运动副中的摩擦和机械效率

机械效率计算题含答案

机械效率计算题 1．用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉 力向下拉动绳子，5s可使物体匀速上升2m求： （1）拉力所做的功和拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率． 答案：（1）W=500J P=100W （2）80% 2．如图所示为一款塔式起重机，工作电压为380伏。当起重机吊起500 千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂 水平旋转，带动重物在8秒移动16米时，工作电流是5安。 (1)如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2)请计算在整个过程中，起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能 的效率(保留小数到0.1％)。 答案：增加；1×105J；62.1% 3．如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N， 物体在5s匀速上升lm．求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率． 答案：240J；80%；60W 4．随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦)． (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力? (2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确． (3)求两种方案的机械效率之比?

教科版五年级上《运动与摩擦力》优秀教学设计

五年级上册《运动与摩擦力》教学设计 一、教学目标： 科学概念：一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力；摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关；摩擦力的大小和物体的重量有关。 过程与方法：通过推测、设计实验，检验摩擦力与接触面和重量的关系。发展识别控制变量、采集、记录、分析数据进行得出结论的能力。 情感、态度、价值观：形成认真实验、根据数据得出结论的科学精神。 二、教学重点： 用实验检验摩擦力大小与接触面和重量的关系。 三、教学难点： 根据自己设计的实验对实验结果进行分析进而得出结论。 四、教学准备： 实验材料：塑料盒、钩码、条形盒测力计、桌布、光滑的桌面、课件 五、教学过程： （一）创设问题情境，认识摩擦力 1、同学们，请看大屏幕，今天老师给大家带来了一新一旧两双鞋，如果你要去参加拔河比赛并且想取胜，你会选哪双鞋？为什么？（预设：学生说新鞋，漂亮，爱美之心人皆有之，可以。摩擦大） 2、其实啊，我们选择新鞋还是旧鞋是和鞋与地面的摩擦有关的，同学们想知道这位同学选的对不对吗？（生：想），嗯，那接下来我们可要跟随老师一起认真探究本节课的内容《运动与摩擦力》,板书课题。 3、你听说过摩擦吗？谁试着说一说生活中有哪些摩擦现象？

4、通过刚才同学们的例子，我们发现要想产生摩擦需要几个物体？（两个），现在我们的手和桌面是两个物体，伸出你的手放在空中，感觉到摩擦吗？（没有）那怎样才行？（接触）。也就是说得与物体接触，现在把手放在桌面静止不动有摩擦吗？（没有）那得怎么办？（动）得运动。所以说要想产生摩擦需要几个物体（两个），而且物体必须要（接触）？还得（运动）？这个过程中摩擦在哪产生的？（接触面）。接下来，我们的手在桌面上用力向前推，再在空气中向前推，对比，哪个用力大？这说明手与桌面摩擦的过程中会产生一种力，这种力是帮助我们运动还是阻碍我们运动的？这个阻碍我们运动的力就是摩擦力。 5、我们一起来看看摩擦和摩擦力的概念，哪位同学来给大家读一读？出示摩擦力的概念：一个物体在另一个物体表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，因此运动物体要受到一种阻碍运动的力。这种力叫摩擦力。 5、提问：现在知道了摩擦力，那么关于摩擦力，你认为可以研究它的哪些内容?我们先来研究如何测量摩擦力的大小 （二）测量摩擦力的大小 1、我们知道，可以用什么来测量力的大小呢？使用测力计时应注意哪些问题呢？（用之前首先调零，读数时眼睛要与指针相平，不要超过测力计的最大量程。）摩擦力可以用它来测量吗？ 2、我这里有个盒子，那我怎么使用测力计测量它的摩擦力呢？（说的很好）我们一起来看一看。（课件出示测量摩擦力的方法。）测量的过程中我们要注意一定要沿水平方向匀速拉动物体，同时注意测力计一定要与被测物体相平。） 3、各小组尝试测身边物体运动时的摩擦力。 3、小组汇报。

机械效率计算公式练习

机械效率计算公式练习 总 有W W = η 滑轮组机械效率的计算： η=G 物h/Fs η=G 物/nF η=G 物/（G 物+G 动） η=P 有用/P 总 1. 对计算公式的熟练应用。 例：某人在5s 内，用如图所示的滑轮组，将重为1280N 的物体匀速提升 1m 。已知动滑轮的总重为320N 。不计绳重和摩擦。 求：（1）人做功的功率P ；（2）滑轮组的机械效率η。 答案：（1）320w （2）80% 例：用如图所示的滑轮组，提起物重为2400N 的物体A ，使它以0.5m/s 的 速度匀速上升时，人对滑轮组做功的功率是1500W 。此时滑轮组的机械效率是 多少？用此滑轮组提重物B 匀速上升2m ，人对绳竖直向上的拉力是1200N 。滑 轮组对重物B 做了多少功？(不考虑绳重和轴摩擦) 答案：（1）80% （2）6000J 例：工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。（不计绳重和摩擦） （1）物重G A ＝1800N 时，滑轮组的机械效率为80%，求：拉力F 的 大小； （2）物重G B ＝2400N 时，使物体匀速上升3m ，求：工人对滑轮组 做的功。 答案：（1）750N (2)8550J

