11.3 如何提高机械效率 第1课时 2023-2024学年沪粤版物理九年级上册

11．3　如何提高机械效率 第1课时　认识机械效率 1．如图1所示，小明用桶把一些沙子运上三楼。小明在此过程中 (　　) 　图1 A．克服自身重力所做的功是总功 B．克服沙子重力所做的功是有用功 C．克服沙子重力所做的功是额外功 D．克服桶的重力所做的功是有用功 2．关于机械效率，下列说法正确的是 (　　) A．机械效率越高，机械所做的有用功越多 B．总功越少的机械，机械效率越高 C．额外功越少的机械，机械效率越高 D．总功一定时，有用功多的机械的效率高 3．甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%，则下列说法中正确的是(　　) A．使用甲机械更省力 B．使用甲机械做功更快 C.在相同的时间内，使用甲机械完成的功更多 D.乙机械的额外功在总功中占的比例更大 4．如图2所示，用动滑轮把重为400 N的物体在20 s内匀速提高10 m，拉力为250 N，则在此过程中有用功为________J，总功为________J，该装置的机械效率为________，拉力的功率为________W。 图2 5．如图3所示，当水平拉力F＝50 N时，恰好可以使物体A向右做匀速直线运动。已知物体所受地面的摩擦力为60 N，若物体A水平移动了0.6 m，则在此过程中拉力F做的有用功为________J，该装置的机械效率为________。 图3 6．(模型建构)如图4是一种小型千斤顶的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离。若工人用100 N的力将摇臂竖直向下压1 m，可以把1 000 N的重物匀速抬高8 cm，则工人做的功为________J，该千斤顶的效率为________。 图4 7．在深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程的工地上，一线施工人员正在紧张忙碌地进行箱梁吊装等施工作业。如图5为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5×105 kg，架桥机滑轮组绳端的拉力为4×105 N，绳端移动的距离为25 m，将箱梁提升了1 m。(g取10 N/kg)求： 图5 (1)架桥机在此过程中做的有用功； (2)架桥机在此过程中的机械效率。 8.大桥主桥两端一般都有长长的引桥，引桥可近似看成一个倾角较小的斜面，如图6所示。一大桥一侧的引桥长400 m、高12 m。当总重力为2.5×104 N的小汽车以18 m/s的速度通过该引桥时，汽车发动机的功率为36 kW。求： 图6 (1)汽车发动机产生的牵引力F牵； (2)此引桥的机械效率η； (3)汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f(空气阻力忽略不计)。 9．如图7所示，在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体分别沿斜面AB、AC从底端匀速拉到顶端。拉力F做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙。下列分析正确的是 (　　) 图7 A．P甲＞P乙，η甲＜η乙 B．P甲＜P乙，η甲＜η乙 C．P甲＜P乙，η甲＞η乙 D．P甲＞P乙，η甲＞η乙 10．如图8所示，小明用甲、乙两滑轮先后把同一桶沙从一楼提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则W1________W2，η1________η2。(均选填“>”“<”或“＝”) 图8 11．一台功率为40 kW的抽水机的机械效率为60%，若要把河水抽到5 m高的地方，则抽水机每小时做的总功是__________J，其中有用功是__________J，所抽水的质量是__________kg。(g取10 N/kg) 12．(模型建构)如图9是办公楼内一种电梯的结构示意图，钢链绕过电梯轿厢下的滑轮，一端固定在A点，另一端连接在电动机的控制装置上。若拉力F使质量为0.5 t的电梯轿厢和1 t的乘客在8 s内从一层匀速上升到五层，每层楼高3 m，则拉力F的大小为________N，拉力的功率为________W(g取10 N/kg，忽略钢链重及摩擦)。若电动机的输出功率为80 kW，则此电梯的机械效率为________(结果精确到1%)。 图9 答案 1．B　2.D　3.D 4．4 000　5 000　80%　250 5．36　60% 6．100　80% 7．解：(1)箱梁所受重力： G＝mg＝5×105 kg×10 N/kg＝5×106 N 架桥机在此过程中做的有用功： W有用＝Gh＝5×106 N×1 m＝5×106 J (2)架桥机在此过程做的总功： W总＝Fs＝4×105 N×25 m＝1×107 J 架桥机在此过程中的机械效率： η＝×100%＝×100%＝50% 答：(1)架桥机在此过程中做的有用功为5×106 J； (2)架桥机在此过程中的机械效率为50%。 8．解：(1)由P＝＝＝Fv得，汽车发动机产生的牵引力：