1、1机械效率知识点1、机械效率：、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W 有用 Gh （提升重物）=W 总 W 额 =W 总斜面：W 有用 = Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W 额 = W 总 W 有用 =G 动 h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W 额 =f L3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总 =W 有用 W 额 =FS= W 有用 斜面：W 总 = fL+Gh=FL4、机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。 公式： 斜 面： 定滑轮：动滑轮：滑轮组 有用功总小于总功，所以机械效率总小于 1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为 6
2、0%表示有用功占总功的 60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5、机械效率的测量： 原 理：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 S器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。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。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B 提升重物越重，做的有用功相对就多。C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。6、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做
3、功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。W 有 用W 总 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= W 有 用W 总 = GhFS=2习题练习一选择题（共16小题）1关于机械效率，下列说法中正确的是（ ）A机械做功越快，机械效率越高B机械所做的总功越少，机械效率越高C机械做的有用功在总功中占的百分比越大，机械效率越高D使用机械时，所用动力跟物重的比值越小，机械效率越高2关于机械的功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）A机械的功率越小，表示机械做功越慢B机械的功率越小，表示机械做功越快
4、C机械的机械效率越高，表示有用功在总功中所占比例越多D机械的机械效率越高，表示做的有用功越多3甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）A甲吊车的电动机做的有用功较多B乙吊车的电动机做的额外功较多C甲吊车的电动机做的总功较多D甲、乙两吊车的电动机做的总功相同4如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为 W1，机械效率为 1；用乙滑轮所做的总功为 W2，机械效率为 2若不计绳重与摩擦，则（ ）AW 1=W2， 1=2 BW 1=W2， 1 2CW 1 W2， 1 2 DW 1W 2， 1 25如图所示，有一斜面长为
5、L，高为 h，现用力 F 沿斜面把物重为 G 的物体从底端匀速拉到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为 f，则下列关于斜面机械效率 的表达式正确的是（ ）A B%0FLGh%0f)-G（C D1f)（ 1fLh6崇左市八大住宅区的建设正如火如荼地进行如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的如果这个滑轮组把610 3N 的重物在10s 内匀速提升10m，绳索自由端的拉力 F=2.1103N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法正确的是（ ）A拉力做的功是6.310 4JB绳索自由端的速度是10m/sC该滑轮组的动滑轮重300ND该滑轮组的机械效率是80%37如图右所
6、示，用滑轮组提升重物时，重900N 的物体在10s 内匀速上升了1m已知绳子拉力 F为400N，则在提升重物的过程中（ ）A绳子自由端被拉下2mB做的有用功是400JC拉力的功率是80WD滑轮组的机械效率为75%8利用如图所示的动滑轮将重为 G 的物体匀速地拉上斜面，设斜面长为 L，高为 h，滑轮的重力及摩擦力均不计，根据功的原理，则拉力为（ ）AGh/L B2Gh/L CGh/2L DGL/2h9某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”他做了如图所示的实验，并测算了各次实验装置的机械效率关于他的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）A根据 、两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕
7、法无关B根据、两次实验可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低C根据该同学的探究结论可知，通过适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率D为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多 次实验归纳得出普遍规律10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 1；若仍用该滑轮纽提升 一个重为170N 的物体此时滑轮组的机械效率为 2，则 W、 1、 2分别是（不计绳重和摩擦） （ ）A240J，80%，85%B300J，80%，85%C300J，80%，80%D240J，75%，80%11甲、乙两人用相同的滑轮和绳子
8、分别组成如图所示的 a、b 两个滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，则两滑轮组的效率 a 和 b 及甲、乙两人所用的力 Fa 和 Fb 的比分别是（不计摩擦及 绳重）（ ）A2：3；2：3 B3：2 ；3：2 C1：1；3：2 D1：1；2：312如图所示，用滑轮组拉着重20N 的物体 P 在2s 内沿水平地面匀速移动了1m， 物体受到地面的摩擦力是5N，拉力 F 是3N ，则下列说法错误的是（ ）A拉力 F 做功 3JB拉力的功率3WC物体 P 克服摩擦力做功5JD滑轮组的机械效率为83.3%13如图所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所 用的拉4力 F1=F2，比较两拉
