内容正文:
第4节 机械效率
第1课时 有用功和额外功 机械效率
第十二章 简单机械
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
04
思维拓展
1. 使用机械时,机械对物体所做的功叫作 有用 功,用 W有用 表示。
2. 使用机械时,由于克服机械本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的功叫作 额外 功,用 W额外 表示。
3. 利用机械做功时,有用功和额外功的总和叫作 总 功,用 W总 表示。
有用
W有用
额外
W额外
总
W总
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4. 总功(W总)、有用功(W有用)与额外功(W额外)之间的关系
是 W总=W有用+W额外 。
5. 有用功与总功的比值 叫作机械效率。机械效率的计算公式:η= ×100% 。
6. 使用任何机械都不可避免地要做 额外 功,有用功总是 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)总功,所以机械效率总是 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)1的。
W总=W有用+W额外
有用功与总功的比值
×100%
额外
小于
小于
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1. 当你用桶从井中提水时,你对水做的功是 有用功 ,对桶做的功是 额外功 ;如果桶掉进井里,从井中捞桶时,桶里带着一些水,那么这时你对水做的功是 额外功 。(填“总功”“额外功”或“有用功”)
2. 某机械的机械效率为80%,使用它做400J的有用功,需同时
做 100 J的额外功。
有用功
额外功
额外功
100
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3. (2023·蚌埠二模)如图,某建筑工人用大小为400N的拉力,通过定滑轮将重为300N的重物匀速提升2m,此定滑轮的机械效率是 75% 。
第3题
75 %
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4. 下列关于机械效率的说法,正确的是( D )
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越少的机械,机械效率越低
C. 做功越慢的机械,机械效率越低
D. 总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高
D
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5. 有甲、乙两台机械,机械效率分别为80%和60%,下列说法正确的是( D )
A. 甲机械一定比乙机械省力
B. 甲机械一定比乙机械做功快
C. 甲机械做的有用功一定比乙机械的多
D. 有用功相同时,乙机械所做的总功多
D
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6. (2023·苏州一模)如图所示,用100N的拉力F通过动滑轮将重为180N的货物在10s内匀速提升2m,不计绳重及摩擦,求该过程中:
第6题
(1) 有用功W有用。
解:(1) 有用功W有用=Gh=180N×2m=360J
(2) 拉力的功率P。
解:(2) 由图可知动滑轮绕绳子的段数n=2,绳子自由端
移动的距离s=nh=2×2m=4m,拉力做的总功W总=Fs=100
N×4m=400J,拉力的功率P===40W
(3) 动滑轮的机械效率η。
解:(3) 动滑轮的机械效率η=×100%=×100%=90%
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7. (2023·合肥蜀山三模)用如图所示的滑轮组将重物竖直向上匀速提升0.3m,拉力F的大小为3N,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则重物的重力为 7.2 N。
第7题
7.2
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8. (2024·合肥庐江模拟)如图,斜面的长为4m,高为1m,沿斜面向上用20N的拉力将一重为60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为 75% 。
第8题
75%
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9. 如图所示,用竖直向上的力F匀速拉动较长的杠杆,使重为36N的物体缓慢升高10cm,拉力F的大小为16N,拉力移动的距离为25cm,则杠杆的机械效率为 90% 。
第9题
90%
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10. (2023·连云港海州二模)关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( D )
A. 做功越多的机械,功率一定越大
B. 功率越大的机械,机械效率也越高
C. 做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 功率越大的机械,做功一定越快
D
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11. 某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分。若他上楼的速度相同,则用这两种方法搬书过程中( B )
A. 人做的总功相同 B. 人做的有用功相同
C. 人做功的机械效率相同 D. 人做功的功率相同
B
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12. 如图所示为甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲的( B )
A. 总功较大 B. 有用功较小
C. 额外功较大 D. 机械效率较低
第12题
B
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13. (2024·安庆段考)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( D )
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率小 D. 乙所用装置的机械效率高
第13题
D
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14. 工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做的( C )
A. 有用功减小,总功不变 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功减小 D. 有用功不变,总功不变
C
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15. 如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为900N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为F,滑轮组的机械效率为75%。
第15题
(1) 货箱上升的速度是多少?
解:(1) 货箱上升的速度v===0.5m/s
(2) 有用功是多少?
解:(2) 有用功W有用=Gh=900N×3m=2700J
(3) 拉力F是多少?
解:(3) 由图可知,有3段绳子拉着动滑轮,则n=3;根据η=×100%=×100%=×100%=×100%可知,拉力F===400N
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16. (2024·滁州定远二模)两个滑轮按如图所示的方式组合,重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下,沿水平地面向左匀速直线运动,滑轮组的机械效率为80%,则物体与地面的滑动摩擦力为 32 N。
第16题
32
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