1、 长沙市望城金海学校 让 每 个 生 命 闪 光 第十六讲 机械效率 第 1 页 共 6 页第十六讲 机械效率【知识补充】1、有用功（ 有 ）：在工作时对我们有用的功（必须要做）；额外功（ 额 ）：在工作时对我们没用的，但又不得不做的功（不须要做，但又不得不做）；总 功（W 总 ）：有用功与额外功的总和。W 总 有 额 。4、机械效率的概念、公式概念：机械效率（）：在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。公式：= W 有 / W 总5、机械效率的一些特征:机械效率的三个特征：没有单位、 总小于 1、用百分数表示。6、提高机械效率的途径途径有三条：1）减轻机械自重 2）减小机械间的摩擦
2、3）允许情况下增加物重7、三种机械功的比较及机械效率的计算滑轮组机械功杠杆 提升重物 水平匀速拉物体 斜面有用功 W 有 =Gh W 有 =Gh W 有 =fs 物 W 有 =Gh额外功来源：克服杠杆本身重力、摩擦力所做的功1、W 额 =W 总 -W 有来源：克服动滑轮重、绳重及摩擦力所做的功1、W 额 =W 总 -W 有2、 若不计绳重、摩擦力W 额 =G 动 h来源：克服轮与绳间摩擦、绳重、动滑轮重所做的功1、W 额 =W 总 -W 有来源：克服摩擦力所做的功1、W 额 =W 总 -W 有2、W 额 =fL总功 W 总 = Fs 绳 W 总 = Fs 绳 W 总 =Fs 绳 W 总 =FL
3、机械效率= W 有 / W 总= Gh/ Fs 绳1、= W 有 / W 总=Gh/ Fs 绳 = G/ nF（s 绳 =nh）2、不计绳重、摩擦=Gh/(Gh+G 动 h)= G/(G+G 动 )1、= W 有 / W总=fs 物 / Fs 绳= f / nF(s 绳 =ns 物 )1、= W 有 / W 总= Gh/ FL2、=Gh/ (fL+Gh)长沙市望城金海学校 让 每 个 生 命 闪 光 第十六讲 机械效率 第 2 页 共 6 页【热身训练】例一：（2008邵阳）如图所示，斜面长 4m，高 2m，工人用 400N 的力沿斜面将重为 600N的箱子，从底端推到顶端下列说法中正确的是（
4、 ）A有用功为 1800J，总功 1200J B有用功为 1200J，额外功为 800J C总功为 1600J，机械效率为 75% D总功为 800J，机械效率为 75% 【解析】：有用功 W 有用 =Gh=600N2m=1200J；总功 W 总 =FS=400N4m=1600J；额外功为 W 额 =W 总 -W 有用 =1600J-1200J=400J；机械效率 = %751062J总有 用例二：用图 2 所示的装置探究斜面的机械效率，用 15N 的力沿着长 50c m，高30cm 的斜面，将重为 20N 的木块匀速拉上斜面。此过程中的额外功主要是指_。此斜面的机械效率为_。写出一条提高斜面
5、机械效率的措施。【解析】物体沿斜面上升，此过程中的额外功主要是指克服摩擦力做功。斜面的机械效率为 = =GhFL100%=80%。20.315答案：克服摩擦力做功 ； 80% ； 增大斜面倾角（减小斜面粗糙程度等）例三：小刚同学想测量家中一头肥猪的重，如图所示。他用绳将猪绑住挂在木棒的 B 点，将棒的一端 O 放在石坎上，人通过挂在 A 端的测力计拉起木棒的另一端，使木棒刚好到达水平位置。已知测力计示数 F=320N,OA=1.6m,OB=0.4m。(1)请你根据以上数据计算猪的重力大约是多少？(2)你认为利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大还是偏小，并说明产生误差的原因是什么？如果猪的实
6、际重力为 1200N，猪被拉离地面 0.1m，这个过程中杠杆装置的机械效率是多少？【解析】（1）设猪的重力为 G，由杠杆平衡原理，GOB=FOA，解得 G=1280N.。（2）利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大。产生误差的原因是木棒具有重力。（3）猪被拉离地面 h=0.1m，A 点升高 H=4h=0.4m，有用功 W 有 =Gh，总功 W 总 =FH,，长沙市望城金海学校 让 每 个 生 命 闪 光 第十六讲 机械效率 第 3 页 共 6 页杠杆装置的机械效率是 = 100%=93.75%。W有总【突破训练】一、选择题长沙市望城金海学校 让 每 个 生 命 闪 光 第十六讲 机械效率 第
7、 4 页 共 6 页1某人用如图所示的滑轮组匀速提起 260N 的物体，所用的力为 100N，物体提高 1m。 则下列说法中正确的是A拉力做的有用功是 100J B拉力做的总功是 260JC滑轮组的机械效率是 65% D物体上升过程中动能转化为势能2下列说法正确的是A机械做功越快，机械效率就越高 B做功时间越长，机械功率越大C功率大的机械比功率小的做功快 D所有机械的机械效率都小于 13如图所示，重力为 500N 的物体与地面间的滑动摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端至少加 60N 的拉力。则滑轮组的机械效率 =_。若物体上面再放一重为200N 的物体 A，那么这时滑轮组的机械效率
