【内容简介】简单机械的机械效率计算问题是中考必考点，分值在4—10分。题型涉及选择题、填空题、综合计算题。所以学会解答简单机械的机械效率问题，对提高物理成绩至关重要。中考在考查机械效率方面，以考查滑轮组的机械效率为主。但杠杆、斜面的机械效率问题的解答也是命题重点，同样要重视。下面给出与杠杆、滑轮组、斜面三种简单机械的机械效率有关问题的剖析，供全国各地师生复习时参考。 一、用简单机械提升物体，有用功、额外功、总功及其机械效率的求法 （1）用简单机械提升物体做的有用功W有用=Gh； （2）用简单机械提升物体做的总功W总=Fs； （3）用简单机械提升物体做的额外功W额外=W总－W有用。 （4）简单机械机械效率公式：η=W有/ W总×100%=Gh/Fs×100%。 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F移动的距离。h与s的关系可以根据具体情况而定。 二、与杠杆机械效率有关的计算题解题策略        1.用杠杆提升物体的模型图   2. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法 （1）用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh （2）用杠杆提升物体做的总功W总= Fs （3）用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。h与s的关系可以根据相似三角形建立。 3. 杠杆机械效率的求解 （1）用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。 （2）杠杆机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　   4.典型例题解析 【例题1】如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=B0，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（　　）   A．8N       B．12N     C．16N       D．18N 【答案】C   由杠杆平衡条件有：FA×AB=G×BD，即：6N×AB=24N×BD， 所以：AB=4BD， BD=AB， 当C点放在托盘秤甲上时，仍以C为支点，此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB，   因为AO=BO，AC=OC，所以CO=OD=BD，BC=3BD，CD=2BD 由杠杆平衡条件有：FB×BC=G×CD，即：FB×3BD=24N×2BD， 所以：FB=16N，则托盘秤乙的示数为16N。 三、与滑轮组机械效率有关的计算题解题策略 （一）用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法 1.用滑轮组竖直提升物体的模型图   2. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法 （1）有用功W有用=Gh （2）总功W总=Fs （3）额外功W额外=W总—W有用 （4） s=nh 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离， n是动滑轮上的绳子段数。 3. 滑轮组机械效率的求解 （1）用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。 （2）滑轮组机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (G / nF ) ×100％ 4. 用滑轮组竖直提升物体典型例题解析 【例题2】如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m，已知拉力F为25N，则在这个过程中拉力做的功是　　J，滑轮组的机械效率是　　，若匀速提升重为80N的物体，则这个滑轮组的机械效率将　　（变大/变小/不变）。   【答案】100；80%；变大。           【解析】（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2， 绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m； 则在这个过程中拉力做的功： W总=Fs=25N×4m=100J； （2）拉力做的有用功： W有=Gh=40N×2m=80J， 则滑轮组的机械效率： η= W有 / W总×100%=80J/100J×100%=80%； （3）由η= W有 / (W有+W额) ×100%= Gh/（Gh+G动h）×100%= G/（G+G动）×100%可知， 滑轮组的机械效率与动滑轮重和物体重有关，动滑轮重力不变，物体重力变大，机械效率将变大。 【例题3】如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求： （1）若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力F1和F2之比； （2）若不计绳重及摩擦，重物质量为400g，动滑轮质量为100g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。   【答案】（1）若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力F1和F2之比为3：2； （2）若不计绳重及摩擦，甲、乙两装置的机械效率都是80%。       重物的重力：G=mg=0.4kg×10N/kg=4N，                        动滑轮的重力：G轮=m轮g=0.1kg×10N/kg=1N， 不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率η===， 由于两装置中物重和动滑轮重均相同， 所以甲、乙两装置的机械效率： η1=η2==×100%=80%。 （二）用滑轮组水平拉动物体机械效率问题求解办法 1.用滑轮组水平拉动物体的模型图   2. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功求法 （1）有用功W有用= fs2 （2）总功W总= F s1 （3）额外功W额外=W总—W有用 （4）s1= ns2[ 其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。 3. 滑轮组机械效率的求解 （1）用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。 （2）滑轮组机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (fs2/ F s1) ×100％ 4. 用滑轮组水平拉动物体典型例题解析 【例题4】如图所示，司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来（泥坑可近似看成水平面），在此过程中汽车匀速移动了1m，共用时5s，已知 汽车所受阻力为1200N，司机师傅的拉力功率为300W，在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下，求：   （1）司机师傅的拉力为多大？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】（1）500N；（2）80%．  【解析】使用滑轮组沿水平方向拉物体时，若物体移动s，承担汽车与水平面间的摩擦力的绳的股数是n股，则绳自由端移动的距离s′=ns，动力作用的绳端移动的速度是物体移动速度的n倍。   四、与斜面机械效率有关的计算题解题策略 1.用斜面提升物体的模型图   2. 用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法 （1）有用功W有用= Gh （2）总功W总= F s （3）额外功W额外=W总—W有用 其中 s是动力F 沿着斜面移动的距离，h 是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面倾斜角给出。  3. 斜面机械效率的求解 （1）用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。 （2）斜面机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (Gh / F s) ×100％ 4. 用斜面提升物体典型例题解析