内容正文:
12.3 机械效率
一、有用功和额外功
1.甲用桶从井中提水,其中对 做的功是有用功,对 做的功是额外功,乙从井中捞水桶,桶中带有半桶水,则对 做的功是有用功,对 做的功是额外功。
2. 板车上装有货物,一人拉着该板车将货物送到目的地,对货物所做的功叫 功,对板车所做的功叫 功,如果目的是送板车,则对板车所做的功叫 功。(均选填“有用”“额外”或“总”)
3. 小明用动滑轮提升重为800N的物体,所用的拉力为500N,物体上升的高度为1m,则人做的总功为____J,有用功为______J,额外功为_______J。
4.为了粉刷教室,需要将涂料运到五楼。工人师傅可以采用的方法有:
①用人直接搬运上去;②用定滑轮提上去;③用动滑轮提上去。
在这几种方法中( )
A.最省力的是② B.效率最高的是②
C.做有用功最多的是① D.效率最高的是③
5.使用如图所示的滑轮组,用力F水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s,移动速度为v,此过程中物体A受到的摩擦力为f,则( )
A.有用功为W有=Fs
B.F做功的功率为P=Fv
C.总功为W总=3Fs
D.额外功为W额外=fs
二、 机械效率
6. 如图所示,用2.5N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端,将重为4N物体提升0.1m,不计绳重与摩擦,动滑轮机械效率为______;若物体重力变大,则动滑轮机械效率将______。(选填“增加”“减小”或“不变”)
第6题图 第7题图
7.如图所示,是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼,两种方式若不计绳重和摩擦,且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______;使用乙图中滑轮的好处是可以______,机械效率更高的是______(选填“甲”或“乙”)。
8.如图所示,重为300 N的物体在10 s内水平匀速移动了1.5 m,若物体受到地面的摩擦力为60 N,绳端所用的拉力F的功率为12 W,则绳端所用的拉力为_____N。滑轮组的机械效率为_____。
9.如图所示,斜面长0.5 m,高0.1 m,把重为50 N的物体匀速地拉向斜面顶端,弹簧测力计的示数为12.5N,则:
(1)有用功是多少?
(2)总功为多少?
(3)该斜面的效率为多少?
10.运用如图所示器材,探究使用机械是否省功。实验中保持重物缓慢上升,用弹簧测力计测量钩码的重力和拉力,记录钩码和绳子自由端的始、末位置。
(1)此实验中,一般要求拉动测力计应该保持 移动;
(2)请补充表格中的数据:
力/N
移动距离/m
力做的功/J
G1=3
h1=0.2
W1= G1h1= ②
F1=1.6
s1= ①
W2= F1s1=0.64
(3)为了让实验结论更具普遍性,除了改变钩码的 重复进行实验外,还可以换用一个 ,再重复实验获取数据,最后分析实验数据得出较可靠的结论。
(4)分析上表中数据,根据W1与W2的实际关系,可以判断使用机械多做了功,其原因是 。
11.如图,三种不同方法往楼上运沙子,绳重及摩擦不计,下面分析错误的是( )
A.三种方法运沙子上楼所做的有用功相同
B.甲方法没有使用滑轮,但所做的额外功最多,所以效率最低
C.乙、丙两种方法使用了动滑轮,可以省力但不能省功
D.丙方法做的额外功为60J
12. 如图所示,用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上,所用拉力60N(绳重和摩擦不计),下列说法正确的是( )
A.动滑轮重40N
B.绳子自由端通过的距离为12m
C.拉力做的有用功为720J
D.动滑轮的机械效率为8.3%
13.用如图所示的滑轮组拉动物体A,使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s,已知物体A重500N,物体A受到的摩擦力为120N,拉力F的功率为30W,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功
C.滑轮组的机械效率为80%
D.相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体,滑轮组的机械效率不变
14. 2022年4月,一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅,被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中,利用如图所示的滑轮组,在40s时间内,救援人员用500N的拉力拉动绳端,把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg,问,此过程中:
(1)滑轮组对海豚做的有用功有多大?
(2)拉力