2. 在水中的滑轮组效率的计算： 例：如图所示，现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m（未露出水面）,已知每个滑轮重900N，不计水的阻力．求： （1）不计绳重和各种摩擦，滑轮组的机械效率多大？ （2）若绳端拉力的功率为540W，则物体上升的速度为多大？ （铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg）（5分） 答案：（1）85% （2）0.09m/s 3. 跟实际联系的机械效率的计算： 例：一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底 有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的 好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重，起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同 时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的 速度匀速上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10kW，动滑轮B的 机械效率为η1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人， 此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为 P2，动滑轮B的机械效率为η2。（不计绳重及滑轮摩擦，g取 10N/kg） 求：（1）η1∶η2； （2）拉力F2的功率P2。 答案：（1）17/10 （2）8500w

机械效率计算题专题

机械效率计算题专题 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

机械效率计算专题 1.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m，已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N的 重物，拉力应为多大？ 2．如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0．5m ／s的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩 擦)． (1)拉力F做功的功率是多少(2)动滑轮的机械效率是多 少 3．用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：（1）拉力 所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率． 4．湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速 拉下4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前货物静止在地面上，与地 面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．(2)提升时绳子自由端 的速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑轮组的机械效率． 5．滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。 求： （1）该重物受到的重力；（2）工人通过滑轮组所做的有用功； （3）工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。 6．如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F， 将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程 中物体克服摩擦力做了100J的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小． 7.如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物 体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力 为120Ｎ.求：（1）滑轮组的机械效率为多少（ 2）若物体的速度为s,则1min内拉力做的功为多少（ 3）拉力的功率是多少 8.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：

4-5 运动与摩擦力

4-5 运动与摩擦力 【教学目标】 科学概念：一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力；摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关；摩擦力的大小和物体的重量有关。 过程与方法：测量摩擦力的大小；推测、设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系；做摩擦力大小的对比实验。 情感、态度、价值观：形成认真实验、根据数据得出结论的科学精神。 【教学重点】用实验检验摩擦力大小与接触面和重量的关系 【教学难点】做摩擦力大小的对比实验 【教学准备】弹簧测力计、线绳、供拉动的小物品若干、纸盒、载重物、正反面粗糙程度不同的木板一块 新轮胎和旧轮胎的图片 【教学过程】 一、导入：了解学生原有水平 1、出示轮胎纹路图，提问：看了这两幅图，你想到了什么？（防滑、摩擦） 2、引导：你所知道，什么叫摩擦？ 3、感受摩擦力，用手在空中滑动，再用手在桌面拖动，说说你的感受。 4、引导：这种阻碍手运动的力就是摩擦力 揭题：运动与摩擦力 5、提问：关于摩擦力，你认为可以研究它的哪些内容？ 二、测量摩擦力的大小 1、提问：一个物体摩擦力的大小可以怎么测量呢？ 2、学生交流、讨论 出示：我们用测力计沿水平方向拉一个物体，刚好能使这个物体运动起来的力就是它受到的

摩擦力。 3、测量钩码、笔袋等物体的摩擦力。 4、推测：摩擦力的大小和哪些因素有关 三、摩擦力大小和接触面状况的关系 1、提问：请你推测，物体的接触面状况会对它摩擦力大小有什么影响？ 学生推测：接触面越光滑摩擦力越小，接触面越粗糙摩擦力越大 2、你能用实验证明吗？提供正反面粗糙程度不同的木板 学生结合81页表格设计实验 不改变条件 要改变的条件( ) 摩擦力大小（牛） 3、学生实验、记录 4、交流汇报、得出结论 四、摩擦力大小和物体重量之间的关系 1、推测物体重量对它所受的摩擦力大小有什么影响？ 2、设计对比实验 不改变条件 要改变的条件( ) 摩擦力大小（牛） 3、学生实验 4、交流汇报、得出结论 五、小结 1、提问：通过这节课的学习，我们发现摩擦力的大小和什么有关系？ 2、提问：物体受到的摩擦力大小除了和物体的接触面和重量有关系外，它的大小还可能受

