30机械效率的计算-2022-2023学年八年级物理下册重难点突破复习

重难点突破：30机械效率的计算 【知识清单】 机械效率 1、简单机械中的三种功 有用功：为了实现做功的目的，不用任何机械而必须做的功，用W有表示。 额外功：使用机械时，不是我们需要的但又不得不做的功，用W额表示。 总功：有用功与额外功之和是总共所做的功，用W总表示。 【点拨】有用功可理解为一种“目的功”。在用动滑轮或滑轮组提升重物时，使用机械的目的是提升重物，那么克服重物的重力做的功是有用功，即W有用=Gh；用滑轮组拉动重物在水平面匀速移动时，使用机械的目的是水平移动重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功是有用功，即W有用=f s。 总功（W总） 有用功（W有用） 额外功（W额外） 动力F1所做的功W总=F1·S1 克服阻力F2所做的功W有用=F2·S2 克服摩擦或杠杆自重所做的功 拉力F所做的功 W总=F·S， W总=（G动+G物）h 克服重物的重力所做的功，即动滑轮对物体所做的功W有用=G物h 克服动滑轮重、克服摩擦力（一般忽略）所做的功W额外= G动h 推力F所做的功 W总=F·S， W总=G物h + f S 克服重物的重力所做的功，W有用=G物h 克服摩擦力所做的功W额外=f s 联系 W总= W有用 + W额外 2、机械效率 定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。公式：η＝×100% 影响因素：摩擦、机械自重及物重等。 注意：①使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总小于总功，机械效率总小于1；②机械效率不是固定不变的，机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同的做功过程中，机械效率往往不同。 【典例分析】 例1.如图，小明用100N的拉力将重为180N的物体匀速提升2m，此过程中有用功为　 　J，额外功为　 　J，滑轮组的机械效率为　 　。 【答案】360；40；90% 【解析】滑轮组提升重物时所做的有用功 由图知有2段绳子拉着物体，绳子自由端移动的距离 拉力所做的总功 则额外功 滑轮组的机械效率 例2.利用如图所示的斜面移动物体可以省力。斜面长1m，高0.2m，现用平行于斜面的拉力，将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端，此时斜面的机械效率为80%，则拉力大小为　 　N，在此过程中，物体受到的摩擦力为　 　N。 【答案】2.5；0.5 【解析】拉力做的有用功 由 得，拉力做的总功 根据 可得，拉力大小 由 得，所以拉力做的额外功 由 得摩擦力 例3.如图所示，在拉力F=100N的作用下，把一个重物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知水平面对重物的支持力为2000N，滑轮组的机械效率为80%，则水平面对重物的支持力做功为　 　J；拉力F做功的功率为　 　W，重物与地面间的滑动摩擦力为　 　N。 【答案】0；30；240 【解析】物体在水平面上，支持力的方向竖直向上，物体沿水平方向前进，所以，在支持力的方向上没有移动距离，故支持力不做功，即 由 知道，物体移动的距离 ，由图知道，n=3，绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m，拉力做的总功W总=Fs=100N×3m=300J，由 知道，拉力F做功的功率 由 知道，拉力做的有用功 ，由W有=fs物知道，物体与地面间的滑动摩擦力 【针对训练】 一、选择题 1．工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人将同样重的货物从一楼提升到五楼时，做的（　　） A．有用功不变，总功不变 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功减小 D．有用功减小，总功减小 2．如图所示，杠杆重20N，用此杠杆先后两次将挂在同一位置的重为G1＝50N和G2＝100N的重物匀速提升，分别使重物上升了h1＝0.4m和h2＝0.2m，则下列说法正确的是（　　） A．第1次做的有用功多 B．第2次做的额外功多 C．第1次做的总功少 D．第2次机械效率大 3．如图所示，斜面长3m，高1m，用大小为10N，方向平行于斜面向上的拉力F，将重24N铝块从底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是（　　） A．拉力做功10J B．有用功30J C．物体受到的摩擦力为4N D．斜面的机械效率为80% 4．如图所示，某同学用滑轮组将重为3.2N物体匀速提高2m，用了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，下列说法正确的是（　　） A．拉力所做的总功是6.4J B．拉力所做的总功是8J C．绳末端移动的速度是0.4m/s D．绳末端移动的距离是5m 5．如图所示，使用不同的滑轮分别把相同的物体匀速提升相同的