11.5 机械效率-2022-2023学年九年级物理上册同步考点专题训练（苏科版）

11.5 机械效率（解析版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点1 机械效率的概念 （1）概念：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。 ①有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。 ②额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。 ③总功：有用功与额外功的和叫总功。 ④总功的计算：W总=Fs；W总=W有用+W额外 ⑤有用功的计算方法：W有用=Gh；W有用=W总-W额外 ⑥额外功的计算方法：W额外=G′h，W额外=f摩s；W额外=W总-W有用 （2）计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则：。 由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。 （3）提高机械效率的主要办法： ①在有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施； ②在额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 【典例1】下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，效率一定高 C．功率大的机械，效率一定高 D．做功快的机械，功率一定大 【答案】D。 【解答】解：A、机械做功的多少与功率和时间有关，不知道做功时间，无法确定做功的多少，故A错误； B、机械效率是指有用功占总功的比值，与做功的多少无关，故B错误； C、机械效率是指有用功占总功的比值，功率大的机械，效率不一定高，故C错误； D、功率是表示做功快慢的物理量，故做功快的机械，功率一定大，故D正确。 故选：D。 【典例2】某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做　100　J的额外功。 【答案】100。 【解答】解：由η＝得：W总＝； W额＝W总﹣W有＝500J﹣400J＝100J。 故答案为：100。 【变式训练1】起重机的机械效率、功率与其对外做功多少的关系正确的是（　　） A．做功越快的机器，功率一定越大 B．做功越多，机械效率一定越高 C．功率越大的机器做功一定越多 D．机械效率越高，做功一定越快 【答案】A。 【解答】解：A、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，机器的功率就越大。故A正确； B、机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高低与做功多少无关。故B错误； C、机器的功率大，说明做功快，但不能说明做功多。故C错误； D、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，做功不一定快，功率不一定大。故D错误。 故选：A。 【变式训练2】某施工工地上，技术革新小组将一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同样的物体匀速提升同样的高度，改进后和改进前相比，则（　　） A．总功不变，有用功增加了 B．总功不变，额外功减小了 C．额外功减小了，有用功不变 D．额外功不变，有用功增加了 【答案】C。 【解答】解：把同一物体匀速提升同样的高度， 由W＝Gh可知：利用滑轮组做的有用功相同， 滑轮组改进后提高机械效率， 由η＝×100%可知：改装后滑轮组做的总功减少， 由W总＝W有+W额知：改装后利用滑轮组做的额外功减少； 由上述分析得出，A、B、D都错，C正确。 故选：C。 考点2 机械效率的计算和大小比较 机械效率表达式为，对于三种简单机械的机械效率的计算总结如下： 机械效率的大小比较： （1）机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，不能理解成：“有用功多，机械效率高”或“总功大，机械效率低”。 （2）当总功一定时，机械做的有用功越多（或额外功越少），机械效率就越高； （3）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），机械效率就越高； （4）当额外功一定时，机械所做的总功越多（或有用功越多），有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。 【典例3】利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（　　） A．力F2做功的功率大 B．甲滑轮组做的有用功较大 C．乙滑轮组的机械效率高 D．乙滑轮组做的总功较大 【答案】C。 【解答】解： 由题意可知，两滑轮组的拉力关系为F1＝F2＝F，运动时间t、重物的重力G、重物上升的高度h均相同。 AD、由图可知，两滑轮组绳子的有效股数分别为n甲＝3，n乙＝2，即n甲＞n乙， 由s＝nh可知，两滑轮组绳子自由端移动的距离关系为s甲＞s乙， 因两滑轮组的拉力相等， 所以，由W＝Fs可得，甲、乙两个滑轮组的总功关系为W总甲＞W总乙，故D错误； 又因所用的时间相等，且W总甲＞W总乙， 所以，由P＝可知，力F1做功的功率大，故A错误； BC、因两重物G的重力和上升的高度h均相等， 所以由W