机械效率知识点梳理与典型例题.doc
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机械效率知识点梳理与典型例题
一、知识梳理：
（一、）正确理解有用功、额外功和总功
1、有用功：
叫有用功。
通常是机械对物体所做的功就是有用功。
例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用=fs。
2、额外功：
叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功。
。
3、总功：
叫总功。
通常是人使用机械时对机械所做的功。
W总=Fs，既然是人做的功，那么这里的F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。
有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。
（二、）机械效率
1、定义：
机械效率是，表达式= 。
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
例1：
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
例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
例1：
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
10
4
83.3
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。
控制因素
钩码重
（N）
绳端拉
力（N）
机械
效率
相同的提升速度
10
4
83.3
15
5.7
87.7
探究结果
表二
表二
（C）归纳她俩的实验探究，你所得的结论是：
例2：
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）
钩码重
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．W1η2D．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？
（
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