内容正文:
初中物理
九年级上册·(HY版)
第十一章 功与机械能
11.3 机械效率
第1课时 机械效率
A 知识分点练
B 综合应用练
C 拓展探究练
目录
CONTENTS
知识点1 有用功与额外功
1. 小红用铁桶从井中打水,小军把不小心掉进井中的铁桶打捞
上来。若铁桶中都有水,则下列分析正确的是( D )
A. 小红和小军对水做的功都是有用功
B. 小红和小军对水做的功都是总功
C. 小红和小军对水做的功都是额外功
D. 小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功
D
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2. 升旗过程中,克服旗的重力做的功是 ,人对绳子
的拉力做的功是 。(均选填“有用功”“额外功”或
“总功”)
有用功
总功
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知识点2 机械效率
3. 和 的比值叫机械效率。除了理想机械
外,任何机械的效率总是 (选填“大于”“小于”或
“等于”)1,这是因为使用任何机械除了做 外,
都不可避免地要做 。(后两空选填“有用功”“额
外功”或“总功”)
有用功
总功
小于
有用功
额外功
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4. (2024·安徽蚌埠期末)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. 做功越快的机械,机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
D
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5. 用同一滑轮分别按如图甲、乙所示的两种方式匀速提升重
100 N的物体,已知滑轮重20 N,不计绳重和滑轮与绳间的摩
擦,则( C )
A. 手的拉力F甲>F乙,机械效率η甲<η乙
B. 手的拉力F甲=F乙,机械效率η甲=η乙
C. 手的拉力F甲>F乙,机械效率η甲>η乙
D. 手的拉力F甲<F乙,机械效率η甲<η乙
C
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知识点3 机械效率的计算
6. 一台起重机将重3 600 N的货物匀速提高4 m,起重机做的有
用功是 J。若额外功是9 600 J,则起重机的机械
效率是 。
1.44×104
60%
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7. (教材习题变式)一种手摇升降晾衣架的示意图如图所示,
它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,已知2个动滑轮、横梁和衣
架所受的总重力为50 N,某次晾晒时将重150 N的衣物匀速提
起1.2 m,在此过程中,不计绳重和滑轮与绳间的摩擦,绳端
拉力做的总功为 J;整个装置的机械效率为 。
240
75%
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8. 如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9 N的物体,在物体
匀速上升5 cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4 N。(不计
摩擦及绳重)求:
(1)在此过程中拉力做的功;
(2)该滑轮组的机械效率。
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解:(1)物体上升的高度h=5 cm=0.05 m
绳子自由端移动的距离s=3h=3×0.05 m=0.15 m
在此过程中拉力做的功W总=Fs=0.4 N×0.15 m=0.06 J
(2)有用功W有用=Gh=0.9 N×0.05 m=0.045 J
该滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=75%
解:(1)物体上升的高度h=5 cm=0.05 m
绳子自由端移动的距离s=3h=3×0.05 m=0.15 m
在此过程中拉力做的功W总=Fs=0.4 N×0.15 m=0.06 J
(2)有用功W有用=Gh=0.9 N×0.05 m=0.045 J
该滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=75%
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9. 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,升降机( A )
A. 甲做的总功较少 B. 乙做的额外功较少
C. 甲的功率较大 D. 乙做的有用功较少
A
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10. 某人用如图所示的滑轮组,将质量为50 kg的物体在10 s内
匀速向上提升2 m,已知拉力F=300 N。在此过程中,下列说
法正确的是(g取10 N/kg)( D )
A. 绳子自由端移动的距离为6 m
B. 拉力F的功率为60 W
C. 人所做的额外功为300 J
D. 该滑轮组的机械效率约为83.3%
D
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11. 如图所示,斜面高2 m、长4 m,小明用平行于斜面的拉力
F,将重300 N的物体从斜面底端拉到顶端(不考虑物体的大
小)。已知拉力F=200 N,则此过程中小明做的额外功
是 J,斜面的机械效率是 。
200
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12. 如图所示,物体G重150 N,挂在杠杆中点A处,人在杠杆B
点施加100 N的竖直向上的拉力,将物体提升0.5 m,手移动的
距离为1 m。在此过程中,人施加的拉力所做的功为 J,
提升物体所做的有用功为 J,杠杆的机械效率为 ,
杠杆自重为 N。
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75%
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13. (2024·安徽亳州期末)如图所示,用滑轮组将一正方体物
块在5 s内沿水平方向匀速拉动10 m,绳自由端施加的拉力F大
小为20 N,该滑轮组的机械效率为80%,物体受到的摩擦阻力
为 N。
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14. (2024·安徽马鞍山期末)如图所示,用滑轮组匀速提起一
个重350 N的物体,物体在5 s内竖直上升了2 m,人拉绳的力为
250 N(不计绳重及摩擦)。
(1)人对物体做的有用功是多少?
(2)人拉绳子做功的功率是多少?
(3)如果用此滑轮组匀速提升一个重300 N的物体,滑轮组的
机械效率是多少?(结果精确到0.1%)
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解:(1)人对物体做的有用功
W有用=Gh=350 N×2 m=700 J
(2)由题图可知n=2,绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2 m=4 m
拉力做的总功W总=Fs=250 N×4 m=1 000 J
拉力做功的功率P===200 W
解:(1)人对物体做的有用功
W有用=Gh=350 N×2 m=700 J
(2)由题图可知n=2,绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2 m=4 m
拉力做的总功W总=Fs=250 N×4 m=1 000 J
拉力做功的功率P===200 W
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(3)因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮所
受的重力G动=nF-G=2×250 N-350 N=150 N
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=×100%=
×100%=×100%≈66.7%
(3)因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮所
受的重力G动=nF-G=2×250 N-350 N=150 N
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=×100%=
×100%=×100%≈66.7%
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15. 用图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体,每次物体被提
升的高度均为0.5 m,滑轮组的机械效率与物体所受重力的关
系如图乙所示。不计绳重和摩擦,下列分析正确的是
( D )
A. 动滑轮所受的重力为5 N
B. 该滑轮组的机械效率可以达到100%
C. 滑轮组的机械效率越高,拉力做的功越少
D. 每次提升物体时,滑轮组做的额外功均为5 J
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