12.3.1 机械效率-【宝典训练】2023-2024学年八年级下册物理高效课堂(人教版)

第12章 简单机械 12.3 机械效率 第1课时 机械效率 基础过关 1.有用功:为了实现做功的目的,不用任何机械而必须做的功,用 表示。 2.额外功:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功,用 表示。 3.总功:有用功与额外功之和是总共做的功,叫做总功,用表示 4.物理学中,将 器 的比值叫做机械效率。公式: 5.影响机械效率大小的因素: 及机械内部的 等。 课堂巩固 知点1 有用功、额外功和总功 1.如图所示为某建筑工地提升泥土的情境。(绳子的重力和绳子的摩擦力忽略 (1)两种方法的目的都是把泥土提高相同的距离,因此泥土的重力提升的高 度所做的功都叫 功。图中两种方法做的有用功都 (2)甲图中桶和动滑轮的重力在拉力的作用下也提高了跟物体相同的距离, 他们做的功是达到目的不需要又不得不做的功叫 功;人拉绳的 抗斗 力承担了泥土、桶和动滑轮的共同重力所做的功叫 功。 (3)乙图中抓斗的重力所做的功叫 功。 (4)小明同学从井中打捞掉下去的水桶,提桶做的功是100],提水桶中的水做的功是20J,这个过程 中的有用功是 J,额外功是。 J,总功是 2.两人用同样的水桶从同一处提水,给同样远处、同样的水桶注满水。其中一个人每次都将水桶装 满,另一个人每次都不装满,则两人做功的大小情况是( A.装满水桶者做的功多 B.不装满水桶者做的功多 C.两人做的功一样多 D.装满水桶者做的有用功多 知识点2机械效率 3.(改编)如图所示,小明通过不同方式提升沙子到3楼,其中沙子重 100N,桶重20N,小明体重400N,沙袋重5N,滑轮重10N (1)图中四种方法中所做的有用功都是 J。 (2)如图甲小明使用桶提沙时所做的额外功分别是 和 做功,大小为 J,总功是 机械效率是 ___。 J,总功是 (3)如图乙的方法中所做的额外功是 I,机械效率是 J,总功是 (4)如图丙的方法中所做的额外功是 I.机械效率是 157 物理·八年级·下册(B) J,总功是 (5)如图工的方法中所做的额外功是 I.机械效率是 (6)若是你,在这四种方法中,你会选用__,是希望额外功越 越好。即在使用机械时,人 们总希望能量的利用率大一些,即有用功在总功中所占的比例大一些 4.下列说法中正确的是( ) A.机器的功率越大,做的功越多 B.抽水机的功率越大,抽的水越多 C.机器的功率越小,效率越低 D.机器的功率越小,做功越慢 5.使用任何机械都不可避免的要做额外功,有用功总是 (选填“大于”“等于”或“小于”)总 功,所以机械效率总是 (选填“大于”“等于”或“小于”)1,机械效率通常用 表示。 6.小明在剪纸时,所用剪刀的机减效率为90%,这表示 ) A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.9 B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.9N C.若作用在剪刀的动力做功11,则有0.9J的功用于剪纸 D.若作用在剪刀的动力做功1],则有0.1J的功用于剪纸 7.如图所示,用滑轮组拉动重为40N的物体A,使物体A在水平方向上以2.5ms的速度移动一段 距离,用时2s,所用拉力F为20N,地面对物体A的摩擦力为30N,则滑轮组所做的有用功为 J,拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率为 , f __ 2202272222722 (第7题图) (第8题图) 8.如图所示,用12.5N的拉力F,10s内把重为20N的本箱匀速提升30cm(不计绳重及摩擦),则绳子 自由端移动的速度是 m/s.动滑轮重是 N,该滑轮组的机械效率是 课后进阶 9.如图甲所示,用F将物体A匀速直线拉动一段距离s,若借助如图乙所示装置用F。将物体A在同 样的水平面上做匀速直线运动移动相同的距离s,下列说法正确的是 ) △→F 77777777_ 乙 A.图乙中W一Fs B.图乙中W-Fs C.图乙中W。-F D.由于F>F。,所以滑轮组总功小于有用功 158 第12章 简单机械 10.如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力 GG,滑轮组的机械效率n一(忽略绳重和摩擦)。下列判断正确的 是( ) A.两滑轮组绳端移动的距离相等 B.甲滑轮组的有用功比乙的少 C.甲滑轮组的总功率比乙的小 D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重 11.用如图甲所示的装置提升重物,空吊篮A重25N,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,空吊篮A的上升速度随时间变化关系如图丙所示,忽略绳重、摩擦、空气阻力,下列 说法不正确的是( ) 误.