11.3 如何提高机械效率 课件 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

第十一章　机械功与机械能 11.3 如何提高机械效率 1. 甲同学用水桶从井里提水，他对水所做的功是________；乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，他对水所做的功是________。(均填“有用功”或“额外功”) 返回 有用功 额外功 2．[教材改编题]如图所示，用挖掘机提升泥土的过程中，所做的有用功是(　　) A．克服挖掘机零件间的摩擦力做的功 B．克服抓斗的重力所做的功 C．提升泥土和抓斗所做的功 D．克服泥土重力所做的功 D 返回 3．某机械的效率为60%，表示该机械做功时，________功在总功中的比例为60%。使用任何机械时，机械效率总是小于________。 返回 有用 100% 4．[2022·淮南模拟]如图所示，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从底端匀速拉到斜面顶端，两次的机械效率分别为η甲、η乙，则η甲____(填“>”“＝”或“<”)η乙。 < 返回 【点拨】已知AB＞AC，拉力大小相同，由W＝Fs可知，W甲总＞W乙总；将等质量的甲、乙两物体分别沿斜面AB、AC从底部匀速拉到顶点所做的有用功相同，W甲有＝W乙有，由η＝ 可得，η甲＜η乙。 5．如图所示，将同一滑轮分别绕制成定滑轮和动滑轮(不计绳重及摩擦，G动＜G)，在相同时间内把同一物体匀速提升相同高度时，所需的拉力F1 ______ F2，所做的有用功W1 ______ W2，它们的机械效率η1 ______ η2。(均填“＞”“＜”或“＝”) 返回 ＞ ＝ ＞ 6．[2022·玉林]如图所示，某同学把重为1.5 N的物体匀速提升10 cm，所用的拉力是0.8 N，则他做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。 0.15 62.5% 返回 返回 7．下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是(　　) A．有用功越多，机械效率越高 B．同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C．额外功越少，机械效率越高 D．同一起重机提起货物越快，机械效率越高 B 8．[2021·安徽]如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m，所用拉力F＝100 N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为________ J。 320 返回 返回 9．[2023·芜湖月考]如图所示，一个重为600 N的物体，通过滑轮组在25 N拉力作用下匀速直线运动了2 m。已知物体受到的滑动摩擦力为60 N，此过程中，绳子自由端移动了________ m，拉力做功的大小是________J ，该滑轮组的机械效率是________。 6 150 80% 10. 【创新题】一木箱重480 N，用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240 J，则拉力F＝______ N，斜面的机械效率η＝________。 150 60% 返回 【点拨】由图像知，拉力做总功600 J时，木箱移动的距离是4 m，由W＝Fs得，拉力F＝ ＝150 N；木箱上升过程中有用功为W有＝W总－W额＝600 J－240 J＝360 J，斜面的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝60%。 11．[易错题]同一滑轮组用如图甲、乙两种方式在相同竖直面匀速拉重为100 N的物体，已知动滑轮重20 N，绳重和摩擦不计，F甲、F乙分别为甲、乙两图绳子自由端的拉力，η甲、η乙分别是甲、乙两图滑轮组的机械效率。则(　　) A．拉力F甲＞F乙　机械效率η甲＜η乙 B．拉力F甲＝F乙　机械效率η甲＝η乙 C．拉力F甲＞F乙　机械效率η甲＝η乙 D．拉力F甲＜F乙　机械效率η甲＜η乙 C 【点拨】由图可知，甲滑轮组中n甲＝2，乙滑轮组中n乙＝3，绳重和摩擦不计，绳端的拉力F＝ (G＋G动)，所以F甲＝ (G＋G动)＝ ×(100 N＋20 N)＝60 N；F乙＝ (G＋G动)＝ ×(100 N＋20 N)＝40 N，则F甲＞F乙；同一滑轮组分别用甲、乙两种方式匀速拉重为100 N的物体，在提升的高度相同时，根据W有＝Gh可知有用功相同。绳重和摩擦不计，由W额＝G动h可知额外功也相同。因总功W总＝W有＋W额，所以总功相同，机械效率相同。 返回 12．[2022·威海]为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA∶OB＝1∶2，每个沙袋重300 N， 每个滑轮重24 N。(木棒和绳的重力、 滑轮与轴的摩擦均忽略不计) (1)若A点受到竖直向下的拉力为1 000 N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ 解：由图可知，O为杠杆AB的支点， 由杠杆平衡条件可得：FA·OA＝FB·OB， 解得：FB＝ ×FA＝ ×1 000 N＝500 N， 杠杆始终保持水平，B点受到的压力大小等于沙袋的重力， 则沙袋的总重力：G总＝FB＝500 N， 因此所需沙袋的个数：n＝ (2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376 N的花架匀速提升5 m。求： ①滑轮组的机械效率。 解：不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率： (2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376 N的花架匀速提升5 m。求： ②滑轮组对绳AC的拉力。 解：由图可知滑轮组的有效绳子股数n′＝2， 因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力： F＝ (G＋G动)＝ ×(376 N＋24 N)＝200 N， 滑轮组对绳AC的拉力：FA＝3F＋G定＝3×200 N＋24 N ＝624 N。 返回 ＝ ＝≈2； η＝×100%＝×100%＝×100% ＝×100%＝×100%＝94%； $$