4.3 计入运动副中摩擦的机构受力分析

4.3计入运动副中摩擦的机构受力分析 当机械运转时，运动副中因存在摩擦而产生摩擦阻力。在低副中，运动副两元素之间的相对运动为滑动，将产生滑动摩擦阻力；在高副中，运动副两元素之间的相对运动以滚动为主、兼有一定的相对滑动，将产生滚动摩擦阻力与滑动摩擦阻力。 4.3.1摩擦系数与摩擦角以及摩擦圆的半径 若两个构件以单一的平面接触形成移动副，如图4.6(a)所示，其平面摩擦系数为f，摩擦角为φ，则 f 与φ存在以下关系 =arctanf φ 若两个构件以V形平面接触形成移动副，如图4.6(b)所示，则其当量摩擦系数f V＝f / sinθ，当量摩擦角 φV=arctanf V 由图4.6(b)得垂直方向的力平衡方程为φV为 为此，水平向外的驱动力P为 若两个构件形成转动副，转轴1作匀速转动，半径为r，其上作用有径向外力Q、驱动力矩M d，其余标注如图4.6(c)所示。孔2对转轴1的摩擦阻力的合力为F21，支反力的合力为N21，F21

与N21的合力R21＝－Q。由图4.6(c)得出孔2对转轴1的摩擦阻力矩Mf为 M f＝r×F21＝ρ×R21(4.11)摩擦阻力F21表达为 定义ρ＝f V.r ，M f为M f＝r×(Qf V)＝(f V·r)×Q＝ρ×Q(4.13) 4.3.2计入运动副中摩擦时曲柄滑块机构的受力分析 在图4.7(a) 中，F21、F41、M f21、M f23、M f41、Md分别为 F21产生的摩擦力矩M f21为 M f21＝ρ×F21(4.14) M f21阻碍相对转动ω12，以及F23产生的摩擦力矩M f23为 M f23＝ρ×F23(4.15) M f23阻碍相对转动ω32，由此确定连杆2上拉力作用线的位置。 F41形成的摩擦力矩M f41为M f41＝ρ×F41 曲柄1上的驱动力矩Md为M d＝h1×F12 (4.17) 对于滑块3，由三力汇交原理得Fr与F23的交点即为F43应通过的点，由此确定F43的位置。选比例尺μF (N/mm)，为此，滑块3的力多边形如图4.7(b)所示。

机械效率计算

一、计算题 1、用如图15所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力F=5N，忽略摩擦阻力及绳重。求：(1)所做的有用功；(2)此时滑轮组的机械效率；(3)当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率。 2、工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m．所用拉力为250N （1）滑轮组的机械效率是多少？ 不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少？ （3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？（不计绳重和摩擦力） 3、如下图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力，汽车受到的阻力为车重的倍。求： （1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？ （2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数） （3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？ （4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？ 4、如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求： （1）动滑轮重； （2）绳自由端的移动速度为多大？ （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？ 4题图 5、如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，某同学站在地面用300N的力拉绳，使重为500N 的物体在10s内匀速升高，若不计摩擦和绳重．求： （1）动滑轮总重是多少？ （2）拉力F做功的功率是多少？ （3）若该同学能够产生的最大拉力为500N，则当拉力最大时滑轮组的机械效率是多少？

中考物理机械效率计算题

中考物理机械效率汇编 1．用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N ，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s 内可使物体匀速上升2m 求： （1）拉力所做的功和拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率． 2．如图所示为一起重机，工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安。 (1) 如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2) (2)请计算在整个过程中，起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1％)。 3．如图所示，工人用滑轮组提升重240N 的物体，所用的拉力为150N ， 物体在5s 内匀速上升lm ．求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率． 5. 如图22所示装置 ，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N 的货物提至高处，人对绳的拉力F 1为500N ，货物在1min 内匀速上升了5m 。 （1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N ，要把重物提升5m ，求拉力做的功。 6．工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s 内将240N 的物体匀速提升2m ，已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物，拉力应为多大？ 图22

7、 我省出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw 的抽水机， 把水抽到距水面10m 高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m 3的蓄水池抽满，求：（1）抽水机对水做的功；（2）抽水机的效率；（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。 8. 在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V ， 额定功率38kW ，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20s ，把重物吊起20m ．求： （1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．（2）电动机工作过程中，线圈产生的热量．（3）在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效率为80%，则被吊重物的质量为多少t ？ 9. 为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的 距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) (1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明. (2)该水泵连续正常抽水1h ，把水抽高了50m ，水泵对水做了多少功？此 时水泵的效率是多少？ (g 取10N/kg) 10．如图所示，小明同学用动滑轮提升900N 的木箱，木箱以0．5m ／s 的速度匀速上升2m ，所用拉力F 的大小为500N(不计绳重和摩擦)． (1)拉力F 做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少? 11．滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m ，所用的拉力是600N 。求： （1）该重物受到的重力； （2）工人通过滑轮组所做的有用功； （3）工人做的总功； （4）滑轮组的机械效率。 12．如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N 的箱 子匀速提升5m ，动滑轮的质量为8kg ，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg ． 图15 题24图

