内容正文:
12.3 机械效率
一、机械效率的定义及表达式
1.李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼,她做的有用功是( )
A. 对桶所做的功 B. 对水所做的功
C. 对水和桶所做的功 D. 对水、桶和人所做的功
2.起重机将0.9t的货物匀速提升10m的过程中所做的额外功是6×104J.该过程中起重机对货物做的功是 J,起重机机械效率是 .(g取10N/kg)
2、 机械效率和功率的概念辨析
3.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是( )
A.只有在费力情况时才能省功 B.可以省力,同时也可以省功
C.可以省距离,同时也可以省功 D.可以省力或省距离,但不能省功
4.下列说法中正确的是( )
A. 机械效率越高,机械做功一定越快 B. 做功越多的机械,机械效率一定越高
C. 功率越大的机械做功一定越多 D. 做功越快的机械,功率一定越大
3、 斜面的机械效率
5.如图所示,用细绳将一重为的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处,斜面长,高,在此过程中,斜面的机械效率为。下列说法正确的是:( )
A.拉力的大小为
B.斜面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力
C.只将物体拉到斜面中点位置处,斜面的机械效率变为原来的一半
D.若只把斜面的高度降低,则斜面的机械效率降低
6.如图所示,已知固定斜面长5m,倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A.木箱克服重力做功的大小为500J B.斜面支持力做功的大小为375J
C.推力做功的大小为750J D.木箱克服斜面摩擦力大小为25N
4、 滑轮的机械效率
7.通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各措施中能提高机械效率的是( )
A.增加提升重物的重力 B.改用质量小的定滑轮
C.减小提升高度,减少做功 D.改变绳子的绕法
8.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%
9.如图所示,重为800N的物体,在100N的水平拉力作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向左运动了2m。在此过程中,物体受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.4m/s B.滑轮组对物体的水平拉力为300N
C.该滑轮组的机械效率是80% D.绳子自由端拉力的功率为40W
10.在某场馆建设中,采用如图所示的装置,滑轮组悬挂在水平支架上(水平支架固定不动),工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了1m,已知物体A重400N,该工人重600N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%,在该过程中,工人对水平面的压力为 N,人对绳子拉力的功率为 W。
五、滑轮组机械效率的综合计算
11.王师傅用如图所示的滑轮组来提升物体。若他用 的拉力 在20s内,将质量为 的物体M匀速提升了,不计绳重和摩擦,取 。
(1)求物体M上升的速度;
(2)求该滑轮组的机械效率。
(3)若王师傅再用该滑轮组匀速提升质量为 的物体N,则与匀速提升物体M时相比,滑轮组的机械效率会变大、变小还是不变?
12.如图所示,图甲是某大型起吊装置,图乙是其机械起吊部分的简化示意图,已知物体A质量为500kg,底面积为1.25m2,不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力,请完成以下问题。(g=10N/kg)
(1)起吊前物体A静止在地面上,其对地面的压强是多少?
(2)如图乙所示,当绳子自由端的拉力为1000N时,地面对物体A的支持力为1650N,增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m,请计算此时整个机械的机械效率。
(3)工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中,绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示,请计算物体B的密度。()
参考答案:
1.B
2.9×104;60%
3.D
4.D
5.D
6.D
7.A
8.C
9.C
10.350;100
11.(1)解:物体M上升的速度为
答:物体M上升的速度为0.5m/s;
(2)滑轮组的动滑轮绕3段绳,物体的重力为
提升物体M时,做的有用功为
滑轮组做的总功为
滑轮组的机械效率为