機(jī)械效率講義及習(xí)題

機(jī)械效率：1、有用功：定義：對(duì)人們有用的功。公式：W有用＝Gh〔提升重物〕=W總－W額=ηW總斜面：W有用=Gh2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額=W總－W有用=G動(dòng)h〔忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組〕斜面：W額=fL3、總功：定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功公式：W總=W有用＋W額=FS=W有用／η斜面：W總=fL+Gh=FL4、機(jī)械效率：①定義：有用功跟總功的比值。ηη=η=η===η===η===斜面：定滑輪：動(dòng)滑輪：滑輪組：③有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。ηη==①原理：②應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S③器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。④步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。⑤結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率上下的主要因素有：A動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多那么額外功相對(duì)就多。B提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多。C摩擦，假設(shè)各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率?！纠恳粋€(gè)滑輪組如下圖，其機(jī)械效率為75％，要用它提起重為3600N的貨物，需要用多大的拉力？【分析指導(dǎo)】此題可應(yīng)用機(jī)械效率的知識(shí)來求解，先確定有用功，是克服貨物重力所做的功，，總功是F對(duì)機(jī)械所做的功，，據(jù)機(jī)械效率：【答案】需要用800N的拉力?！拘〗Y(jié)】此類題不能直接用“滑輪組和貨物由幾段繩子來承當(dāng)提起物體所用的力就是物重的幾分之一”這一結(jié)論來求解，因?yàn)?，這一結(jié)論的適用條件是理想機(jī)械，也就是，不考慮動(dòng)滑輪的重力和摩擦力。根底練習(xí)：1.四位同學(xué)在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得出以下四個(gè)結(jié)果，其中可能正確A、0.3％B、60％C、100％D、120％的是〔〕2.分別用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪將兩個(gè)相同的重物提高相同的高度，那么〔〕A、定滑輪的總功一定大于動(dòng)滑輪的總功；B、定滑輪的有用功一定大于動(dòng)滑輪的有用功；C、定滑輪的有用功一定小于動(dòng)滑輪的有用功；D、定滑輪的有用功一定等于動(dòng)滑輪的有用功。3.一滑輪組，不計(jì)繩子與滑輪間及所有滑輪與軸之間的摩擦，用它來提升一重為G的貨物時(shí)，其機(jī)械效率是80％；假設(shè)用此滑輪組來提升一重2G的貨物時(shí)，其機(jī)械效率是多少？〔〕A、大于80％B、等于80％C、小于80％D、無法確定4.以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A、做相同的功，所用時(shí)間越少，功率越大；B、機(jī)械效率高的機(jī)械，做功也越快；C、機(jī)械效率高的機(jī)械一定省力D、滑輪組繩子股數(shù)越多，機(jī)械效率越高5.用杠桿把重為400N的物體勻速提高1m，這時(shí)動(dòng)力作用點(diǎn)下降2m，所用動(dòng)力是250N，那么動(dòng)力做的總功是J，杠桿對(duì)重物做的有用功是J，該杠桿的機(jī)械效率是。6.一個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是80％，滑輪做的額外功是40J，那么它完成的總功是200J，有用功是J。自我測(cè)試：1．機(jī)械效率是_____功跟_____功的比值，公式η=______由于_______總是存在的，所以機(jī)械效率總_____1。2．用一個(gè)動(dòng)滑輪把重為1000N的物體提高2m，所用的力是550N，那么有用功為_____J，總功為_____J，這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率為_____，動(dòng)滑輪的重力_____N〔不計(jì)繩重及摩擦〕3．如以下圖所示，用此裝置拉一重為100N的重物，使其在地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)不計(jì)滑輪重和摩擦，所需拉力為8N，那么物體與地面間的摩擦力為_____N。實(shí)際此裝置的機(jī)械效率為80%，欲使物體以0.6m/s的速度沿水平地面前進(jìn)，那么實(shí)際拉力為_____N，拉力在5s內(nèi)做的功為_____J。4．關(guān)于機(jī)械效率，以下說法正確的選項(xiàng)是[]A機(jī)械效率高的機(jī)械做功一定多B使用機(jī)械可以省力，省力越多，機(jī)械效率越高C沒有摩擦?xí)r，機(jī)械效率一定等于100%D做同樣的有用功，額外功越小，機(jī)械效率越高5．用動(dòng)滑輪、定滑輪、滑輪組分別提升一重物，在不計(jì)摩擦的情況下，機(jī)械效率最高的機(jī)械是[]A.動(dòng)滑輪 B.滑輪組C.定滑輪 D.都一樣6．一個(gè)滑輪組經(jīng)改良后提高了機(jī)械效率，用它把同一物體勻速提升同樣的高度，改良后與改良前相比擬[]A.總功不變，有用功增加了B.總功不變，額外功減小了C.有用功不變，總功減小了D.以上說法都不對(duì)7．用一動(dòng)滑輪將重物勻速提升2m，人對(duì)繩子的自由端所用力是40N，不計(jì)滑輪重和摩擦，那么物重和提升重物所做的功分別是[]A.80N，80J B.80N，160JC.40N，160J D.40N，80J8．起重機(jī)在1min內(nèi)能把5.0×104N的物體勻速提高30m，它的機(jī)械效率是60%，在1min內(nèi)，起重機(jī)所做的有用功為多少J？所做的總功為多少J？總功率是多少W？9．如以下圖所示，某工人用滑輪組往3m高的平臺(tái)上運(yùn)沙土，沙土的質(zhì)量是40kg，袋子和動(dòng)滑輪共重100N，不計(jì)繩重和摩擦。求：〔2〕此滑輪組的機(jī)械效率是多大？第9題圖10．如上圖所示，用力F拉400N的物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重物以10c