内容正文:
12.3 机械效率
知识点归纳
1.机械效率:
(1)定义:有用功占总功的比值
(2)有用功:对完成工作任务有用的功
(3)额外功:其他无实用价值而又不得不做的功
(4)总功:有用功与额外功之和
(5)公式:任何实际机械的机械效率:
2.功的原理:使用任何机械都不省功
3.机械效率和功率的区别
(1)两个不同的概念,无根本联系
(2)功率表示做功快慢
(3)机械效率指有用功占总功的比例
(4)
4.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:
知识点分类练习
1、 机械效率的定义及表达式
1.关于功和机械效率,下列说法中错误的是( )
A.完成同一项工作,额外功越少,机械效率越大
B.使用机械,可以尽可能减小额外功,但是不可能让额外功为0
C.使用滑轮组提升物体,所用力越大、物体运动速度越快,机械效率越大
D.用机械做功时,有用功总是会小于总功,因此机械效率总是小于1
2.一台起重机在10s内将重为3000N的货物匀速提高了4m,起重机做的有用功是______J。若起重机做的额外功是8000J,则机械效率是______,起重机的功率是______W。
2、 功的原理
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. 可以省力或省距离,但不能省功 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. 只有在费力情况时才能省功
3、 机械效率和功率的概念辨析
4.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
4、 斜面机械效率的简单计算
5.如图所示,固定的斜面长s=1.2m,高h=0.3m,沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,拉力的功率为 W,斜面的机械效率为 。
5、 滑轮机械效率的简单计算
6.如图所示,用F=10N的拉力使重物匀速上升0.1m,已知物体的重力为27N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是( )
A.绳子末端移动的距离是0.2m B.拉力做的功是2.7J
C.滑轮组的机械效率是90% D.动滑轮的重力是1N
7.如图所示,一个重为600N的物体在25N拉力作用下匀速直线运动了2m,用时5s。已知物体受到的滑动摩擦力为60N,这一过程中,结果错误的是( )
A.绳子自由端移动的速度为1.2m/s B.拉力做功的功率为30W
C.滑轮组拉力做的有用功为120J D.该滑轮组的机械效率为75%
8.人在绳子自由端用拉力F通过图甲所示的滑轮组,将重900N的物体匀速提升6m,用时15s,则所做的有用功为____J,拉力做的功W随时间t变化的图象如图乙所示(忽略绳重和摩擦),滑轮组的机械效率是____。
9.如图甲所示,某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升,
吊臂上的滑轮组如图乙所示,若忽略绳重和摩擦,该滑轮组的机械效率为80%。(g取10N/kg)求:
(1)在10s内货箱上升的高度。
(2)货箱的重力。
(3)吊臂上电动机拉力F的大小。
(4)依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱,求此时滑轮组的机械效率。
6、 测量滑轮组机械效率
10.如图所示,用动滑轮提升钩码,不计绳重和摩擦,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下
实验
序号
钩码重
拉力
钩码上高度
绳端移距离
机械效
率
10
20
10
20
10
20
实验时,用手竖直向上______ 拉动弹簧测力计,读出测力计的示数.
分析表中数据发现,使用此动滑轮提升物体时,拉力并不等于物体重力的一半,而是大于物体重力的一半,其原因是______ .
在第次实验中,动滑轮的机械效率为______
由表中实验数据计算推知:在不计绳重和摩擦的情况下,用同一动滑轮,将不同物体提升相同高度时,物体越重,有用功______ ,额外功______ ,动滑轮的机械效率将______ 均选填“越大”、“越小”或“相同”.
7、 滑轮组机械效率的综合计算
11.【多选】某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置,如图所示,A是体积为10-3m3的均匀正方体浮子,B是圆形容器,C