机械效率(解析版)精讲精练1、有用功:利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功;2、无用而又不得不做的功叫额外功;总功是有用功与额外功之和。
例如:用桶从井中打水。
由于工作目的是打水,所以对水做的功是有用功,对桶做的功是额外功,人在整个提水过程中做的功是总功。
3、机械效率等于有用功与总功之比,用公式来表示,其中表示机械效率,W有用表示有用功,W总表示总功。
注意:由于总小于,机械效率总小于1。
4、理解机械效率等于有用功与总功之比。
对于这一个知识点,应该注意以下几点:(1)会判断有用功、额外功和总功。
知道我们需要的功叫有用功;在工作时,额外负担而不得不做的功叫额外功;总功是有用功与额外功之和。
一般情况下,我们根据做功的目的来区分这三种功。
(2)知道增大机械效率的方法。
根据公式可知:如果有用功不变,我们可以通过减小额外功来增大机械效率,(例如我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水,就是运用这个道理);如果额外功不变,我们可以通过增大有用功来提高机械效率;(例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高,就是这个道理);当然了,如果能在增大有用功的同时,减小额外功更好。
5、机械效率的测量:①原理:②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
6、滑轮(组)的机械效率(一)提升重物问题根据拉力F作用位置不同分为两种情况(二)水平拉动问题,也根据拉力F作用位置不同分为两种情况典型例题【江苏省江阴市长泾片2014届九年级中考二模物理试题】将一定滑轮改为动滑轮使用,则它的机械效率在不计绳重和摩擦时()A.一定提高B.一定降低C.一定不变D.无法判断解析:使用滑轮或滑轮组提升重物时,克服物重所做的功为有用功,克服机械自重所做的功为额外功,拉力所做的功为总功,当将定滑轮改为动滑轮使用时,在相同条件下,所做的额外功增大,由机械效率公式可知,机械效率一定降低,因此本题答案选B.答案:B针对练习1 【江苏省江阴市长泾片2014届九年级中考二模物理试题】某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。
如下图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重100N,沿斜面所用拉力50N ,则斜面的机械效率是____________。
针对练习2【湖北省枣阳市2014年中考适应性考试理科综合试题(物理部分)】工人师傅用如图所示的滑轮组,提升重360N的物体A,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升.此时滑轮组的机械效率为75%.(不计绳重和轴摩擦)求:(1)绳子自由端拉力F A的功率.(2)用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时,此滑轮组的机械效率.针对练习3【山东省日照市2014年初中学业水平模拟测试(一)物理试题】小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η1;若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体.此时滑轮组的机械效率为η2,则W、η1、.η2分别是多少?(不计绳重和摩擦)另外,比较η1和η2的数值你得出了什么结论?精品测试1、【四川省眉山市华兴联谊学校2014年初三二诊物理试题】如图甲所示OA=30cm,OC=60cm,利用弹簧测力计把一质量为0.5kg的物体以2cm/s的速度匀速提高10cm,弹簧测力计上升了20cm。
弹簧测力计的拉力如图乙。
(g=10N/kg)①弹簧测力计做了多少有用功?②杠杆的机械效率是多少?③拉力做功的功率是多少?2、【广东省广州市南沙区2014届九年级第一学期期末教学质量检测】用图甲、乙两种方式匀速提升100N 的物体,已知滑轮重20N,绳重、摩擦不计,则()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3、【江苏省高邮市2013-2014学年度九年级第一学期期末考试】如图甲所示,用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端,则物块所受拉力为N,已知斜面的高为2m,长为4m,则拉力做功为J,斜面的机械效率为.若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m,当其机械效率与斜面相同时,竖直向上的拉力为N,该过程所做的额外功为J.4、【安徽省当涂县四校2014届九年级上学期期末联考】建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m ,所用的拉力为300N.则该工人所做的有用功为J,该滑轮组的机械效率是。
若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械效率将。
4、1200,66.7﹪,增大解析:由图知,W有=Gh=400N×3m=1200J;W总=F3h=300N×3×3m=2700J,η= W有/ W总=1200J/2700J=66.7﹪;在其它条件不变时,增加物重,有用功增加,机械效率增大。
5、【广东省广州市南沙区2014届九年级第一学期期末教学质量检测】某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2回答下列问题:(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。
(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大“、“变小“或“不变“)。
6、【江苏省泰州中学附属初级中学2014届九年级3月月考物理试题】如图所示装置,绳重及摩擦不计.工人将重为800N的货物匀速拉至4m高处,工人对绳的拉力F1为500N.(1)求工人所做的有用功;(2)求滑轮组此时的机械效率;(3)求动滑轮的重力;2年中考1年模拟1、【广东省广州市南沙区2014届九年级第一学期期末教学质量检测】如图,一卡车车厢距地面1.5m高,小明把一块长3m的钢板AB搭在车厢底板上构成一个斜面。
他通过这个斜面用600N的力把一个大木箱由B处推倒A处,已知木箱重1000N。
(1)小明把木箱从B推到A用了30s的时间,求木箱的运动速度。
(2)小明推木箱做了多少功?(3)小明推木箱做功的功率?(4)这个过程中,斜面的机械效率是多少?(结果保留一位小数)1、(1)木箱的运动速度为0.1m/s;(2)小明推木箱做的总功为1800J;(3)小明推木箱做功的功率为60W;(4)斜面的机械效率是83.3%.2、【湖北省黄冈市2014届中考模拟考试物理试题A卷】如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓缓上升,不计绳重和摩擦。
现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的()3、【江苏省太仓市2014届初三年级五月份学科教学质量调研卷】研究性学习中,有一组同学设计了“测定斜面的机械效率“的实验,如图所示,用高为30 cm的木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面,并使它固定,把小车放在斜面底端A,用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到B位置,上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.拉力F在这过程中做的有用功_______J,拉力F在这过程中做总功是_______J,该次实验的机械效率是_______,物体受到的摩擦阻力为_______N.4、【2014年内蒙古省呼和浩特市中考试卷物理试题】已知斜面倾角为30°,斜面高为2m。
小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。
拉力大小为300N,绳重不计。
求:(1)小兵对木箱做的有用功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体施加的摩擦力。
5、【湖北省荆州市2014年中考理综(物理部分)试题】湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日在荆州市举行,目前各比赛场馆正在紧张的建设中。
某场馆建设工地上,工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m,拉力F大小为250N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍,求:(1)物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)拉力F做功的功率是多少?6、【四川省南充市2014年中考物理试卷】如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10﹣2m3,重360N的物体.(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10﹣2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)提起物体时滑轮组的机械效率.7、【广西柳州市2014年中考物理试卷】使用如图所示的滑轮(选填“能“或“不能“)省力.使用该滑轮匀速提升货物时,若货物重6N,拉力为4N,则机械效率为.8、【山东省淄博市2014年初中学业考试物理试题】小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个问题:①斜面越缓越省力,是不是机械效率高呢?②对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率越高呢?为了解决以上问题,小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如下表:实验次斜面物重斜面高度沿斜面拉斜面长有用功总功机械效率η数倾角G/N h/m 力F/N s/m W有/J W总/J(%)①45° 1 0.7 0.9 1 0.9 77.8②30° 1 0.5 0.7 1[0.5 0.7 71.4③30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4(1)表格中缺少2个数据,请补充完整(保留一位小数).(2)在实验操作过程中,应沿斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向移动(选填“左“或“右“).(3)通过对比实验①②的数据,得出的结论是斜面越缓越省力,机械效率越。
(4)通过对比实验的数据(选填实验次数),得出的结论是对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力。