内容正文:
2023年中考物理专题复习:机械效率
【概念公式】
1.有用功和额外功
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。
计算方法:W有用=Gh;W有用=W总-W额外
②额外功:并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
计算方法:W额外=G′h,W额外=f摩s;W额外=W总-W有用
③总功:有用功与额外功的和叫总功。
计算方法:W总=Fs;W总=W有用+W额外
2.机械效率
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。
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:
a.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;
b.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。
【题型专练】
题型一:效率概念的理解
1. (2021宜昌)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A. 效率越高的机械,功率越大 B. 做功越多的机械,功率越大
C. 做有用功越多的机械,效率越高 D. 功率越大的机械,做功越快
2.(2022桂林)下列办法中,能提高如图滑轮组机械效率的是( )
A. 增大摩擦 B. 增大定滑轮重力
C. 增大动滑轮重力 D. 增大被提升物体重力
3.(2022江苏扬州)在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲使所测机械效率提高,下列措施可行的是( )
A. 转轴加润滑油 B. 增加提升高度 C. 增大提升速度 D. 减小物体质量
4.(2022湖南常德)如图所示,用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法中正确的是( )
A. F1>F2,F1移动距离多 B. F1<F2,F2移动距离多
C. F1所做的额外功多 D. 两装置的机械效率相同
题型二:滑轮组效率的计算
1.(2022湖南岳阳)如图,用40N的拉力,在10s内将重100N的物体匀速提升3m,则该滑轮组( )
A. 绳端移动的距离为6m B. 有用功为120J
C. 拉力做功的功率为36W D. 机械效率为80%
2.(2022广元)小李家在自建房屋的过程中,自制了向高处运送材料的装置如图所示,其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N,在拉力F作用下,材料在20s内匀速上升4m,不计绳的质量和滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 滑轮组所做的额外功为1600J B. 材料上升的速度大小为0.4m/s
C. 拉力F做功的功率为80W D. 滑轮组的机械效率为80%
3.(2022黑龙江牡丹江、鸡西地区)如图,小红在做“测量滑轮组机械效率”的实验中,得出数据:物体重力为2.6N,拉力F为1.5N,在1s内将物体迅速提升0.2m,据此实验数据,下列说法正确的是( )
A. 拉力所做的有用功为0.3J B. 绳子自由端的移动速度为0.1m/s
C. 拉力所做的总功为0.6J D. 提升时,物体的重力势能变小
4.(2022海南)在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中,下列说法正确的是( )
A. 动滑轮所受重力为10N B. 滑轮组所做的有用功为2000J
C. 工人所用拉力的功率为380W D. 滑轮组的机械效率为95%
5.(2022北京)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为900N,货物与地面的接触面积为,动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为800N
B. 第一次拉绳子时,货物对地面的压强为4000Pa
C. 第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D. 第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为81W
6.(2022滨州)如图所示,用滑轮组提升质量为12kg的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力F为50N。则在提升物体的过程中(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)。下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.6m/s
B. 滑轮组提升物体做的有用功为300J
C. 拉力做功的功率为30W
D. 该滑轮组的机械效率为80%
7.(2022烟台)如图所示,用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m,所用拉力F为100N,在此过程中,拉力F做