计算机械功、滑轮组机械效率及分析能量的转化过程重难点指导

01一、计算机械功时的“三同”性

公式W＝Fs中的“F”是作用在物体上的力，s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的距离”，二者的方向必须相同。在计算做功多少时，一定要弄清s是否是F始终作用下运动的距离。也可以说公式W＝Fs中的F是使物体沿着F方向移动s距离过程中(同时)始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。

【例1】一个足球运动员用100N力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m。在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为(　　)

A．3000J　　B．500J　　C．150J　　D．0J

点拨：球离脚后，脚对球的作用力为0，球是依靠惯性向前运动的，故球在滚动过程中，脚对球没有做功。解答：D

02二、计算滑轮组机械效率应注意的问题

1．利用滑轮组将物体提升一定的高度，已知物体重G、物体被提升的高度h、拉力F、绳自由端移动的距离s，此时的有用功是物体克服重力所做的功，即W有用=Gh，可用公式

求机械效率。如果已知绳子的股数n，公式可变形为

2．利用滑轮组将物体水平拉动一定的距离，此时的有用功是物体克服摩擦所做的功，即W有用＝fs，用公式

计算机械效率。

3．如果不考虑摩擦和绳重，已知物重G、动滑轮重G动，可以利用公式

来计算机械效率。

4.用同一滑轮组提升重量不同的物体时，应注意机械效率η、绳端的拉力F是改变的，但是动滑轮的重G动是不改变的。

【例2】建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处，姜荣同学设计安装了如图所示的装置，装置中每个滑轮重100N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m/s，在施工过程中：

(1)该工人提升建材的有用功率是多少？

(2)该装置的机械效率是多少？(不计绳重和摩擦)

(3)若再用此装置提升1000N的建材时，它的机械效率是多少？

03三、抓关键条件，分析能量变化

自然界中的能量以各种各样的形式存在着，能量之间可以相互转化。动能、势能、机械能的变化，在考题中经常出现，解决这类问题，主要是抓住题目中的关键条件，根据影响能量大小的因素去分析、求解。

【例3】如图所示，一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放，相继经过B、C、两点，AB＝BC，则下列分析正确的是(忽略空气阻力)(　　)

A．小钢球下滑过程中做匀速直线运动

B．小钢球在AB、BC两段内运动的平均速度相等

C．小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等

D．就A、B、C三点而言，小钢球在A点的机械能最大

点拨：小钢球从A点向下滚动过程中，忽略空气阻力，同时忽略滚动摩擦，重力势能减小，动能增大，机械能不变，速度变快，小钢球不是做匀速直线运动，通过AB、BC两段的时间不相等，所以AB、BC两段平均速度不相等，小钢球在AB、BC两段下落的竖直高度是相等的，所以重力做功相等。解答：C。

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