机械效率知识点梳理与典型例题Word文件下载.doc
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。
由表达式可知:
(1)总功一定时,机械做的有用功越多,或额外功越少,机械效率就越高。
(2)当有用功一定时,机械所做的总功越少,或额外功越少,机械效率越高。
2.机械效率是个比值,通常用百分数表示,由于使用任何机械都要做额外功,因此有用功总小于总功,所以总
l。
二、分类典型例题:
题型一:
对有用功、额外功、总功的认识,并能利用机械效率公式进行简单的分析判断
例1:
下列机械效率的说法正确的是()
A.机械效率可以提高到100%B.机械效率总小于1
C.功率大的机械机械效率高D.机械效率越高,有用功就越多
例2:
各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情况具体分析。
具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同,不计绳重),产生额外功最多的应是图。
若钩码的质量为100g,在三种情况中均被提高1m,各种情况机械做的有用功均为J,通过分析可判断出图的机械效率最大。
例3:
小红用塑料桶从井中打水;
小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。
在这两个情形中水桶中都有水。
那么下列分析中正确的是()
A、两个情形中,两人对水做的功都是有用功
B、两个情形中,两人对水做的功都是总功
C、两个情形中,两人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
题型二:
会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率
一台起重机将重5000N的货物提高2m,如果额外功是2500J,则起重机做的有用功是 J,该起重机的机械效率是 。
图2
工人利用如图2所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升
0.5m,工人对绳的拉力为600N,则滑轮组对重物所做的有用功W有用
=__________J,该滑轮组此时的机械效率η=________%.
例3、重2540牛的货物。
如图1所示,滑轮组把它提升1.7米。
若不考虑摩擦,也不考虑滑轮和绳子的物重,则:
(1)绳端拉力F是多少牛?
(2)绳端移动的距离是多少米?
(3)若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重,须在绳端施力800牛,滑轮组的机械效率是多少?
例4、用如图所示的滑轮组将重500N的物体,在2S内匀速提升6m,已知拉力的大小为200N,不计绳重及摩擦,求:
(1)滑轮组提升重物时所做的功。
(2)滑轮组的机械效率。
(3)拉力的功率。
(4)动滑轮的重。
例5、如图所示,斜面长3m,高1m。
工人用400N的力沿斜面方向将重840N的箱子推到车上。
求:
(1)工人做的有用功。
(2)工人做的总功。
(3)该斜面的机械效率。
(4)箱子与斜面间的摩擦力。
例6、利用如图所示的杠杆将重3N的物体缓慢匀速提升10cm,手的拉力F为2N,手移动的距离为30cm。
则杠杆的机械效率为多少?
例7、用如图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了20cm若物体与地面的摩擦力为9N,则人所做的有用功是多少?
如果对绳的拉力,则该滑轮组的机械效率是多少?
例8、如图2所示,物体重15000牛顿,物体与水平地面的滑动摩擦力为物体重的0.2倍,滑轮组的机械效率为80%,求物体向左匀速运动时绳的自由端的拉力是多大?
例9、用如图所示的滑轮组吊起一物重为100N的物体,上升1m,机械效率为80%求1)拉力F是多少?
2)若物重再加5N,提升1m总功,拉力,机械效率分别是多少?
例10、如图3所示,某矿产工人用200N的水平拉力,抓紧绳子一端,沿水平地面匀速向右运动,在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。
根据题给条件,请你计算出与本题相关的5个物理量,要求写出简要说明和结果。
(g取10N/kg)
图3
图4
题型三:
会测定滑轮组的机械效率,通过探究认识不同情况下滑轮组的机械效率不同,并能解释其中的原因
小芳和小兰运用如图4所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率,在全班交流实验结果时,老师提出:
如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其它因素,是否会影响它的机械效率呢?