#. A.动滑轮所受的重力为15N B.第2秒内拉力做的功为80] C.当货物的重是160N时,匀速提升时,所需拉力 是100N D.当货物的重是160N时,匀速提升时,机械效率为92.5% 12.如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图,图中动滑轮有 个,此装置 (选填“能”或“不能”)改变动力的方向,该滑轮组 (选填“能”或“不能”)省功 甲机械 乙机械 △n 90 1500] 250 30 12{ 75% 70% 1 7777/7 额外功有用功 甲 (第13题图) (第14题图) (第12题图) (第15题图) 13.把同样重100N的物体匀速向上提升,甲机械用时100s使物体升高h,乙机械用时300s使物体升 高h,两机械做功情况的部分数据如图所示。 (1)甲的机械效率 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙的机械效率。 (2)/h一 m,乙机械做的总功W一 J。 (3)甲机械做的有用功 乙机械做的有用功。(选填“大于”“等于”或“小于”) 14.如图所示,用200N的力F将一重为90N的物体A提升到离地面5m的高处,则提升物体A的过 J,机械效率是 程中,绳子克服物体重力做的功是 ,动滑轮的重力是 . (忽略绳重和摩擦) 15.用如图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端 的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是 (选填“A”或“B”),动滑轮重为 N,3s内对物体做的有用功为 1。 159 物理·八年级·下册(B) 16.如图所示,小强用滑轮组提升重物,重物在2s内沿竖直方向匀速提升0.4m。 此过程中,拉力F的 功率为120W,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重及摩擦,求 (1)重物G的重力; (2)动滑轮重; (3)当拉力为400N时滑轮组的机械效率。 能力提升 17.小东想探究“使用动滑轮是否省功”。请你帮他将实验步骤补充完整并回答相应的问题。 (1)实验步骤: ①在弹策测力计下挂两个钩码,用弹策测力计将钩码缓慢地匀速竖直向上提升一定高度,并同时 用刻度尺测量,记录拉力F.与弹测力计移动的距离h,根据公式W,一 ,计算拉力所 做的功W。 ② ③比较W,和W。的大小关系,得出结论 (2)若W.<W。,该实验能初步得到的结论是: 160宝典训练物理·八年级下册(R) (5)90 690 16.如图所示: 17.如图所示: 86.95% 乙 (6)丁少 4.D 5.小于 小于y 6.C 7.150 100 75% 8.0.06 5 80% 课后进阶 9. B 10.D 11.D 12.两 能 不能 13.(1)小于 (2)0.9 300 (3)大于 14.450 90% 20 15.A 40 300 B 16.解:(1)由P-W8可知,拉力做的总功: 18.如图所示: W$=Pt-120Wt2s-240$. Wx100%可知,拉力做的有用功; 由nW W-W-80%$240J-192$. 由W。三G可知,重物的重力; W. 192]-480N: G一 ,0.4m 地面。 (2)不计绳重及摩擦时,克服动滑轮重力做的功为额 外功,由W。一W。+W。可知,额外功: 19.如图所示; W. -W-W-240]-1921-48J. 由W。一G。h可知,动滑轮的重力: W. 481-120N: G.二 10.4m 20.如图所示: 21.如图所示; (3)由图可知n-3.由不计绳重和摩擦时F--(G+ 71 G。)可知;拉力为400N时提升物体的重力; ___ G-3F-G$-3$400N-120N-1080N. 此时滑轮组的机械效率: ##H回 r-W 1080N 90%。 能力提开 17.(1)①F./ ②用弹测力计并借助一个动滑轮将同 12.3 样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h,记录拉力 机械效率 F..计算拉力所做的功W。一2hF 第1课时 机械效率 (2)在使用动滑轮提升物体时,要对动滑轮做功 基础过关 第2课时 测量机械效率 基础过关 1.W.2.W. 3.W。 1## 4.有用功 总功W{。 W 5.物重 机械自重 摩擦 2.竖直 匀速 3.高 低 课堂巩固 课堂巩固 Wnm×100% 1.(1)有用 相同(2)额外 总 1.(1)n-W。 (3)额外 (4)100 20 120 (2)刻度尺 2.B (3)物体的重力G 物体升高的高度人。 拉力的大小F 3.(1)600 拉力移动的距离; (2)桶的重力 克服人的重力 2520 3120 19.23% (4)竖直 匀速 (3)120 720 83.33% (4)180 780 76.92% 88.9% 18