内容正文:
12.3机械效率
知识点归纳
1.机械效率:
(1)定义:有用功和总功的比值叫做机械效率有用
(2)机械效率用字母表示:计算公式为
机械效率的功率表达式为:
(3)在使用任何机械时,除了做有用功外,都不可避免地要做额外功,所以有用功总是小于总功,机械效率永远小于100%
2.机械效率与功率区别:
(1)功率是表示做功快慢的物理量
(2)机械效率则是表示机械功有效成分(即有用功占总功的比例)的物理量。(二)机械效率计算的种类
3.滑轮组的机械效率:
(1)概念:
(2)计算:
(3)提高滑轮组机械效率的方法:①增加物重(增加有用功占比)②减轻动滑轮重③减少摩擦。
(4) 特殊滑轮的机械效率:
提升练习
1.关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率越大,做功越快,机械效率越大
B. 做功越少,功率越小,机械效率越小
C. 功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D. 机械效率越大,表明它做的功越多
2.关于功的原理和机械效率的说法正确的是( )
A.使用机械提升物体可以省功
B.提升同一物体,使用省力杠杆一定比用等臂杠杆的机械效率大
C.提升同一物体,使用动滑轮一定比用定滑轮的机械效率大
D.使用任何机械提升物体,机械效率都不可能达到100%
3.如图所示,小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度,自由端的拉力分别为F1和F2。已知物体A的质量小于物体B的质量,不计绳重和轮与轴的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.物体A上升的速度与物体B上升的速度相同
B.F1所做的功与F2所做的功相同
C.F1做功的功率小于F2做功的功率
D.滑轮提升物体A的机械效率小于提升物体B的机械效率
4.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速提起重的物体,物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中,滑轮组的机械效率是( )
A.45.5% B.90.9% C.83.3% D.55.6%
5.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
6.实验时,小芳用图所示的滑轮组,将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N,不计绳重和摩擦,则( )
A.拉力F为4N B.有用功为5J
C.绳子自由端移动距离为1.5m D.该滑轮组的机械效率为80%
7.如图所示,用滑轮组提升重750N的物体,使它在10s内匀速上升1m。已知用的拉力F为400N。则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是(g=10N/kg)( )
A.动滑轮的质量为5kg B.拉力在这10s内做的有用功为800J
C.拉力做功的功率为75W D.滑轮组的机械效率是62.5%
8.【多选】如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,常数g取10N/kg。下列结论正确的是( )
A.动滑轮的重力为9N B.第2s内拉力F的功率为40W
C.此装置最多能匀速运载80N的货物 D.此装置提升重物的最大机械效率为85%
9.如图所示,斜面长3m,高1m,工人用400N沿斜面方向的力将重为900N的箱子匀速推到车上,在此过程中他所做的有用功是 J;推力做功 J;斜面的机械效率为 ;箱子受到的摩擦力是 N。
10.如图所示,物体重210N,动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升6m,用了15s,此过程中有用功是 J,拉力的功率是 W,滑轮的机械效率是 %,克服动滑轮重所做的额外功占总功的 %。
11.在一次实验探究活动中,小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s,绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示,则小林做的有用功为_______J,滑轮组的机械效率为_________%。
12.如图甲,用滑轮组将重为120N的物体匀速提起,在5s内绳子自由端移动的距离为3m,图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象,不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是 ,拉力F的功率是 W,动滑轮的重是 N,该滑轮组的机械效率为 。
13.用规格相同的一个定滑轮和一个动滑