1、1机械效率课时作业第十一章 五、 机械效率 第 1 课时 机械效率的概念及简单计算 一、选择题12017来宾下列关于机械效率的说法正确的是 ( )链 接 例 1易 错 警 示A越省力的机械，机械效率越高B做功越少的机械，机械效率越低C做功越慢的机械，机械效率越低D总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高2甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度，两者相比，甲升降机( )A做的总功较少B做的总功较多C提升重物做的有用功较少D提升重物做的有用功较多3甲、乙两种机械的效率分别是 70%和 50%，下列说法中正确的是( )A使用甲机械省力B使用甲机械做功快C在相同的时
2、间内，使用甲机械完成的功多D乙机械的额外功在总功中占的比例大4亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为 5 kg 的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短则亮亮与爸爸所做的( )A有用功相等B总功相等C总功率相等2D有用功和总功的比值相等5如图 5K1 所示，在大小为 500 N 的拉力 F 作用下，滑轮组将 800 N 的重物提升了 1 m在此过程中 ( )链 接 例 2方 法 指 导图 5K1A做的有用功是 500 JB做的总功是 800 JC该滑轮组的机械效率是 62.5%D该滑轮组的机械效率是 80%6如图 5K2 所示，在大小为 150 N 的拉力 F 作用下，物体 A 在水平桌面上以
3、 0.2 m/s 的速度向右匀速运动了 2 m，已知 A 的重力为 2000 N，桌面对 A 的摩擦力为 360 N，则下列说法正确的是( )图 5K2A有用功为 4000 JB拉力做的功为 90 JC滑轮组的机械效率为 80%D拉力做功的功率为 30 W二、填空题7利用机械工作时，因为额外功是不可避免的，故总功总是_(选填“大于”“小于”或“等于”)有用功，所以机械效率总是_(选填“大于” “小于”或“等于”)1.8从深为 5 m 的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重 20 N，桶中水重 80 N若此3人的目的是提水，则有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_，若此人的目的是捞桶，则有
4、用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_. 链 接 例 1易 错 辨 析9用一个机械效率是 80%的动滑轮提升重物，已知做的总功是 200 J，则有用功是_J，额外功是_J.10如图 5K3 所示，起重机将 6103N 的货物匀速提升 10 m，再水平移动 10 m后静止，起重机在整个过程中对货物做功为_J；若起重机的机械效率为 80%，则起重机做的额外功为_J.图 5K311如图 5K4 所示，用滑轮组将重为 5 N 的物体匀速提升 0.2 m，则绳端受到的拉力为_N，绳自由端移动的距离为_m，有用功为_J，总功为_ J，滑轮组的机械效率为_图 5K412如图 5K5 所示的滑轮组的机械
5、效率是 75%，物体重为 150 N，用滑轮组匀速将物体提升 2 m，所用拉力 F 为_N.图 5K513小雪用三个质量相同的滑轮组成如图 5K6 所示的滑轮组，将重为 120 N 的物体匀速提高了 4 m若机械效率为 80%，不计绳重及摩擦，则每个滑轮重为_N.4图 5K614如图 5K7 所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为 18 N 的物体缓慢升高 0.1 m，拉力 F8 N，拉力移动的距离为 0.25 m拉力所做的功为_J，有用功为_J，杠杆的机械效率为_%. 链 接 例 4方 法 指 导图 5K715如图 5K8 所示，沿斜面向上拉一个重为 4.5 N 的物体到斜面顶端，斜
6、面长1.2 m，高 0.3 m，拉力做功为 2.16 J，则这个斜面的机械效率是_%，物体受到的摩擦力是_N.图 5K8三、实验探究题16我们在探究“使用动滑轮的特点”时，记录了如下几组实验数据：实验序号 1 2 3钩码的重力 G/N 2 4 6弹簧测力计的示数 F/N 1.1 2.15 3.2钩码上升的高度 h/m 0.1 0.1 0.15绳子末端移动的距离 s/m 0.2 0.2 0.3动滑轮提升钩码所做的功 W/J 0.2 0.4 0.95手拉弹簧测力计的力所做的功 W/J _ _ _(1)完成表格中填空(2)手拉弹簧测力计的力所做的功 W 和动滑轮提升钩码所做的功 W相等吗？_造成这种
7、现象的原因是_(3)在本次活动中，第 3 次提升钩码时所做的总功 W 总 为_，有用功 W 有用 为_，额外功 W 额外 为_，动滑轮的机械效率 为_四、计算题172017南通工人用如图 5K9 所示装置在 10 s 内将质量为 45 kg 的货物匀速提升 2 m，此过程中拉力的功率为 120 W求：(g 取 10 N/kg)(1)有用功(2)滑轮组的机械效率(3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为 300 N，额外功占总功的20%，工人提升货物的重力是多少. 链 接 例 2方 法 指 导图 5K918在铁架台上固定由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向为 0.
