内容正文:
§ 11.4 机械效率
课时1 机械效率
【基础知识训练】
1.卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是( )
A.都是有用功 B.都是额外功
C.对喝茶的人而言是总功 D.对卖茶杯的人而言是有用功
2.机械的机械效率高是指( )
A.有用功多 B.额外功少 C.总功多 D.有用功占总功的比例高
3.(多选)关于机械效率,下面说法正确的是( )
A.功率越大的机械,机械效率越高
B.机械效率大小与功率大小无关
C.机械效率越低的机械,做的功就越少
D.由于有用功总小于总功,机械效率总小于1
图11.4-1
4.如图11.4-1所示,小明用甲、乙、丙三种方法将 沙子运到三楼。在方法甲中,有用功为 J,额外功为 J,总功为 J;在方法乙中有用功为 J,额外功为 J,总功为 J;在方法丙中,有用功为 J,额外功为 J,总功为 J。
5.用定滑轮匀速提升重为180N的物体,所用拉力为200N,物体升高2m,所用时间为5s。此过程中,有用功为 J,拉力做功的功率为 W,定滑轮的机械效率为 。
图11.4-2
6.如图11.4-2所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功
是 J,斜面的机械效率是 。
7.滑轮组在建筑中应用广泛,如图11.4-3所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m,所用的拉力是600N。求:图11.4-3
(1)该重物受到的重力;
(2)工人通过滑轮组所做的有用功;
(3)工人做的总功;
(4)滑轮组的机械效率。
【创新能力应用】图11.4-4
8.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比,甲升降机( )
A.电动机做的总功较多
B.电动机做的总功较少
C.提升重物做的有用功较少
D.提升重物做的有用功较多
9.某人用如图11.4-4所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,他所做的有用功W甲 W乙,两种装置的机械效率η甲 η乙。(选填“>”、“=”或“<”)
课时2 测滑轮组的机械效率
【基础知识训练】
1.同学们在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时提出了下列假设。其中,能够提高滑轮组机械效率的有( )
A.增大提升重物的高度 B.减少提升重物的质量
C.减少动滑轮的质量 D.改变绳子的缠绕方法
2.在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如下表所示的三次测量,数据记录如下:
图11.4-5
(1)完成表格中实验数据①、②和③的计算。
(2)通过比较哪两次实验数据(选填实验序号),可以初步判断动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关?
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,你可以用哪两次实验数据来验证他的观点是不对的?
3.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图11.4-6所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:图11.4-6
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/ m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为。(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用图做的;第4次实验是用图做的。(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率。
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。
【创新能力应用】
4.张强同学利用如图11.4-7所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子,且提升同样的高度。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题:
(1)每个滑轮的重是多少?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少?
(3)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?图11.4-7
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