第十三講 機械效率 復習學案-人教版物理八年級下冊

第十三講：機械效率知識點睛：有用功、額外功、總功：有用功：在實際工作中，為了達到目的而對物體做的功。在不同問題中，要結(jié)合使用機械的目的判斷有用功。例如，滑輪組勻速提升物體時，使用機械的目的是拉動物體上升，那么機械對物體的拉力所做的功就是有用功，W有＝F拉h(huán)＝Gh，在勻速提升水中的物體時，W有＝F拉h(huán)＝（G‐F?。﹉；滑輪組拉著物體水平運動時，使用機械的目的是拉著物體水平勻速運動，拉力所做的功就是有用功，W有＝F拉s＝fs。額外功：在實際工作中，對我們無用但又不得不做的功，即克服機械自重和自身部件的摩擦力而做的功；由于機械自重和部件間的摩擦總是存在，因此額外功不可避免，額外功總大于零?？偣Γ河杏霉皖~外功的總和。機械效率的概念：機械效率的定義：有用功跟總功的比值。機械效率的公式：η在實際生活中，使用任何機械都不可避免地要做額外功，所以有用功總是小于總功，機械效率總是小于1。機械效率等于l的機械稱為理想機械。機械效率是標志機械對物體做功有效程度的物理量，機械效率越高，機械性能越好。機械效率與是否省力、功率大小沒有直接關(guān)系。機械效率的計算公式：η=W有用W總影響滑輪組機械效率的因素：滑輪結(jié)構(gòu)：繩重、輪與軸之間的摩擦、動滑輪自重。提升物體的重力。

火眼金睛：判斷以下結(jié)論是否正確：人們在使用機械時的機械效率總小于l（）機械所做的有用功越多，機械效率越高（）越省力的機械，機械效率越高（）額外功與總功的比值越大，機械效率越低（）改進機械的結(jié)構(gòu)，可以提高機械效率（）用滑輪組提起某一重物時，適當增加動滑輪個數(shù)可以增大機械效率（）增加機械做功時間可以提高機械效率（）使用同一個滑輪組提升物體時，物體越重機械效率越高（）甲、乙升降機分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度時，甲比乙機械效率高。則（）A、乙升降機提升重物做的有用功較多B、甲升降機的電動機做的額外功較多C、甲升降機的電動機做的總功較少D、乙升降機的電動機做的總功較少將一重為1000N的建筑材料勻速運送到6m高的樓上，站在樓上時，一個人可產(chǎn)生的平均拉力為150N。建筑工人用一個重100N的滑輪和一根足夠長的繩子，用圖所示的滑輪將建筑材料拉到樓上。如果不計繩重和摩擦，以下說法中正確的是（）A、需要4個人，機械效率為91%B、需要4個人，機械效率為83%C、需要3個人，機械效率為91%D、需要3個人，機械效率為83%用圖所示的甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N，繩重和摩擦力不計。則（）A、手的拉力：F甲＝F乙；機械效率：η甲＝η乙B、手的拉力：F甲<F乙；機械效率：η甲<η乙C、手的拉力：F甲>F乙；機械效率：η甲<η乙D、手的拉力：F甲>F乙；機械效率：η甲>η乙用圖所示的滑輪組甲和乙提起同樣重的物體時，甲滑輪組的機械效率為η甲，乙滑輪組的機械效率為η乙，則可判定（不考慮摩擦和繩重的影響）（）A、η甲>η乙B、η甲<η乙C、η甲＝η乙D、條件不足，無法確定要把重100N的沙子運上三樓，小翔同學設(shè)計了圖所示的三種方案，分別計算三種方案的機械效率各是多少。（不計繩重與軸摩擦）能力提升：用一只木桶通過滑輪組到井下取水，第一次取半桶水，第二次取滿桶水，若摩擦不計，其中人對水做的功為_________，人對桶做的功為_________，人一共做的功為總功。比較兩次取水過程中所做的額外功W額外1_____W額外2（填“>”、“=”或“<”），兩次的機械效率η1_____η2（填“>”、“=”或“<”）。小杰采用了右圖所示的繞線方法組裝滑輪組。他通過滑輪組用3N的拉力F將重4.8N的物體勻速提升了0.1m的距離，此滑輪組的機械效率為_____%。圖所示的裝置中，已知物體A重為60N，在水平拉力F的作用下，物體以0.2m/s的速度做勻速直線運動，物體與水平地面之間的摩擦力為12N。