内容正文:
第3节 机械效率
第1课时 机械效率及计算
2
知识点1 有用功、额外功和总功
对人们有用的功叫做 _______;对人们无用的又不得不做的功叫做 _______;总功等于_____ 功与 ______ 功之和。
1.(多选)甲同学用水桶从井里提水,乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来,水桶里带了一些水,关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是 ( )
A.甲提水对水和桶做的功都是有用功
B.乙提桶对水和桶做的功都是有用功
C.甲提水对桶做的功是额外功
D.乙提桶对水做的功是额外功
有用功
额外功
有用
额外
CD
2.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是 ( )
A.重力做的功是有用功
B.拉力F1做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力F做的功是总功
D.克服物体与地面间的摩擦力做的功是额外功
C
知识点2 机械效率计算及大小比较
机械效率等于_______ 跟 ______ 的比值,用公式表示为η= _______;机械效率总 ______ 1。
3.如图所示,小明用三种方法把重为170 N的砂子匀速提到三楼去。请根据图中所提供的信息可知下列说法错误的是(绳与滑轮的摩擦不计,不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距) ( )
A.三种方法所做的有用功相同
B.第②种情况下所做的额外功最大
C.第②种情况下的机械效率是85%
D.第③种情况下人对绳的拉力最小
有用功
小于
总功
B
4.2022·哈尔滨如图所示,用一个动滑轮把重为100 N的沙袋从地面匀速提到6 m高的楼上,所用拉力为60 N(绳重和摩擦不计),下列说法正确的是 ( )
A.动滑轮重为40 N
B.绳子自由端通过的距离为12 m
C.拉力做的有用功为720 J
D.动滑轮的机械效率为8.3%
B
5.如图所示,斜面长3 m,高1 m,用大小为10 N,方向平行于斜面向上的拉力F,将重为24 N的铝块从底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是 ( )
A.拉力做功10 J
B.有用功30 J
C.物体受到的摩擦力为4 N
D.斜面的机械效率为80%
D
6.一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是 ___________。若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是 ______,起重机的总功率是 ______ W。
1.44×104 J
60%
2 400
8
7.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动质量均匀的杠杆,一重为20 N的物体挂在杠杆中点处,现将重物缓慢升高0.1 m,拉力大小F=12 N,拉力移动的距离为0.2 m,不计转轴处的摩擦。则拉力所做的功为 ____ J,有用功为 ____ J,杠杆的机械效率为 ________,杠杆自重为 ____ N。
2.4
2
83.3%
4
9
对机械效率的概念理解不清
8.下列关于机械效率的说法中,正确的是 ( )
A.越省力,机械效率越高
B.做的有用功越多,机械效率越高
C.做的总功越少,机械效率越高
D.额外功在总功中占的比例越小,机械效率越高
D
9.2022·常德中考改如图所示,用相同的滑轮采用不同的绕绳方法,用它们分别将重为200 N和100 N的重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),则下列说法中正确的是 ( )
A.F甲<F乙 B.W有甲<W有乙
C.W额甲>W额乙 D.η甲>η乙
D
10.功率为10 kW的起重机在一分钟内,将重9×104 N的物体升高2 m,水平移动4 m,则下列数据正确的是 ( )
A.总功为1.8×103 J
B.有用功为1.8×103 J
C.总功为6×103 J
D.机械效率为30%
11.工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面高1 m,长2 m,物体重500 N,平行于斜面的拉力为200 N,所用时间10 s。拉力的功率为 _____ W,把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为 _______。
D
80
62.5%
12.一辆质量是3.5×103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中,水平拉力F是1×103 N,汽车沿水平方向匀速移动了2 m,滑轮组的机械效率为90%。求:
(1)拉力F做的总功。
(2)有用功为多大?
(3)汽车受到的阻力大小。
13.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内绳子自由端移动的距离为3 m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象。
(1)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 __