8、8 N 的拉力使重为 2 N 的物体匀速上升，下面说法正确的是( )A滑轮组的机械效率是 83.3%B滑轮组的机械效率是 66.7%C绳端移动速度与物体上升速度相同D绳端移动速度是物体上升速度的 2 倍6【课时作业】 A1 D2 A 解析“把质量相同的物体匀速升高相同的高度” ，则有用功相同甲升降机比乙升降机的机械效率高，说明有用功与总功的比值大，若有用功相同则总功少 A 选项正确3 D 解析机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力无关，故 A 错误；功率是表示做功的快慢，而功率与机械效率没有必然的联系，故 B 错误；机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与做功的多少无关，故 C
9、错误；乙的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，相应的，额外功占总功的比例就比较大，故 D 正确4 A 解析已知二人所提重物重力相同，上升的高度相同，由 WGh 可知，二人做的有用功相等，故 A 正确；由于爸爸体重大，克服自重上楼所做的额外功多，故爸爸所做的总功多，故 B 错误；由功率 P 可知，爸爸所用的时间短，故爸爸的功率要大，故 C 错Wt误；由 100%可知，爸爸的机械效率低，故 D 错误W有 用W总5 D 6. C 7.大于 小于78400 J 500 J 100 J 80% 100 J 500 J400 J 20%解析为了提水，对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功W 有用 G
10、水 h80 N5 m400 J，W 额外 G 桶 h20 N5 m100 J，则 W 总 W 有用 W 额外 500 J，100%80%.为了捞桶，对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功W 有用 G 桶W有 用W总h20 N5 m100 J，W 额外 G 水 h80 N5 m400 J，则 100%20%.W有 用 W总9160 40 解析动滑轮做的有用功为 W 有用 W 总 200 J80%160 J；额外功为 W 额外 W 总 W 有用 200 J160 J40 J.10610 4 1.510 4解析因为货物在水平方向上移动时拉力不做功，所以起重机在整个过程中对货物做功 W 有用 Gh61
11、0 3N10 m610 4J，由 得 W 总W有 用W总 7.510 4J，W 额外 W 总 W 有用 7.510 4J610 4J1.510 4J.W有 用 6104J80%112 0.6 1 1.2 83.3%解析本题装置中承重的绳子段数为 3，所以绳自由端移动的距离为物体上升高度的3 倍，即 s3h30.2 m 0.6 m有用功为克服物体重力做的功， W 有用 Gh5 N0.2 m1 J，拉力做的总功为 W 总 Fs2 N0.6 m1.2 J，所以机械效率 100% 100%83.3%.W有 用W总 1 J1.2 J12100 解析有用功为克服物体重力做的功，W 有用 Gh150 N2
12、m300 J， 100%，则 W 总 400 J；本题装置中提升物体的绳子段数为W有 用W总 W有 用 300 J75%2，所以绳自由端移动的距离为物体上升高度的 2 倍，即 s2h22 m4 m；拉力做的总功为 W 总 Fs，则 F 100 N.W总s 400 J4 m1330 解析由题图知，n3， ，则 F 50 W有 用W总 GhFs GnF Gn 120 N380%N；不计绳重和摩擦，F ，即 50 N ，则 G 动 30 N.G G动n 120 N G动3142 1.8 908解析有用功为克服物体重力做的功，W 有用 Gh18 N0.1 m1.8 J；拉力做的总功为 W 总 Fs8
13、N0.25 m2 J；所以机械效率 100% 100%90%.W有 用W总 1.8 J2 J15导学号：0341222462.5 0.675解析使用斜面提升物体所做的有用功 W 有用 Gh4.5 N0.3 m1.35 J；拉力做的总功 W 总 2.16 J，斜面的机械效率 100% 100%62.5%；额外功 WW有 用W总 1.35 J2.16 J额外 W 总 W 有用 2.16 J 1.35 J0.81 J，因为 W 额外 fs，所以摩擦力 f W额 外s0.675 N.0.81 J1.2 m16(1)0.22 0.43 0.96(2)不相等 克服动滑轮重、绳重及摩擦等要做功(3)0.96
14、 J 0.9 J 0.06 J 93.75%17(1)货物的重力：Gmg45 kg10 N/kg450 N；有用功：W 有用 Gh450 N2 m900 J.(2)拉力做的总功：W 总 Pt120 W10 s1200 J；滑轮组的机械效率： 100% 100%75%.W有 用W总 900 J1200 J(3)由图可知 n3，已知额外功占总功的 20%，则此时的机械效率120%80%；此时的机械效率： ，W有 用W总 GhFs GhFnh GnF所以提升物体的重力：GnF80%3300 N720 N.18(1)5 s 内绳端移动的距离：s3s 物 3v 物 t30.2 m/s5 s3 m，5 s
15、 内拉力所做的功：WFs5 N3 m15 J.(2)由于物体水平向左做匀速直线运动，物体受到滑轮对其水平向左的拉力 F和水平向右的摩擦力 f，物体受力平衡，故 Ff，因为 100% 100% 100% 100%80%，W有 用W总 F sFs绳 F v物 t3Fv物 t F3F所以：F3F80%35 N80%12 N，9fF12 N.19 A 解析由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，其吊起动滑轮绳子的段数 n有两种可能，n2 或 n3，根据拉力为 0.8 N，物重为 2 N 可知，n 不可能等于 2，故n3，则绳端移动的速度应是物体上升速度的 3 倍该滑轮组的机械效率 100% 100% 100% 100%83.3%.W有 用W总 GhFs GnF 2 N30.8 N
