簡單機(jī)械和功115機(jī)械效率

1、五、機(jī)械效率【知識(shí)點(diǎn)1】區(qū)別總功、有用功、額外功1.不計(jì)繩重，用桶從井中提水的時(shí)候，對(duì) 做的功是有用功，對(duì) 做的功是額外功;如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來的桶帶有一些水，這時(shí)對(duì)桶做的功是 功，對(duì)水做的功是 功.2.分別用杠桿、斜面和滑輪組將同一物體舉到相同高度，對(duì)物體所做的有用功( )A.杠桿最多 B.斜面最多C.滑輪組最多 D一樣多3.如圖所示，陳明同學(xué)用動(dòng)滑輪提升摩托車的過程中，所做的有用功是( ) A.克服繩與滑輪間的摩擦力做的功 B.克服摩托車重力做的功 C.提升摩托車同時(shí)提升滑輪做的功 D.克服繩子的重力做的功【知識(shí)點(diǎn)2】機(jī)械效率的意義及簡單計(jì)算4.為了粉刷教室，需要將涂料運(yùn)到

2、五樓，工人師傅可以采用的方法: 用人直接搬運(yùn)上去;用定滑輪提上去;用動(dòng)滑輪提上去.這三種方法中( ) A.最省力的是 B.最省力的是 C.所做有用功最多的是D.機(jī)械效率最高的是5.工人利用如圖所示的滑輪組，將重800 N的物體豎直向上勻速提升1 m,工人對(duì)繩的拉力為500 N，則滑輪組對(duì)重物所做的有用功W有用和該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率分別是( )A. W有用=500J，=62.5 %B. W有用=500J，=80%C. W有用=800J， =62.5%D. W有用=800J， =80%6.如圖所示，用滑輪組拉動(dòng)重為70 N的物體A，使物體A在水平方向上移動(dòng)5 m，所用拉力F為20 N ,地面對(duì)物

3、體A的摩擦力為30 N.則拉力F做的功為 J，滑輪組的機(jī)械效率為 .7.在同樣的條件下，小明利用兩個(gè)不同的動(dòng)滑輪把木料拉上四樓時(shí)，發(fā)現(xiàn)利用較輕的動(dòng)滑輪在提升木料時(shí)機(jī)械效率較高，這是因?yàn)? ) A.可以減少有用功 B.在總功不變的情況下增加有用功 C.在總功不變的情況下減少額外功 D.在有用功不變的情況下減少總功8.利用機(jī)械效率不同的三種機(jī)械分別把同一物體提高相同高度，若1< 2 <3，則下列關(guān)系正確的是( ) A. W總1< W總2< W總3B. W總1>W總2>W總3C. W總1= W總2= W總3 D.無法判斷9.已知一個(gè)斜面長10 m，高2 m，機(jī)械效

4、率為80%，現(xiàn)將一重為400 N的物體沿斜面底端勻速拉到頂端，則物體與斜面之間的摩擦力為( ) A.180 N B.100 N C.80 N D.20 N10.兩臺(tái)機(jī)械完成的有用功之比Wl:W2=4:7，它們的機(jī)械效率分別為1=60 % , 2=75%，則兩臺(tái)機(jī)械所做總功之比為( ) A.5:7 B.7:5 C.16:35 D.35:16【知識(shí)點(diǎn)3】 測定機(jī)械效率11.如圖所示，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，下表是提升物體時(shí)收集到的信息.物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m400.80.40.20.1若不計(jì)杠桿自重和摩擦，拉力應(yīng)為 N;若實(shí)

5、際拉力F為90 N，則該杠桿的機(jī)械效率為 .12.利用如圖所示的裝置做“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，在全班交流時(shí)，老師匯總了6個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，如下表所示.實(shí)驗(yàn)小組鉤碼重 G/N動(dòng)滑輪重 G'/N拉力F/N滑輪組的機(jī)械效率10.50.40.3547.6%20.50.40.3843.9%310.60.6253.8%410.80.7146.9%520.60.9868.0%620.81.0662.9%對(duì)這6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，同學(xué)們基本形成了下列一些認(rèn)識(shí).(1)比較3、4兩小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有同學(xué)認(rèn)為 可能是影響滑輪組機(jī)械效率的因素之一，并且 兩小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以支持這種看法.(2)比較

