内容正文:
11.3如何提高机械效率
课标要求
3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。
例3 测量某种简单机械的机械效率。
作业用时
建议用时:15 min,实际用时 min
答错题题序
知识点一 有用功、额外功、总功的概念及区分
1、从井中打水时,对水所做的功是___________功;从井中捞桶,对水所做的功是___________功;若两
次使用同一个桶且都装满了水,则两次所做的___________功相同。
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.克服摩擦力做的功是额外功
知识点二:认识机械效率
3、 某机械在使用时机械效率为75%,这个机械使用时W有:W外=______,额外功占总功的______。
4、 有用功总是________总功,机械效率总是________1(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”),机械效率
通常用百分数表示。机械效率是指________在总功中占的比例,与功率没有必然联系。
5、关于机械效率的问题,下列说法中正确的是( )
A.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高 B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高
C.做功越多,机械效率一定越高 D.省力越多的机械,机械效率一定越高
知识点三:简单机械效率的计算
6、如左图所示,将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端,人沿斜面向上的拉力为2N,物体沿斜面移动的距离为0.8m,上升的高度为0.4m,则物体重力做功为______J,分析数据可知利用斜面______(能/不能)省功,斜面的机械效率是______。
7、 如右图,斜面的长为高的4倍,物体恰能在斜面上匀速下滑,下滑一段距离的过程中,该物体重力做的
功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时,其的机械效率为( )
A.20% B.25% C.50% D.75%
8、 如图所示,某工人利用滑轮组将一个质量为90kg的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力F为400N,求:(g=10N/kg)
(1)货箱的重力G是多少?(2)有用功W有是多少? (3)机械效率η是多少?
知识点四:测量简单机械的机械效率
9、在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
(1)表格中第三次实验的机械效率为 ________(结果保留一位小数),分析表中信息可知该实验是探究 ______(选填“小明”或“小聪”)的猜想,结论是:在其他条件一定时,斜面 _______,机械效率越高;
实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力G/N
斜面高
h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
(2) 另一位同学为探究自己的
猜想,设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面;
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 ___________拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率;
③保持斜面的 ___________不变,改变斜面的 __________,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率;
④比较两次 ___________的大小,即可初步验证猜想是否正确。
10.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:
次数
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械
效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
4
5
1.7
15
3
6
5
15
83.3%
(1)在实验操作中,应该使钩码___________(选填“快速”或“缓慢”)上升。
(2)进行第2次测量时, 滑轮组做的有用功是_______J滑轮组的机械效率约为______。(保留三位有效数字)
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计的示数为___________N,滑轮组做的有用功是___________J。
(4)分析实验数据,实验小组得出实验结论:滑轮组的机械效率与___________有关
能力提升----感受中考
11、 (2024·山东滨州·中考真题) 如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N
的物体匀速提高了6m,在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B.拉力做的有用功为2400J
C.拉力做功的功率为100W
D.若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%
12、 (2024·黑龙江绥化·中考真题)如图甲,质量为40kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积
是800cm2。如图乙。工人用250N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货
物上升的速度是0.2m/s。求:
(1) 货物静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议。
参考答案
1、 有用 额外 总
2、 C
3、 3:1 1/4
4、 小于 小于 有用功
5、 A
6、 1.2 不能 75%
7、 C
8、 (1)G=mg=90kg×10N/kg=900N
(2)W有用=Gh=900N×3m=2700J
(3)s=nh=3×3m=9m
W总=Fs=400N×9m=3600J
η=W有用/W总×100%=2700J/3600J×100%=75%
9、 (1)70.6% 小聪 越陡
(2)匀速 倾斜程度 粗糙程度 机械效率
10、 (1)缓慢 (2)78.4% (3)2.4 0.3 0.36 (4)物重
11、 C
12、 (1)由于货物在水平地面上,则
F压=G=mg=40kg×10N/kg=400N
(2)v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
P=Fv=250N×0.4m/s=100W
(3)η=W有用/W总×100%=Gh/Fs×100%=Gh/Fnh×100%=G/nF×100%=400N/(2×250N)×100%=80%
(4)可以增大货物的重力。
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