五年级科学上册 运动与摩擦力教案 教科版

运动与摩擦力 一、教材分析 《运动与摩擦力》是教科版小学科学五年级上册四单元“运动和力”的第五课。本单元属于力学知识板块，在《新课程标准》中，要求学生知道自然界存在着各种各样的力，这些力都可以使物体的运动发生变化。本节课就是让学生了解生活中比较常见的摩擦力，并且简单的研究影响摩擦力大小的两个因素。学生在前几节课对力已有初步的感受，从研究小车的运动开始，转到力的概念认识、力的测量；从重力，弹力，然后进入本课的摩擦力学习。此前学生已经掌握用弹簧秤测定力的大小的实验，本课的知识也是为学习第六课“滑动与滚动”打下基础。另外力这一单元本身跟初中物理中的力学有着很深的联系，是为之打基础的课程，摩擦力也是其中之一。 二、学生分析 五年级的学生通过前几节课的学习，对于力的学习已经有了初步的认识，对于生活中一些常见的力也有了一定的了解，另外摩擦力属于生活中常见的力，学生基本都知道，只是没有系统的去整理过自己关于这方面的知识，也没有再深入的研究过它的一些特性。因此，本节课的还是要以学生自己的认知基础为突破点，再引导他们系统整理自己的生活积累的知识的基础上，引导他们继续深入的研究摩擦力。 三、教学目标 根据新课程标准，对学生学科学、用科学能力的要求及本课特点，确定的本课教学目标是： 1、了解什么是摩擦力：一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力。 2、探究摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关：表面越光滑，摩擦力越小；表面越粗糙，摩擦力越大。 3、探究摩擦力的大小与物体的重量有关：物体越重，摩擦力越大；物体越轻，摩擦力越小。 四、教学重难点 本课的重点：认识摩擦力的大小与接触面、物体重量的关系。 本课的难点：掌握测定摩擦力大小关系的实验。 五、学法、教法 教法：以学生为主体，教师主导课堂教学。在教学中主要采用实验探究法。让学生自己提出问题、推测猜想、设计实验，通过实验分析数据得出结论。同时充分利用各小组的相互合作，使学生之间有更好交流，让教学更容易突破重难点，激发学生学科学、爱科学的情感。 学法：与教法相适应，充分发挥学生的主体作用，让学生分组实验，相互合作，把大部

机械效率三种计算

第3题图 第5题图 1. 几种常见简单机械效率的计算 课堂练习：1、 竖直上拉问题 1．用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物，当将一个重为1000N 的重物匀速提升2m 时，人站在地面上所用向下的拉力为300N ，若不计绳重和 摩擦，求该滑轮组所做的有用功和机械效率。 2．大军用某机械把500N 的重物匀速提高0.5m ，做的额外功是160J ，则他做的有用功、总功、机械效 率各是多少？ 在10s 内把500N 的物体 ， 80％的滑轮组 内绳的自由端移（2）人400N 的物5S 内竖 司机取来一套滑为8×104N ，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽 车时，汽车前进的速度为0.1m/s ，则司机做功的功 第4题图 第1题图 第6题图

第8题图 10．用如图5所示的机械拉着重500N 的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N ，绳子末端的水平拉力为50N ，则滑轮组的机械效率为多少？ 11．如图所示，物体G 在拉力F 的作用下做匀速直 线运动，拉力做的功是600J ，物体向左移动了2m ，滑轮组的机械效率是80%，求： （1）额外功时多少？（2）拉力F 是多少 ？（3）物体所受摩擦力是多大 用斜面提高物体问题 13、在向车上装货物时，常常用木板搭个斜面，把货物推上去，这样可以省很多力。如图20所示，工人师傅用600N 的力沿着长4m 的斜面，将重１２００Ｎ的货物推到高为１.５ｍ的车上。 ①工人师傅做的有用功是多少？②工人师傅做的总功是多少？ ③该斜面的机械效率是多少？④额外功多大？⑤货物收到的摩擦力多大？

初中物理机械效率计算

精选 F 图20 1．用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ，已知拉力大小恒为60N ， 方向总保持竖直向上，动滑轮的质量为3kg ，绳重和摩擦均不计。求： （1）物体所受重力； （2）该滑轮组在此过程中的机械效率（保留1位小数）。 答案：（6分） 解：（1）不计绳重及摩擦 F 拉=1/n （ G 物+G 动） G 物= n F 拉- G 动= n F 拉- m 动g=3×60N-3kg×10N/kg =150N 3分 （2）η=W 有用/W 总= G 物h/（FS ）= G 物h/（Fnh ）×100% =150N×2m/（60N×3×2m ）×100% ≈83.3% 3分 2．装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物，所用的拉力F 为600N ，绳子自由端在50s 内被拉下2m ，在此过程中求： （1）拉力F 所做的功； （2）拉力F 功率； （3）滑轮组的机械效率。 答案：解：（1）W 总= FS = 600N ×2m = 1200J （2）P= W 总t = 1200J 50s = 24w （3）η= W 有W 总 = Gh W 总 = 1000N ×1m 1200J =83﹪ 3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。 某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。 (1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地 的接触面积共为1.ox 10-zmz,那么车对地面的压强多大? （2）在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。此时自 行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大? ⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。（所提 问题指代不明） 答案：