大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:
猜想1:
可能与匀速提升的速度大小有关;
猜想2:
可能与被提升的钩码重有关;
猜想3:
可能与钩码被提升的高度有关。
小芳和小兰分别根据各自的猜想进行了探究,每次提升的高度相同,实验记录如下表。
(A)从表二数据中可以发现,小兰探究的猜想是第种猜想。
控制因素
钩码重(N)
绳端拉力(N)
机械效率
较小提升速度
10
4
83.3
较大提升速度
探究结果
(B)请根据小兰(表二)和小芳(表三)的实验记录,在表中写出这次探究的结果。
钩码重
(N)
绳端拉
力(N)
机械
效率
相同的提升速度
15
5.7
87.7
表二
(C)归纳她俩的实验探究,你所得的结论是:
在测定滑轮组的机械效率的实验中,朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做 匀速运动,并将一组实验数据填入下表,
(1)请你完成实验表格。
拉力
F(N)
G(N)
测力计线端提升
的距离s(m)
钩码上升的
高度h(m)
有用功
W有(J)
总功
W总(J)
机械效率η
0.30
1
0.4
0.1
(2)在下面的方框内画出实验装置图
(3)若仍用同一滑轮组,增加悬挂的钩码的个数,那么此滑轮组的机械效率将 (“增大”、“不变”、“减小”)。
三、经典练习:
1下列说法中正确的是()
(A)功率大的机械,机械效率一定高(B)机械效率高的机械一定省力
(C)做有用功多的机械,机械功率一定高(D)做功相同、用时少的机械功率一定大
2.如图所示,沿着长为L的斜面把一个物体匀速拉到顶端,如果在物体与斜面之间涂润滑剂减小摩擦,那么产生的效果是()
A.总功增加 B.有用功增加C.有用功减小 D.机械效率增大应选(D)
3.如图所示,某人将一物体用F=40N的推力匀速将一个重200N的物体推上高h=1m、长s=6m的斜面,则此人对物体做的总功为________J,额外功为________J,摩擦力为________N,斜面的机械效率为________.
4.如图所示,在杠杆的中点挂一质量为20kg的物体,某人在端点用125N向上的力将该物体匀速提高了0.5m.,则此人对物体做功的机械效率为多少?
(78.4%)
图8
乙
甲
5.用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600N的物体抬高40cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是___cm,人做的功是___J,机械效率是____。
6.如图8所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,
用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;
用乙滑轮所做的总功为W2,机械效
率为η2,若不计绳重与摩擦,则()
A.W1=W2η1=η2B.W1=W2η1<
η2
C.W1<
W2η1>
η2D.W1>
W2η1<
η2
7.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和
一切摩擦.
(1)求此时动滑轮的机械效率;
(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,
拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大?
8.图28-1中,四个滑轮组分别提升重G或G/2的货物。
每个滑轮的重力都相等为G’,不计绳重和滑轮轴处的摩擦,试比较它们机械效率的大小。
(ηa=ηb>
ηc>
ηd。
)
9.、滑轮组的机械效率为70%,用此滑轮组匀速提起210牛的货物,所需拉力为60牛,则承担重物的绳子的段数为()
A、2段B、3段C、4段D、5段
10.用机械效率为70%的滑轮组将重为2240N货物拉起,所用的拉力为800N,则滑轮组的组合至少由几个定滑轮和几个动滑轮组成()
A.1个定滑轮,1个动滑轮B.2个定滑轮,1个动滑轮
C.1个定滑轮,2个动滑轮D.2个定滑轮,2个动滑轮
11.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m.
(1)求出绳子的股数n;
(2)算出有用功的大小和总功功率.
12.用1225牛向下的拉力,通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来.请画出这个滑轮组的装置图
图11
13.站在地面上的人用滑轮组把重960N的贷物由地面匀速提升到4m的高处,所用的时间是8s,人作用在绳子自由端的拉力为600N.(不计摩擦和绳重)
(1)依据题意在图11中画出绳子的绕法;
(2)请根据已知条件设疑并解答.(至少求出4个物理量)
14.如图所示,将重物G提高1m,拉力做功600J,如不计摩擦及动滑轮重,求重物G的物重是多少?
如果实际拉力是250N,求该滑轮组的机械效率是多少?
(600N,80%)
15.所用的拉力F=100N,如果该滑轮组的机械效率为75%,不计摩擦和绳重,求物重和滑轮自重。
(300N,100N)
16.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的
机械效率为75%.求:
(1)物体和动滑轮的重各是多少?
(2)若绳能承受
的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?
17.用如图所示的滑轮组提起重物(不计绳重和摩擦)。
(1)当物重为180N时,滑轮组的机械效率为60%,绳端拉力为多少N?
(