若滑輪組的機械效率為80%。則在4s內(nèi)拉力F所做的功是_____J。如下圖（左）所示，用由同種滑輪組成的滑輪組勻速提升沉在水底的重物.重物質(zhì)量m＝185kg，體積V＝50dm3,滑輪組的機械效率η＝90%。如果不計摩擦和水的阻力，重物露出水面前，拉力F＝_____N。每個滑輪重_____N如上圖（右）所示，使用一個由重力為G1的動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組勻速提升一個重物；不計繩的重力和滑輪上各處的摩擦，這套滑輪組的機械效率是75%；為了提高滑輪組的機械效率，改用重力為G2的輕質(zhì)材料的新動滑輪后，再提升這個重物，則滑輪組的機械效率可提高到80%。則新動滑輪的重力是原來動滑輪的重力的_____倍。通過測量滑輪組機械效率的實驗，可得出下列各項措施中能提高機械效率的是（）A、增加動滑輪，減小拉力B、減少提升重物重力，減小拉力C、減少提升高度，減少做功D、增加提升重物重力，增大有用功如右圖所示，用一個重為18N的動滑輪來提升物體，在實際工作中勻速豎直向上的拉力為30N，則動滑輪的機械效率（）A、一定等于30%B、一定等于70%C、一定小于70%D、可能大于70%如右圖所示，掛在天花板下方的滑輪組中定滑輪、動滑輪均重1N。在拉力F的作用下，1s內(nèi)將重為8N的物體A沿豎直方向勻速提高了0.3m。如果不計繩重和摩擦，則以下計算結(jié)果不正確的是（）A、繩子自由端移動速度為0.6m/sB、天花板對滑輪組的拉力為14.5NC、拉力F的功率為2.7WD、滑輪組的機械效率為80%小明為幫助爸爸搬運裝修材料設(shè)計了右圖所示的甲、乙兩種方案，小明采用這兩種搬運方案分別將地面上質(zhì)量相同的材料運送到二樓的過程中，實際所用拉力和時間均相等。已知每個滑輪受到的重力相同，繩重與滑輪的摩擦均可忽略不計。則利用甲、乙兩種方案（）甲乙A、小明所做的有用功之比為3∶4B、小明所做的總功之此為1∶1C、滑輪組的機械效率之比為4∶3D、小明施加拉力的功率之比為4∶3站在地上的工人用圖所示的裝置提升貨物。提升空貨箱時，在10s的時間內(nèi)，空貨箱沿豎直方向勻速上升3m，工人作用在繩上的力做功120J。貨箱中裝入16kg的貨物A后，在工人拉力FA的作用下，繩子自由端在10s的時間內(nèi)，沿豎直方向勻速下降12m。不計繩重和滑輪軸摩擦，g取10N/kg，下列計算結(jié)果正確的是（）A、動滑輪和貨箱總重為10NB、拉力FA做功的功率為48WC、用此裝置提升貨物A的機械效率為80%D、用此裝置將20kg貨物B提升10m，工人至少做功2000J（多選）圖所示的裝置中，每個滑輪重均為50N，裝貨托板重20N，貨物A重100N。體重為800N的工人利用裝置拉著貨物A以0.2m/s的速度勻速上升。不計繩重和軸摩擦，以下計算結(jié)果正確的是（）A、工人對地面的壓力為510NB、滑輪組的機械效率約為83%C、滑輪組提升貨物A的機械效率約為69%D、機械對物體A做功的功率為24W小紅和小明用兩個滑輪組成一個滑輪組，研究“滑輪組的機械效率與被提升物體重力的關(guān)系”。他們記錄的部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm測力計示數(shù)F/N繩自由端移動距離s/cm機械效率η341.21283%6102.33087%963.418根據(jù)數(shù)據(jù)表格中提供的信息，在圖中畫出滑輪組的繞繩方式。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算，滑輪組提升重9N的鉤碼時的機械效率為________%。（保留小數(shù)點后一位）分析數(shù)據(jù)可知，使用同一個滑輪組，提升的物重越大，機械效率_________。