第5课 《运动与摩擦力》教学设计(教科版小学五年级上册科学第四单元)

教科版小学五年级上册科学第四单元 第5课《运动与摩擦力》教学设计 教学导航 【教材分析】 本节课是在学生已经了解了物体的运动，认识了力，知道力是有大小和方向的，初步体会到运动状态的改变是因为受到了力的作用的基础上教学的。通过本节课的学习使学生进一步认识运动和力的关系，知道物体运动起来是由于力的作用，同时相互接触物体相对运动时也会产生摩擦力，从而解释生活中的运动现象。 本节课的教学重点是使学生认识摩擦力产生的条件，通过实验了解摩擦力的大小与接触面的光滑程度和物体的轻重有关。 【学情分析】 在科学探究方面，五年级学生已掌握了一定的过程与方法技能，本课将引导学生经历更为完整的探究过程。对于运动和摩擦力学生并不陌生，他们有着自己丰富的感性体验。本课内容是在学生认识了拉力、重力、反冲力、弹力等力能使小车动起来，知道力有大有小的情况下进行学习的。学生的这些原有认知和生活经验，为本节课的开展提供了很好的学习基础，同时使学生将科学与生活更好的联系起来，运用科学于生活。这对学生的生活、学习、科学素养的形成都具有重大意义。 【教学目标】 科学概念： 一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力；摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关；摩擦力的大小和物体的重量有关。 过程与方法： 测量摩擦力的大小；推测、设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系；做摩擦力大小的对比实验。 情感、态度、价值观： 形成认真实验、根据数据得出结论的科学精神。 【教学重点】

用实验检验摩擦力大小与接触面和重量的关系。 【教学难点】 做摩擦力大小的对比实验。 【教学准备】 学生材料：弹簧测力计、砝码、摩擦木块、砂纸、纱布、实验记录单。 教师材料：学生实验器材一组、多媒体课件等。 【课时安排】 1课时 教学过程 一、感受摩擦力 1.情境：同学们，现在正是秋高气爽好时节，非常适合户外运动。小明也非常喜欢参加户外运动，本周末，他要和妈妈去爬虎头山，山路难走，必须穿一双合适的运动鞋。请大家来帮他挑选一双适合登山的运动鞋吧。 为什么选择左边这双鞋？请同学们仔细观察新鞋和旧鞋的鞋底，你有什么发现？ 我们发现了：旧鞋的鞋底平了，磨损比较厉害。 那是什么原因造成旧鞋磨损这么厉害，变平了呢？ 2.认识生活中的摩擦现象。你能在自己的鞋底找到摩擦的痕迹吗？ 3.感知摩擦力。 现在，老师就和大家一起玩一个“推手掌”的游戏。请大家跟着老师一起做：首先，将手掌在空气中推动，再紧紧地贴着桌面，然后用力向前推动。你们感觉到什么？ 预设：感觉到在空气中很轻松。 在桌面上有阻碍，很吃力。 师：我们的手掌在桌面上拖动的时候，的确受到一种阻碍的力，我们就把这种阻碍运动的力叫做摩擦力。（板书：摩擦力） 师：你说的真好！现在再请同学们将手掌静静地贴在桌面上，不运动。这时候，你们还能感受到摩擦力吗？为什么？

机械效率计算题及答案

四．计算题 1、（2013四川自贡）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m ，重物匀速上升了0.5m ，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg ）． （1）按题意画出滑轮组的绕绳． （2）人所做功的功率多大？ （3）被吊起的重物质量多大？ 解：（1）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股； 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图： （2）∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ； ∴P=W/t=900J/10s=90W ． （3）∵S=nh ；∴n=S/h=15m/05m=3； 由η=G/nF 得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N ； ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg ． 2．（2013乐山）某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N ， g 取10N/kg 。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求： （1）已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3，每块大理石的体积是1.0×10-2m 3 ,则每块大理石的重力是多少？ （2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理 石？ （3）某次提升中，升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ，钢丝绳的拉力是2000N 。则钢丝绳的 拉力的功率是多少？ (1) 每块大理石重： N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=????===-ρ （2分） (2) 升降机一次能提起的大理石块数： 块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-?== N N N n (3) 钢丝绳端移动的距离：m m h s 451533=?== （1分） 把货物提升15 m 做的功：J m N Fs W 4 109452000?=?== （1分） 升降机的功率：w s J J t W P 150060109min 110944=?=?== （1分） 3．（2013扬州）（6分）工人用如图所示的装置将重物提高5m ，已知物重为800N ，人对绳的拉力 为500N 。 求此过程中： （1）做的做功。 （2）做的有用功。 （3）滑轮组的机械效率。