6、3、5兩小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有同學(xué)認(rèn)為 可能也是影響滑輪組機(jī)械效率的因素之一，并且 兩小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以支持這種看法.(3)對(duì)于1、2兩小組的實(shí)驗(yàn)，所用動(dòng)滑輪重和提起的鉤碼重都相同，而測出的滑輪組機(jī)械效率卻不同.關(guān)于這個(gè)問題，同學(xué)們分別提出了兩種猜想: A.可能是滑輪工作時(shí)的摩擦不同造成的; B.可能是實(shí)驗(yàn)觀察或操作存在某些問題造成的. 大家認(rèn)為，這兩種猜想都是有道理的.那么: 你認(rèn)為，提出猜想A的理由是 . 對(duì)于猜想B，你認(rèn)為有哪些觀察或操作因素會(huì)影響測量結(jié)果?請(qǐng)說出兩點(diǎn):a. ;b. .13.小亮看到工人利用斜面把貨物推到小車上，聯(lián)想到物理課上學(xué)到的知識(shí)，提出了以下兩個(gè)問題:a.斜面越緩越省力

7、，是不是機(jī)械效率也越高呢?b.對(duì)于同一個(gè)滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率越高.對(duì)于同一個(gè)斜面，是不是所推的物體越重，機(jī)械效率越高呢?為了解決以上問題，小亮與幾個(gè)同學(xué)一起用如圖所示的裝置進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)探究，記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表: 實(shí)驗(yàn)序號(hào)斜面傾角45°30°30°物重G/N112斜面高度h/m0.70.50.5沿斜面拉力F/N0.90.71.4斜面長s/m111有用功W有用/J0.51總功W總/J0.90.71.4機(jī)械效率/%77.871.4(1)表格中缺少2個(gè)數(shù)據(jù)，請(qǐng)補(bǔ)充完整.(保留一位小數(shù))(2)實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿斜面向上 拉動(dòng)木塊;實(shí)驗(yàn)時(shí)要使木板的傾角變

8、大，應(yīng)該把木板下面的木塊向 (填“左”或“右”)移動(dòng).(3)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論:其他條件相同時(shí)，斜面越緩越省力，機(jī)械效率越 . (4)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn) (填實(shí)驗(yàn)序號(hào))的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論:對(duì)于同一斜面，機(jī)械效率與所拉物體的重力 .【知識(shí)點(diǎn)4】 機(jī)械效率的綜合應(yīng)用與計(jì)算14.關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法正確的是( ) A.功率越大，做功越快，機(jī)械效率越大 B.做功越少，功率越小，機(jī)械效率越小 C.功率越大，反映做功越快，與機(jī)械效率無關(guān) D.機(jī)械效率越大，表明它做的功越多15.如圖所示，小麗用滑輪組勻速提升一個(gè)重為600 N的物體，物體上升的速度為0. 1 m/s，她拉繩的力F為250

9、N，不計(jì)繩重和摩擦.下列說法不正確的是( ) A.小麗拉繩做功的功率為75 W B.滑輪組的機(jī)械效率為80% C.繩子自由端移動(dòng)的速度為0. 3 m/s D.動(dòng)滑輪重為100 N16.如圖所示，用手沿豎直方向勻速拉一個(gè)動(dòng)滑輪，使掛在下面重為G的物體緩緩上升，動(dòng)滑輪的重力不可忽略.現(xiàn)改變物體的重力G，則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與物體重力G的關(guān)系可能符合下列圖中的( )17.甲、乙兩個(gè)滑輪組如圖所示，其中每個(gè)滑輪的重量都相同，用它們分別將重物G1、G2提升相同的高度，不計(jì)摩擦.下列說法正確的是( )A.若G1=G2，則拉力做的額外功相同B.若G1=G2，則拉力做的總功相同C.若G1=G2，則甲的機(jī)械效率大

10、于乙的機(jī)械效率D.用甲、乙中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變18.建筑工地上，工人想把一個(gè)手推車推到2 m高的平臺(tái)上，用木板在地面上與平臺(tái)間搭一個(gè)6 m長的斜面.工人用平行于斜面的240 N的力將手推車推上平臺(tái)，用時(shí)5 s.若斜面的機(jī)械效率是50%.試求:(1)工人推車所做的功;(2)工人做功的功率;(3)手推車的重力.【精選作業(yè)】1.如圖所示，工人用滑輪或滑輪組提升重物，每只滑輪質(zhì)量均相同.若把同一貨物勻速提升相同的高度(不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦)，下列說法正確的是( )A.使用丙滑輪組與使用丁滑輪組一樣省力B.使用丁滑輪組最省力C.機(jī)械效率最高的是丙滑輪組D.機(jī)械效率最高的是乙滑