一位工人用圖所示滑輪組裝置從10m深的井下將重物G勻速提到地面，在整個過程中，繩子的重力和摩擦力不計，求：若被提升的物體重G1=400N,工人用的拉力是250N，求該裝置的機械效率.若工人在100s內(nèi)用該裝置將重G2=900N的物體從井下勻速提到地面，求工人拉繩的力及裝置的機械效率圖甲所示是工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形，所用動滑輪和筐受到的總重力為20N。某次操作中，將重423N的泥土以0.4m/s的速度勻速提起，在此過程巾工人的拉力F所做的功隨時間變化的圖像如圖乙所示。細繩的質(zhì)量忽略不計，g取10N/kg.求：拉力F做功的功率利用該裝置提升泥土的機械效率在提起泥土上升3m的過程中，拉力F克服摩擦力做的功用圖所示的滑輪組將石板A吊起并放在汽車上.當工人用F1的力拉繩子時，石板A未被拉起，此時石板A對水平地面的壓力為700N；當工人用F2的力拉繩子時，石板A仍未被拉起，此時石板A對水平地面的壓力為500N.已知：石板A的質(zhì)量為90kg，F(xiàn)1：F2=3：5，不計繩重和摩擦，g取10N/kg.求：將石板A勻速提升時，滑輪組的機械效率如果用該滑輪組勻速提升另一石板B時，滑輪組的機械效率為92%，則工人的質(zhì)量不得小于多少千克

課后鞏固用圖所示滑輪組勻速提升重為200N的物體，人對繩的拉力為125N，不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率為__________。如果人的體重為600N，拉動過程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重為__________。如右圖所示的剪刀，其剪紙機械效率為80%，這表示（）A、若作用在剪刀的動力是1N，則阻力是0.8NB、若作用在剪刀的阻力是1N，則動力是0.8NC、若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.2J的功用于剪紙D、若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.8J的功用于剪紙如右圖所示，用拉力F使物體豎直勻速上升，下列說法正確的是（）A、對物體做的功是額外功B、拉力F做的功是有用功C、拉力F移動的距離是物體移動距離的2倍D、增加物體重力可以增加滑輪組的機械效率用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重為150N的物體勻速提升1m。不計摩擦和繩重，滑輪組的機械效率為60%，則下列選項錯誤的是（）A、拉力大小一定是125NB、有用功一定是150JC、總功一定是250JD、動滑輪重一定是100N某建筑工地用圖所示的簡易滑輪組將重4000N的磚塊運到離地4m高的砌墻處，已知每個滑輪重100N，滑輪摩擦和繩重以及動滑輪下的掛網(wǎng)重忽略不計，若提升磚塊的工人作用于繩的拉力最大為500N，求：最多一次可提升多重的磚提升一次磚時滑輪組的最大機械效率若全部完成提磚任務(wù)，工人利用此滑輪組至少做多少額外功

用右圖所示的滑輪提升重4.5×103N的貨物A，使A在2s內(nèi)勻速升高2m。如果拉力F的功率P=5kW，忽略繩重和軸摩擦。求：拉力F在2s內(nèi)做的功和滑輪的機械效率η若用此滑輪勻速提升物體B時的機械效率η=80%，求物體B受到的重力GB如右圖所示，物重G為2000N，斜面長5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機械效率為80%，若將重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上來，求：所需拉力F是多少？機械的總功率是多少？如圖所示是一種居民樓電梯結(jié)構(gòu)的截面示意圖。A為電梯廂，廂底有兩個動滑輪B，其功能相當于一個動滑輪，