五年级科学上册 4_5《运动与摩擦力》教案 (新版)教科版

运动与摩擦力 一、教学目标： 1、知道摩擦力是一种阻碍物体运动的力，会做影响摩擦力大小因素的实验。 2、通过自主实验探究得知摩擦力大小与接触面状况（光滑、粗糙程度），运动状况（滚动还是滑动），物体的重量（对地面的压力）有关，与接触面积无关。 3、培养学生乐于交流、乐于合作的态度。 二、教学准备：小车、线、长方形木板、砂皮、垫圈、记录纸、钩码、铁夹 三、教学重点难点：设计影响摩擦力大小因素的实验，并能从实验结果中得出初步结论。 四、教学过程： 一、导入： 冬天，天冷，搓手，产生了热量。引入摩擦的知识。 二、授课： （一）、感知体验，引入摩擦力概念 1、用手在桌面上轻轻向前推一下，有什么感觉？ 2、预设摩擦力，并结合刚刚活动讲解摩擦力。 3、屏幕出示摩擦力概念：一个物体在另一个物体表面运动时，在两个物体的接触面会产生一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。（教师板书“运动与摩擦力） 4、摩擦力的大小可以测量吗？用什么工具测量，怎么测量？ 屏幕出示测量方法。 提出测一本科学书和一个笔袋在桌子上运动时所受的摩擦力。 教师演示测量方法，并说明注意事项。 （二）、研究摩擦力大小和哪些因素有关。

我们先来猜测一下，你认为摩擦力的大小和哪些因素有关？选择摩擦力的大小与物体表面光滑程度，摩擦力大小与物体的轻重两个因素进行研究。 （一）、请你推测，摩擦力的大小与物体表面光滑程度有怎样的关系呢？ 学生推测：接触面越光滑摩擦力越小，接触面越粗糙摩擦力越大。你们的猜测似乎有一定的道理，但这些都只是我们的猜测，我们还需要用实验来验证我们的想法。老师今天给你们提供了1个测力计、塑料盒子（里面1个50g的钩码）、一张砂纸和我们的桌面。你们能用这些材料设计实验来验证自己的猜测吗？ 请你们小组讨论，设计实验方案。 交流实验方法。引导学生思考如何设计实验。提示：实验中要改变的是什么？准备怎么改变？不要改变的是什么？怎样保持它们不变？做这个实验要注意些什么？测量时要注意什么？学生进行实验并汇报实验结果。 我们的发现：物体间接触面光滑，摩擦力小；物体间接触面粗糙，摩擦力大。 （二）摩擦力大小和物体重量大小之间的关系 推测：摩擦力的大小和物体重量之间有什么关系呢？你这样推测的理由是什么？ 学生在上一个实验的基础上自主进行实验。 交流实验方法和结果。 我们的发现：物体重，运动时的摩擦力大；物体轻，运动时的摩擦力小。 课堂小结提问：通过这节课的学习，我们发现摩擦力的大小和什么因素有关系？ 三、拓展：解决生活中的问题：小小设计师。 四、作业布置：写一篇小论文。 板书设计运动与摩擦力 接触面光滑程度有关光滑小

机械效率计算

机械效率专项计算 一、计算题 1、用如图15所示的滑轮组将重G=12N 的物体匀速提升20cm ，所用的拉力F=5N ，忽略摩擦阻力及绳重。求：(1)所做的有用功；(2)此时滑轮组的机械效率；(3)当改为提升27N 的重物时，该滑轮组的机械效率。 2、工人利用图示的滑轮组将重400N 的物体向上匀速提起2m ．所用拉力为250N （1）滑轮组的机械效率是多少 不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少 （3）若用此滑轮组将重900N 的物体竖直向上匀速提升2m ，拉力在这一过程中所做的功是多少（不计绳重和摩擦力） 3、如下图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m ，物体重 ，汽车重G 车=3×104N ，汽车匀速拉绳子时的拉力 ，汽车受到的 阻力为车重的倍。求： … （1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功 （2）滑轮组的机械效率为多少（保留一位小数） （3）若汽车运动的速度为3m/s ，则将物体由井底拉至井口需要多长时间 （4）汽车牵引力为多少牵引力的功率为多少 4、如图所示，通过滑轮组用200N 的拉力在20s 内将重为480N 的物体匀速提高2m ，（不计绳重和摩擦），求： 4题图