8、应_(填“增加”“减小”“不变”)4一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比A有用功减少，总功减少 B有用功增加，总功增加C有用功不变，总功不变 D有用功不变，总功减少5在不计绳重和摩擦的情况下，利用图示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用 、 表示甲、乙两装置的机械效率，、 表示拉力所做的功。A ，B ，C ，D ，6程跃要提起重 800N 的物体，但是他的最大拉力只有 300N于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。己知每个滑轮重 20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_滑轮组来提起重物(选填“a”、b”
9、或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率。7如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体 A 和物体 B。当提升物体 A 时，滑轮组的机械效率为 75%，小民对地面的压力为 F1；当长沙市望城金海学校 让 每 个 生 命 闪 光 第十六讲 机械效率 第 5 页 共 6 页提升物体 B 时，小民对地面的压力为 F2。已知小民的质量为 65kg，物体 A 的质量为90kg，物体 B 的质量为 50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则 F2:F1=_。8用滑轮组以不同速
10、度匀运提升重物 A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为 F，如图所示，不计绳重和摩擦。当拉力 F 的功率为 P1时，重物 A 以速度 v1匀速上升 h 所用的时间为 t1；当拉力 F 的功率为 P2时重物 A 以速度 v2匀速上升 h 所用的时间为 t2；当拉力 F的功率为 时，重物 A 以速度 v3匀速上升 h 所用的时间为A B C D 9在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次科技活动中，某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆(不计杆重)、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械，其中 O 为支点，OA=3OB，他们发现使用组合机械可以更省力，如果提升 G=
11、90N 的物体。在不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时，拉力 F= _N。为了测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有(用文字和字母表示) _；这个组合机械的机械效率为(用你选用的字母表示)=_。10、 （ 08 潍 坊 ） 小 明 同 学 利 用 圆 珠 笔 杆 、 钢 丝 、 细 绳 制 成 了 如 图所 示 的 滑 轮 组 用 其 匀 速 提 升 重 物 下 列 说 法 正 确 的 是A 拉 细 绳 的 力 F 等 于 钩 码 重 力 G 的 1/3 B 拉 细 绳 的 力 F 等 于 钩 码 重 力 G 的 1/7 C 用 该 滑 轮 组 提 起 不 同 的 钩 码 ， 机 械
12、效 率 相 同 D 用 该 滑 轮 组 提 起 不 同 的 钩 码 ， 机 械 效 率 不 同11、（08 济宁）用 相 同 的 滑 轮 和 绳 子 分 别 组 成 如 图 11 所 示 的 甲 、乙 两 个 滑 轮 组 ， 把 相 同 的 物 体 提 升 相 同 的 高 度 ， 在 不 计 绳 重及 机 械 摩 擦 的 情 况 下 ， 甲 所 用 的 拉 力 乙 所 用 的 拉 力 ；长沙市望城金海学校 让 每 个 生 命 闪 光 第十六讲 机械效率 第 6 页 共 6 页甲 滑 轮 组 的 效 率 乙 滑 轮 组 的 效 率 （ 填 “大 于 ”、 “等 于 ”或 “小 于 ”） 。12如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为 O.02m2、高为 2m 的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为 2.0103kg/m3，水的密度为 1.O103kg/m3，滑轮组的机械效率是 70%(g 取 10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计)求：(1)圆柱体在水中所受的浮力(2)若圆柱体从 H=16m 深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力 F所做的功(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为 400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断?