9、力所做的功 W1W 2及两滑轮组的机械效率 1 2，则有（ ）AW 1W 2， 1 2 BW 1W 2， 1 2CW 1=W2， 1=2 DW 1W 2， 1 214如图所示，重为100N 的物体 B，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N 的物体 A 沿水平方向匀速运动，在 4s 内物体 A 移动了0.8米，已知 B 的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g 取10N/kg（ ）A对绳的拉力是20NB对绳的拉力的功率是16WC物体受摩擦力为148ND滑轮组的机械效率为90%15一个重为 G 的物体沿如图所示的左右两个斜面，被推上同一个平台，左斜面长为
10、 L1，是右斜面长 L2的1/2，且沿两个斜面推动物体时所受摩擦力一样大，那么两个斜面相比（ ）A用左斜面省力少，机械效率比右高B用右斜面省力多，机械效率比左高C两个斜面做的有用功一样，效率也一样D条件不足，无法判断16如图所示装置，物体 B 是密度为 5103kg/m3，体积为2dm 3的金属快，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重180N 的物体 A 在水平面上匀速运动当用一个水平向左的力 F1拉物体 A，使物体 B 在水中匀速上升（物体 B 未露出水面）时，拉力 F1的功率 P1，滑轮组的机械效率为 1；把物体把 B 换成密度是910 3kg/m3，体积是1.25dm 3的金属快 C 后
11、，使物体 C 在水中匀速上升（物体 C 未露出水面） ，用另一个水平向左的力 F2拉物体 A，拉力 F2的功率 P2，在3s 内使物体 B 匀速上升0.9m，此时滑轮组的机械效率为 2已知：两次拉力 F1：F 2=10：11 （不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g 取10N/kg） ，则（ ）AG 动 =10NB 1/2=24/25Cf=20NDP 2=22W二填空题（共5小题）17小燕同学用图示的滑轮组做“测滑轮组机械效率“的实验测出物体重1.45 N，使物体匀速上升0.1 m 的拉力为0.6 N，则有用功为 J，总功为 J，机核效率是 %18现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修
12、房屋，常常可以看到图示的场景假如该工人通过滑轮把50Kg 的水泥缓缓提升4m 到房顶，所用拉力约300N 该机械的效率约为 若匀速提升水泥的质量变为100Kg，该动滑轮的机械效率变 （g=10N/kg ）519如图所示，将质量为100kg 的木箱，用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端斜面长5m、高1.6m，在此过程斜面的机械效率为 80%则拉力做的功为 J拉力所做的额外功为 J （g=10N/kg ）20如图所示，同一个小球在拉力作用下，分别沿斜面 OA、OB 向上做匀速直线运动，拉力分别为 F1、F 2，斜面的机械效率分别为 1、 2，则拉力 F1 F2；机械效率 1 2 （均选填“
13、 大于”、 “等于”或“小于”）21如图所示，将重为900N 的重物从长为 l=4m、高 h=1m 的斜面底部以0.5m/s 的速度匀速推上斜面的顶端已知沿斜面所用的推力是300N ，则推力做的功为 J，推力的功率是 w，该斜面的机械效率是 三实验探究题（共2小题）22小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：物理量（1）在实验中，测绳端拉力 F 时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数（2）第1次实验测得的机械效率为 （结果保留两位有效数字）（3）分析表中数据可知：第2次实验是用 图做的；第4次实验是用图做的 （选填“a”、 “b
14、”或“c” ）（4）分析第1、2次实验数据可知：使用 同一滑轮组， 可以 提高滑轮组的机械 效率；分析第1、3次实验数据可 知：使用不同的滑轮 组，提升相同的重 物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重） ，滑轮组的机械效 率 （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度实验次数 钩码总重 G/N钩码上升的高度 h/m测力计示数 F/N测力计移动距离 s/m机械效率 1 4 0.1 1.8 0.32 6 0.1 2.4 0.3 83%3 4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%17 题图 18 题图19 题图623在“探究哪些因素影响滑轮组的
15、机械效率”的实验中，某小组利用如图11所示装置匀速提升钩码，测得四组数据，所下表所示（1）前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当删除，（2）第四次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （将“增大”“ 减小”“不变”） （3）根据以上信息，可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械 效率与 是否有关四、计算题（共2小题）24小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮 组，所用的滑轮每只2Kg，每次将一袋 50Kg 的水泥提升5m （不计绳重和摩擦，g 取10N/Kg）求：（1）每袋水泥受到的重力大小；（2）每次做的有用功；（3）滑轮组的机械效率25如图所示，用一电动机通过滑轮组匀速提升一重 G=3000N 的货物，货物在 t=6s 时间内上升高度为 h=1m，电动机的轴对绳的拉力 F=1200N，不计绳重和一切摩擦，求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机输出的总功率是多少？（3）如果要匀速提起5400N 的货物，电动机的轴对绳的拉力为多大？实验次数 两个钩码共重 G（N）钩码上高度 h（cm）测力计 F（N） 测力计移动的距离 S（cm）1 3 4 1.2 122 3 6 1.2 183 3 8 1.2 274 3 10 1.2 307