（1）动滑轮重； （2）绳自由端的移动速度为多大 （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大 5、如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，某同学站在地面用300N的力拉绳，使重为500N 的物体在10s内匀速升高，若不计摩擦和绳重．求： 、 （1）动滑轮总重是多少 （2）拉力F做功的功率是多少 （3）若该同学能够产生的最大拉力为500N，则当拉力最大时滑轮组的机械效率是多少 6、如图所示人用600N的力向下拉绳子的一端10s，使重物匀速上升了，已知滑轮组的机械效率为70%。求：（g取10N/Kg） （1）人的拉力的功率为多大 （2）被吊起的重物的质量为多大 (3) 当吊起物重为960N时，求绳端的拉力为多少牛 7、某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积（如图甲）；挖掘机在6s内将装满铲斗质量为的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m（如图乙）。（取g=10N/kg）求： （1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大 （2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做多少功（假设每次都装满铲斗） ？ （3）若发动机的总功率是20kw，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大 8、在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次 用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N

机械原理复习题及解答 (2)

《机械原理》复习题 一.填空题: 1两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( 高副 )；两构件通过面接触构成的运动副称为( 低副 )。 2在其它条件相同时，槽面摩擦大于平面摩擦，其原因是( 正压力分布不均 )。 3设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为（ fv ）,则螺旋副自锁的条件为（ v arctgf ≤λ ）。 4 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为（ 90度 ）。 5 曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的( 摇杆长度和形状 )而形成的。在曲柄滑块机构中改变( 曲柄 )而形成偏心轮机构。在曲柄滑块机构中以( 曲柄 )作机架而得到回转导杆机构。 6 用飞轮进行调速时，若其他条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量越( 大 )，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在机械的( 高速 )轴上。 7 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( 模数和压力角应分别相等且螺旋角相同 ); 8一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度，轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角，以法向模数为模数作的 )的直齿轮; 9、3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( 同一条直线上 )上; 10、含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15 )个,其中有( 5 )个是绝对瞬心,有( 10 )个是相对瞬心; 11周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为( 安装飞轮 )和( 使用电动机，使等效的驱动力矩和等效阻力矩彼此相互适应 ); 12 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中( 一次多项式 ) 运动规律有刚性冲击, ( 二次多项式 ) 运动规律有柔性冲击; ( 正弦 ) 运动规律无冲击; 13 凸轮的基圆半径是指( 凸轮回转轴心 )至 ( 凸轮 )最小半径。 14在设计凸轮机构时，凸轮的基圆半径取得越 小 ，所设计的机构就越紧凑，但是压力角越 大 ，使机构的工作情况变坏。 15在平面机构中，具有两个约束的运动副是（ 转动 ）副或（ 移动 ）副；具有一个约束的运动副是（ 平面高 ）副。 16 一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较，其（ 齿顶 ）圆及（ 齿根 ）圆变小了；而（ 基 ）圆及（ 分度 ）圆有大小则没有变。 17 周转轮系中，若自由度为2，则称其为（ 差动轮系 ），若自由度为1，则称其为（ 行星轮系 ）。 18 一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为（ 回转导杆 ）机构。 19 在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有（ 曲柄摇杆机构 ）、（ 双曲柄机构 ）等。 20 蜗轮蜗杆的正确啮合条件是（ 蜗杆的轴面模数和压力角分别等于涡轮的端面模数和压力

1重点与难点1移动副中的摩擦力及总反力的确定

5.1重点与难点 5.1.1移动副中的摩擦力及总反力的确定 由库仑摩擦定律知，摩擦力=f。式中为构件2对构件1的摩擦力大小;f为摩擦系数，与构成运动副的两构件的材料有关;为构件2对构件1的正压力大小。摩擦力总是阻碍两构件之间的相对运动的。如图5.1所示。因此，的方向总和相对运动速度的方向相反(为构件1相对构 件2的运动速度)。为分析问题方便，我们总是把正压力和摩擦力合成运动副总反力, 与 的夹角称为摩擦角φ(tanφ=f)。因此，与的夹角总为钝角π/2+φ。综上所述，在移动副中确定运动副总反力的方法如下: (1)运动副总反力,和正压力的夹角为φ; (2)运动副总反反力和相对速度的夹角为钝角π/2+φ。 摩擦力总是成对出现的，和总是大小相等,方向相反，在同一条直线上分别作用在不同的构件上。而运动副总反力也总是成对出现的，和。也是大小相等，方向相反。在同一条直线上分别作用在不同构件上。它们是一对作用力与反作用力。 摩擦力与外载荷的关系可以用表示。式中，为铅垂外载荷大小；称为当量摩擦系数。当量摩擦系数除了与摩擦系数有关外，还与运动副的形状有关。在图5.1所示的平面移动副中，

