内容正文:
物理(苏科版)九年级上
第十一章 简单机械和功
五、 机械效率
第1课时 认识机械效率
弹簧测力计
刻度尺
匀速竖直向上缓慢拉动
钩码数量
提升高
度
大于
0.6
0.36
83.3%
200
50
50
B
<
=
170
200
85%
①
③
0.5
150
75%
A
A
解:(1) 由题图可知,物体和动滑轮的总重是由2段绳子承担的,所以s=
2h=2×2m=4m,有用功W有用=G物h=400N×2m=800J,总功W总=Fs
=250N×4m=1000J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=
80%.
(2) 拉力F的功率P总===125W.
2∶1
<
D
解:(1) W有用=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J.
(2) W总===3×104J,绳端拉力F====5×
103N.
(3) 克服动滑轮的重力做的功W动=G动h=m动gh=40kg×10N/kg×2m
=800J,W额外=W总-W有用=3×104J-2.4×104J=6×103J,则克服摩擦和
钢丝绳重所做的功W额外'=W额外-W动=6×103J-800J=5.2×103J.
1.在“再探动滑轮”的实验中,主要探究手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功是否相等,即使用动滑轮能否省功.
(1) 实验中需要的测量工具是 弹簧测力计 和 刻度尺 .
(2) 拉弹簧测力计时应注意: 匀速竖直向上缓慢拉动 .
(3) 为了多测几组数据,可以改变 钩码数量 ,也可以改变 提升高度 .
(4) 最后发现,手拉绳所做的功总是 大于 (大于/等于/小于)动滑轮拉钩码所做的功.
2. 在“再探动滑轮”的实验中,小明用动滑轮将重3N的钩码匀速向上提升,拉力为1.8N,2s内钩码上升0.2m.此过程中有用功为 0.6 J,拉力做功的功率为 0.36 W,动滑轮的机械效率约为 83.3% .
3. 小明通过机械将重为100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m,机械效率为80%.在此过程中有用功W有用= 200 J,额外功W额外= 50 J,小明做功的功率P= 50 W.
4. 关于机械效率,下列说法中正确的是( B )
A. 机械效率越高的机械,使用时越省力
B. 机械效率越高的机械,使用时额外功所占的比例越小
C. 机械效率越高的机械,做的有用功越多
D. 任何机械的机械效率都不会大于100%,它的单位是J
5. ★(2020·黔西南)如图所示,工人们用同一滑轮组,根据需要有两种方式可以提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则F1 < F2,机械效率ηA = ηB.(>/=/<)
6. 用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m,拉力F为50N.此过程中有用功为 170 J,总功为 200 J,滑轮组的机械效率为 85% .根据已知条件,有下列四个物理量:① 动滑轮上升的高度、② 动滑轮的重力、③ 额外功、④ 拉力的功率,其中还能求出的有 ① (填序号,后同)和 ③ .
7. 如图所示,用滑轮组拉动重70N的物体A,在10s内使A在水平方向上移动5m,所用拉力F为20N,地面对A的摩擦力为30N,则A运动的速度是 0.5 m/s,滑轮组所做的有用功是 150 J,滑轮组的机械效率是 75% .
8. 用下列装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最高的装置是 ( A )
9. (2020·广州)如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示,则 ( A )
F甲
F乙
F丙
F丁
GM
GN
5.5N
12N
5.5N
8N
5N
10N
A. 甲的机械效率比丙的大 B. 乙、丁的机械效率相同
C. 使用丙提升物体M时省力 D. 实验测得的数据无法算出机械效率
10. (2021·扬州)如图所示,工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m.用时8s,工人所用拉力F为250N.
(1) 求滑轮组的机械效率.
(2) 求拉力F的功率.
第10题
解:(1) 由题图可知,物体和动滑轮的总重是由2段绳子承担的,所以s=2h=2×2m=4m,有用功W有用=G物h=400N×2m=800J,总功W总=Fs=250N×4m=1000J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%.
(2) 拉力F的功率P总===125W.
11. (2020·长春)如图所示,用甲、乙两个动滑轮将物体A、B匀速竖直提升相同高度,已知GA=2GB,两个动滑轮的机械效率相等,忽略绳重和摩擦,拉力做功W甲∶W乙= 2∶1 .若在A、B下方均增加重为G的钩码,匀速竖直提升相同高度,则机械效率η甲' < (>/=/<)η乙'.
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