专题六机械效率的计算
专题解读
机械效率的计算是本章的重点，也是期末考试和中考的重点。其中，考查滑轮或滑轮组机械效率的计算的频率最高，杠杆的机械效率的计算也时常考查。各类题目的解题方法归纳如下：
一、滑轮或滑轮组机械效率的计算
1.利用滑轮或滑轮组竖直提升物体时机械效率的计算
先将物体的重力G、物体升高的高度h、承担物重的绳子股数n(判断物重由几股绳子承担，就是直接数有几股绳子拉着动滑轮)、绳子自由端移动的距离s(s=nh)和拉力F[若拉力F未知，但已知动滑轮的重力G动，且不计绳重、摩擦，则可用F=1n
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2.利用滑轮或滑轮组水平拉物体时机械效率的计算
先将物体与水平面之间的摩擦力f、物体移动的距离s物、承担摩擦力的绳子股数n、绳子自由端移动的距离.ss=n
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二、杠杆的机械效率的计算
先将物体的重力G、物体被提升的高度h、施加在杠杆上的动力F和动力作用点移动的距离s标在图上。再根据以下三步求解：
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专题突破
类型一滑轮或滑轮组机械效率的计算
例1明代工人在建造故宫时，利用道路冰面洒热水充当润滑剂来实现巨石的滚运。在泼热水的冰面上，只需要2.4×104N的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动，巨石受到的摩擦力约为
例2工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。
(1)从图乙中看出，建材重400N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少?
(2)若工人在1min内将500N的建材以0.4m/s的速度匀速竖直向上拉升一定的高度，求工人拉力的功率；
(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大?
类型二杠杆的机械效率的计算
例3如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为N，测力计上升的高度s为0.2m,物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为。在竖直向上匀速拉动弹簧测力计的过程中，力F对O点的力臂(选填“变大”“变小”或“不变”)。
例4如图，使用杠杆提升重物，拉力F竖直向下，重物匀速缓慢上升，数据如表：
物重G/N
拉力F/N
时间t/s
A端上升的竖直距
离h/m
B端下降的竖直距离s/m
200
500
0.5
0.4
0.2
求：(1)拉力做功的功率；
(2)此过程中，该杠杆的机械效率。
专题集训
1.如图所示，用动滑轮将重为10N的物体竖直向上匀速提升0.2m，拉力为6N，所用时间为10s，此过程中()
A.克服物体重力做功为1.2J
B.拉力的功率为0.24W
C.动滑轮的机械效率为60%
D.若匀速提升重为20N的物体，则该动滑轮的机械效率减小
2.如图所示，用滑轮组拉着质量为50kg的物体A在10s内匀速直线运动了4m，已知水平拉力F=40N，物体A运动时受到地面的阻力是物体重力的0.2倍，则拉力端运动的速度为m/s，滑轮组的机械效率为%(结果保留一位小数)。(g取10N/kg)
3.如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F=500N，则此杠杆的机械效率为。
4.如图所示，一根质量分布均匀的细木棒OC，OC=4OA,B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦。提升该物体做的有用功是J，总功J，木棒重为N。
5.如图所示，质量为50kg的小龙站在水平高台上，通过滑轮组竖直向上匀速提升重为600N的物体。已知小龙对绳的拉力F为250N，物体在10s内上升了1m，假设整个拉动过程中拉力方向始终竖直向上，不计绳重和摩擦，求：(g取10N/kg)
(1)物体克服重力做功多少?
(2)此时滑轮组的机械效率为多少?
(3)若小龙用该滑轮组提升重物的最大机械效率为90%，求滑轮组机械效率最大时，小龙对水平台的压力。
6.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
(1)若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人所做的功；
(2)当所运送建材的重为400N