11、輪2.若直接用F1的力勻速提升重物，所做的功是W1，而使用某機(jī)械勻速提升該重物到同一高度所用的拉力為F2，做的功是W2.則( )A. F1一定大于F2 B. F1一定小于F2C. W1一定大于W2 D. W1一定小于W23.如圖所示，打撈隊(duì)用一個(gè)動(dòng)滑輪將一只沉入水中的箱子打撈出水面，箱子浸沒在水中上升的過程中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為1，箱子完全出水后上升的過程中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為2，則( )A. 1> 2 B. 1< 2 C. 1= 2 D.無法比較1和2的大小4.如圖所示，工人利用滑輪組以250 N的拉力將400 N的水泥勻速提高2m.則此過程中，工人拉力做的功是 J，該滑輪組的機(jī)

12、械效率是 ,工人對(duì)地面的壓力與其重力相比要 (填“大”或“小”).5.如圖所示，在測定杠桿機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，物塊上升的高度為30 cm，測力計(jì)上升的高度為20 cm，這一過程中杠桿的機(jī)械效率為90%，測力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則物塊的重力為 N.6.用一動(dòng)滑輪將200 N的重物勻速提升時(shí)，拉力F為120 N.若用此動(dòng)滑輪勻速提升240 N的重物，此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是 .(不考慮繩重及摩擦)7.如圖所示，ab、cd為兩直棒，工作時(shí)此裝置將總重為1 200 N的建筑材料甲、乙從地面上勻速運(yùn)到高24 m的樓上，耗時(shí)5 min ,則

13、建筑材料的運(yùn)動(dòng)速度為 m/s;如果手豎直向上的拉力是500 N，在這個(gè)過程中，工人做功的功率為 W，滑輪組的機(jī)械效率是 .8.如圖所示，將同一重物舉高時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與斜面的機(jī)械效率之比為8: 7，則分別使用這兩種機(jī)械時(shí)的拉力之比F1:F2= .9.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率.實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升.(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中實(shí)線位置，測力計(jì)的示數(shù)F為 N.鉤碼總重G為1.0 N,鉤碼上升高度h為0. 1 m，測力計(jì)移動(dòng)距離s為0. 3 m時(shí)，杠桿的機(jī)械效率為 %.請(qǐng)寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因: .(2)為了進(jìn)一步探究杠桿的

14、機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測量并計(jì)算得到如表所示的兩組數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率/%1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重力有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論?答: (填“能”或“不能”)，請(qǐng)簡要說出兩條理由: ;(3)若僅將鉤碼從A點(diǎn)改掛到B點(diǎn)，其他因素不，則杠桿的機(jī)械效率將 (填“變大”“變小”或“不變”)，理由是 .10.如圖所示，質(zhì)量為60 kg的工人用滑輪組提升重物，每個(gè)滑輪的

15、重力均為50 N.(1)用滑輪組讓重力為250 N的物體勻速上升2 m的過程中，人做的有用功為多少?(2)若繩子能夠承受的最大拉力為400 N，提升重物的過程中，繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%，求滑輪組的最大機(jī)械效率.參考答案五、機(jī)械效率過基礎(chǔ) 教材基礎(chǔ)知識(shí)精練1. 水 桶 有用 額外2. D 3. B 4. A 5. D6. 200 75%7. D 8. B 9. D 10. A11. 80 88.9%12. (1)動(dòng)滑輪重 5、6 (2)鉤碼重 4、6(3)繩和滑輪之間、滑輪和軸之間有摩擦沒有沿直線勻速拉動(dòng)測力計(jì) 讀數(shù)時(shí)視線沒有垂直于刻度盤13. (1) 0.7 71.4 (2)勻速 左(3)低 (4) (5) 無關(guān)14. C 15. D 16. B 17.C18. (1)工人推車所做的功為： = 240 N x 6 m1 440 J.(2)工人做功的功率為：(3)工人所做的有用功為工人所做的總功為：由得，手推車的重力：【精選作業(yè)】1. D 2. C 3. B 4. 1000 80% 小5. 1.56. 85.7%7. 0.08 160 60%8. 7:89. (1)0.5