机枝效率
700J
20s
=35W.(3)该过程克服重力做功为有用功，所以该
相同，甲滑轮组的机械效率等于丙滑轮组的机械效率.
过程的有用功：W有=Gh=500N×1m=500J,克服摩擦
4.(1)匀速(2)丙80%(3)错误(4)1,2(5)越低
力做的功：W=W一W有=700J一500J=200J.
[解析](1)由表中数据可得，钩码移动的距周为0.1m
7.(1)错误(2)低大于机械效率(3)机械效率变低
时，绳子端移动的距离为0.4m,则绳子的股数为n=
减轻动滑轮的质量[解析](1)分析表中的数据，物
0.4m
重改变时机械效率也在改变，所以他们的猜想是错误的.
0.1m
=4,即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
(2)分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但
(2)对比②，④的数据发现，其他条件不变，只改变物体提
机械效率越低.进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力
升的高度，机械效率是不变的，所以猜想I是错误的.
时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功
(3)要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组
的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要
的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升
考虑机械效率.(3)如果增加动滑轮个数继续实验，将会
的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中第1,2次实
出现的困难是机械效率变低，你的改进方法是减轻动滑
验符合条件：(4)对比2,3次实验可以发现，重物的重力
轮的质量
不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多
了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不
同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效
8.(1)
率越低。
桌而
F-9.66N
5.F2200不相等200080[解析]如图甲，根据杠
(2)1,4,7(2,5,8或3,6,9)(3)都相等(4)越小
杆的平衡条件可知，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力
(5)10[解析](1)由表格数据可知，斜面倾角为15°时
F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上(F2),动力臂为
物体A对斜面的压力F=9.66N,方向垂直斜面向下，作
OB最长，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：
用点在物体与斜面接触面的中点，压力示意图如图所示，
R·0B=G0A,所以：R,=G·器=1mN×号
金t格
200N如图乙，判断两次搬运过程中，根据W=Gh可知
木返
工人克服货物重力做的功相等：把两件完全相同的货物
分别从斜面AB,CD的底端，以相同大小的速度匀速推
P=9.6
到顶端，斜面CD较长，根据t=三可知沿斜面CD用时
(2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关
系，需要保持物体的重力相同，改变斜面倾角，所以选择
较长，根据P 可知工人克服货物重力做功的功率不
1,4,7,或2,5,8，或3,6,9，这三组数据均可.(3)分析1
相等.若货物的质量为100kg,D到水平地面的高度为
23实验数据可相品8N品-品N-0
10
2m,CD的长度为4m,沿CD的推力大小为625N,则
克服重力做功W=Gh=gh=100kg×10Nkg×2m=
分折.56实验数招可得品5N品0、-品5
30.0N
2000J,总功W=Fs=625N×4m=2500J,斜面机械
0,分析7,8,9实验数据可得966N-19.32N
9
效率为y-
f10.0N=20.0N
=80%」
28.98N9.66
6.(1)2500Pa(2)35W(3)200J[解析](1)箱子对
30.0N=10,由此得出结论：不同物体静止在同一斜
水平地面的压力等于自身重力，箱子对水平地面的压强：
面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值相同.
F=G=500N=2.5×102Pa.(2)拉力做功：
(4)分析实验数据1,4,7可得同一物体静止在不同斜面
p=s=5=0.2m2
上时，斜面倾角不同，物体对木板的压力与该物体重力的
9专题7常见机械的机械效率对北此
专题7常见机械的机械效率对比
【学习要点】
公式：=
呼：业/100%
冇川功：无论是否机械，必须安做的.财
额外功：并我]而.安们不孙不做的玛
总功：有州功和额外功之和叫概心功，呼：.Ps
桃械
波率
特点对丁实环的柯机械、
止丁额外功的存在、总币ΨH<:因比心I00%
滑轮组：对丁问一治轮釦，形大物重、减
小动滑轮口兰、戏小机被摩擦等
是倍机械效荔的方
斜：诚小斜的摩擦、增大斜倾斜角度等
杠杆：诚小杠杆白重、减小机械摩擦、收变悬邦位片等
常见
机械
有用功
物重为G的物体上升高度为h,所做的功W有用=Gh
拉力F作用下移动距
拉力F作用下移动距离
拉力F作用下移动距离为s,所做的功
总功
离为s,所做的功W总=
为s,所做的功W=Fs
W总=Fs
Fs,s=nh
【学习领航】
1.滑轮、滑轮组机械效率
2非2
例1某同学利用如图7-1所示的装置探究滑轮组机械效率与哪些因素有
关，他猜想滑轮组的机械效率可能与钩码重力、动滑轮重力、滑轮的轮与轴
之间的摩擦有关，
(1)实验器材除了图中所示外，还需要
(2)组装好滑轮组后他匀速竖直向上拉弹簧测力计并在运动中读数，记
图7-1
录数据如表.表中a=
,b=
(结果保留到1%).
钩码重力
钩码上升
绳子自由端
绳子自由端
机械效率7%
G/N
高度h/m
所受拉力F/N
移动距离sm
6
0.2
0.6
51
专题7常见机械的机械效率对比
(3)实验过程中测力计应该匀速竖直向上拉，如果使物体加速运动，则测得的滑轮组的机
械效率将
(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(4)学习小组改变提起钩码重力又做了两次实验，他们这样做可以探究“同一滑轮组，机械
效率与
是否有关”.此探究需保持动滑轮重力及
不变
考点追踪：
滑轮组的机械效率
试题精析：
V有n×100%一汝文100%分析可知测量钩码上升高度、绳子自由端移动距离
(1)由7-W
需要刻度尺.
(2)由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,绳自由瑞所受拉力F=2.4N.
总功：W总=Fs=2.4NX0.6m=1.44J,
有用功：W有m=Gh=6NX0.2m=1.2J,
W本×100%=1,447X100%≈83%：
滑轮组的机械效率：7一W。
故a=2.4,b=83,
(3)如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大，此时所测的拉力偏大，则
计算出的总功偏大，有用功不变，所以机械效率偏小
(4)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，由W=G可知，克服动滑轮的重所做的额
外功相同，提升的物重增加时，克服物重所做的有用功增加，滑轮组的机械效率变大，学习小组
改变提起钩码数又做了两次实验，探究同一滑轮组，机械效率与提升物体的重力是否有关.此
探究需保持动滑轮重和滑轮的轮与轴之间的摩擦不变，
解题逻辑：
操作规柜
竖白速
滑轮组机械效率
影啊粥紫
物体重力
动滑轮重
机械李擦
2.斜面的机械效率
例2图7-2甲是老李用轮椅推着他老母亲在无障碍通道上缓缓行走，图7-2乙是该通道斜面
示意图.为了解老李推轮椅所用力的大小，小华进行了探究.她从斜面底端A点沿斜面确定了
相距1m处的B点，并测出B点距离地面的高度为9.00cm.(g取10Nkg)
T
0.4
1E0.4
甲
52

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