=f;在图5.2所示的槽面移动副中，=f/sinβ；在图5.3所示的柱面移动副中，=kf，k为1~1.57，k 值与运动副的接触状态有关，即在相同的外载荷作用下，运动副形状不同，生产的摩擦力不同。这 是由于运动副的形状不同，所产生的正压力不同而引起的。 5.1.2转动副中的摩擦力及总反力的确定 转动副中的摩擦力=P。如图5.4所示，摩擦力对轴颈中心的力矩即为摩擦力矩，该摩擦力矩应阻碍构件1对构件2的相对运动，因此和角速度的方向相反，=，式中，r为轴颈半径。而正压力对轴颈中心的力矩等于零。因此，运动副总反力对轴颈中心的力矩即为对轴颈中心的摩擦力矩，即=r=。由力的平衡条件，=-P ，所以有=r 。以为半径作一圆.这个圆称为摩擦圆。运动副总反力恒切于摩擦圆。因此，在转动副中确定运动副总反力的方法 图5.4

机械效率计算

典型计算公式 基础过关： 1．大军用某机械将一500N 的重物匀速提高1m ，做的额外功是100J ，则他做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？ 2、某人用图中的滑轮组提升重G=100N 的物体，所用拉力F=60N,使其匀速上升1m,求：拉力做的有用功、总功及滑轮组的机械效率 3．如图所示的滑轮组把200牛的重物匀速拉到10米高的楼房顶部，在拉动过程中绳端所加的拉力为90牛，已知动滑轮重50N ，求：总功、有用功、额外功、克服动滑轮重所做的功、克服摩擦所做的功、机械效率 竖直使用滑轮组（图1）： F G F G F G W W _____ ____ ___物物物总 有用＝ = ?= = η____ _______________＋＋＝物物动有用有用总有用G h h G W W W W W = =+=如不计绳重和摩擦，有： F F f f W W ____ ______________= ?== 总 有用＝ η已知G 物 G 动 h （物体被提升的高度） v 物 v 绳 n F s （拉力作用点（绳端）通过的距离） 水平使用滑轮组（图2）： 图1 F ____功 ____功 ____功 图2 F ___功 斜面： ___ ___= 总 有用＝W W ηf ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度 斜面机械效率问题（图3）： __ _________ f W W W W W +== += 额外 有用有用总 有用＝ η图3 L h F ______＝有用P ______ ＝总P h ____s ＝物 绳v v ___=已知G 物 F s v 物 v 绳 n f （物体受到的摩擦力） L （物体被拉动的距离） L ____s ＝物 绳v v ___=______＝有用P ______ ＝总P

5.运动与摩擦力

5.运动与摩擦力 【教学目标】 科学概念目标 1.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。 2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。 3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。 科学探究目标 1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。 2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。 3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。 科学态度目标 尝试用不同的思路、方法完成科学探究。 科学、技术、社会与环境目标 1.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。 2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。 【教学重难点】 重点：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。 难点：通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。 【教学准备】 教师：多媒体课件、皮球、学生实验材料一套、班级记录表。 小组：实验用纸盒、粗线一根、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、四个小车轮、两根车轴、学生活动手册。

【教学过程】 一、聚焦：揭示课题 [材料准备：皮球] 1.教师出示皮球，皮球在桌面滚动，最后停止。 提问：你观察到了什么现象？（预设：皮球慢慢减速，最后停下来。） 提问：谁能解释？（预设：皮球受到摩擦力。）板书摩擦力 2.感受摩擦力。 提问：我们有什么办法感受到摩擦力呢？（预设：把手放在桌面上往前推。）提问：有什么感受？（预设：有一个阻碍手掌向前运动的力。） 3.出示摩擦力的概念。 4.出示古人搬运巨石的图片。 提问：古人是如何搬运巨石等重物的？（预设：使用滚木。） 提问：人们在搬运巨石等重物的过程中会产生巨大的摩擦力，如何减小摩擦力呢？（预设：减少接触面积、改变运动方式等）将学生说的方法记录在班级记录表中。 5.揭示课题：运动与摩擦力（板书） 二、探索： 活动一：直接拉动重物。 [材料准备：硬纸盒、重物、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、学生活动手册] 1.讨论：我们直接拉动重物，可能需要多大的力？ 2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。（了解学生前概念） 3.学生说说实验中还要注意什么，出示温馨提示，明确实验要求。 4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？ 5.提问：纸盒装载重物是如何前进的？垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？小结：像这样的运动方式，我们称之为滑动。（板书滑动） 活动二：使用滚木拉动重物。 [材料准备：硬纸盒、重物、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、铅笔5只、学生活动手册] 1.讨论：古人有什么好方法拉动重物？