内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第______
第十一章 简单机械和功
五、 机械效率
第1课时 认识机械效率
【知识梳理】
1. 利用机械做功时,对人们有用的功叫________功,记为________。
2. 利用机械做功时,并非我们所需要的,但又不得不做的功叫________功,记为________。
3. 利用机械做功时,动力对机械所做的功叫______功,记为________。
4. 总功(W总)、有用功(W有用)和额外功(W额外)之间的关系是______________________。
5. 物理学中,将________________________叫作机械效率。
6. 机械效率的计算公式:机械效率=____________________;用符号表示:η=__________________。
7. 对于实际机械,由于________功的存在,机械的机械效率总________(大于/等于/小于)100%。
8. 斜面是一种__________的简单机械,使用斜面时可以省______,但要费________。
【随堂练习】
1. 做值日时,小阳将一桶水从一楼提到三楼。此过程中,小阳对水做的功是______功,对桶做的功是______功,克服自身重力做的功是______功,一共做的功是______功。 (总/有用/额外)
2. 用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体,所用竖直向上的拉力为125N。物体上升2m的过程中,求:(g取10N/kg)
(1) 有用功。(2) 总功。(3) 动滑轮的机械效率。
3. 工人利用如图所示的滑轮组将物体匀速提升2m,所用的拉力为250N,滑轮组的机械效率
为80%(不计绳重和各处摩擦)。求:
(1) 拉力所做的总功。(2) 拉力所做的有用功。(3) 提升物体的重力。
【基础过关】
1. 分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度,做的有用功( )
A. 杠杆最多 B. 动滑轮最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多
2. 使用机械做功时,机械效率高的一定是( )
A. 有用功和总功的比值大的机械 B. 做功快的机械 C. 做有用功多的机械 D. 做功多的机械
3. 下列关于机械效率的说法错误的是( )
A. 当总功一定时,有用功越多,机械效率越高 B. 当有用功一定时,额外功越少,机械效率越高
C. 当额外功一定时,有用功越多,机械效率越高 D. 做有用功越多的机械,机械效率一定越高
4. 山区的公路多修成盘山公路,这样车辆向上行驶时可以( )
A. 增大功率 B. 提高机械效率
C. 减小所必需的牵引力 D. 减少所做的功
5. 如图所示,物体重为150N,挂在杠杆OA的中点B,人用100N的拉力竖直向上
将物体提高0.5m,手移动的距离为1m。在此过程中,下列说法不正确的是( )
A. 人的拉力所做的功为 100J B. 用杠杆提升物体所做的有用功为 50J
C. 额外功为 25J D. 杠杆的机械效率为 75%
6. 某滑轮组的机械效率为80%,当它完成1000J的总功时,所做的有用功为______J,若克服动滑轮的重力所做的功是150J,则克服摩擦和绳重所做的功是______J。
7. 如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳
的力为250N(不计绳重及摩擦)。则:
(1) 对重物做的有用功是多少?
(2) 人拉绳子做功的功率是多少?
(3) 该滑轮组的机械效率是多少?
【能力进阶】
8. 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
9. 两台机械所做的总功之比为2∶1,它们的机械效率之比为3∶4,则它们所做的有用功之比为( D )
A. 2∶1 B. 3∶4 C. 8∶3 D. 3∶2
10. 在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处(如图),沿斜面向上的拉力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功,则这个斜面的机械效率为( B )
A. 60% B. 62.5% C. 75% D. 83.3%
11. 在“再探动滑轮”的活动中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,
在正确操作的情况下,测得的实验数据如表所示:
实验序号
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
钩码的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
1
0.7
20
1.0
10
2
1.2
20
2.0
10
3
1.7
20
3.0
10
(1) 在测量作用在绳端的拉力时,要竖直向上________拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的
钩码缓缓上升。
(2) 分析表中数据发现,拉绳所做的功大于动滑轮拉钩码所做的功,其主要原因是__________________。
(3) 第1次实验中,拉力所做的额外功是__________J,动滑轮的机械效率为__________(结果精确到0.1%)。
(4) 由表中实验数据计算推知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将__________(增大/不变/减小)。
12. 工人用如图所示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力
的功率为120W。不计绳重和轮与轴的摩擦。g取10N/kg,求:
(1) 有用功。(2) 工人的拉力。(3) 滑轮组的机械效率。
13.如图所示,物体重180N,动滑轮重10N.小明用100N的拉力(方向不变)
将物体匀速提升2m,用了10s。求:
(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)额外功;(4)滑轮组的机械效率。
14.如图所示,工人师傅用600 N的力匀速提升重1 140 N的物体,物体的速度为
0.2 m/s,提升到指定的位置需要0.5 min。(不计摩擦及绳重)
(1)工人师傅对物体做的有用功是多大?
(2)工人师傅拉绳的功率是多大?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
(4)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,所能提升物体的最大重力是多大?
参考答案
【知识梳理】
1、有用;W有用;2、额外;W额外;3、总;W总;4、W总=W有用+W额外;5、有用功与总功的比;
6、有用功/总功×100%;W有用/W总×100% 7、额外;小于;8、省力;力;距离;
【随堂练习】
1、有用;额外;额外;总;2、(1) 400J (2) 500J (3) 80%
3、(1) 1000J (2) 800J (3) 400N
【基础过关】
1、D;2、A;3、D;4、C;5、B;6、800;50;7、(1) 700J (2) 200W (3) 70%
【能力进阶】
8、B;9、D;10、B;11、匀速;动滑轮有重力;0.04;71.4%;增大;
12、(1) 900J (2) 200N (3) 75% 13、(1)360J;(2)40W;(3)40J;(4)90%。
14、(1)6840 J (2)240 W (3 )95% (4)840 N
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