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功的原理 机械效率
[课堂巩固]
1. 不考虑人克服自身重力做功,我们把重100N的物体从地面上提起并把它举高到2m高的地方,我们对重物做了____J的功。如果人依然站在地面上,改用动滑轮来完成这件事,那么,我们在完成必须对重物做的___J的功外,我们还不得不克服动滑轮的_____以及滑轮与轴、绳子与滑轮之间的____来做功。从完成任务的角度看,我们直接对重物所做的功是有用的,物理学就称这种功为_____功。因为使用机械而导致的不得不做的功,其实不是我们做的目的所在,物理学把这部分功称为______功,也叫_____功。
2. 功的原理告诉我们:使用任何机械都不能省功。如果把使用机械时我们总共做的功表示为W机械,把不用机械而直接用手做的功表示为W手,那么用数学语言来描述功的原理就是W机械______W手 。
3. 使用动力臂大于阻力臂的杠杆省_____,费_____;使用动力臂小于阻力臂的杠杆省____ 费_____;但它们都不能省_____。
4. 我们把使用机械时,所做的____功在____功中所占的百分比,叫做机械效率。写成公式就是_______。
5. 使用机械做功时,由于____不可避免,所以总功_____有用功,因此,机械
的效率总_____1。
6. 某人把重100N的砂子提到6m高的楼上,桶重20N,人体重480N:
(1)人直接提着砂桶上楼,需要做的有用功是____J,额外功是___J,总功是____J机械效率是_____。
(2)若人站在楼上,用重10N的动滑轮把上述砂桶提上楼,需要做的有用功是__J,额外功是____J,总功是___J,机械效率是_____。
(3)若将(2)中的砂桶改用为重5N的口袋装砂子,则提砂子的过程中,需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是____。
7. 用一个动滑轮将重500N的重物匀速提高0.5m,在绳子自由端所用的拉力是300N,则W总=______J,W有用=______J,机械效率η=______。
8. 把一个重2000N的物体沿长4m、高1m的斜面匀速从它的底端推到顶端,所用的推力是600N。那么动力做的功是___J,它是____功。如果直接将物体升高1m,需要做功____J,这是____功,这个斜面的机械效率是_____。
9. 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____。
10. 如图11.7.1所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE。若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A 时,(不计摩擦)则
A.沿着AB用的拉力小,做功多.
B.沿着AC用的拉力小,做功多.
C.沿着 AD用的拉力大,做功少.
D.沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多
11. 分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度,对物体所做的功
A. 杠杆最多 B. 斜面最多
C. 滑轮组最多 D. 一样多
12. 下列说法中正确的是
A. 机械效率越高,做的有用功越多 B. 机械效率越低,做的额外功越多
C. 机械效率越高,做的总功越少
D. 机械效率越低,额外功占的比例越大
13. 两台机械所做的总功之比为2:1,它们的机械效率之比为3:4,则它们所做的有用功之比为
A. 2:1 B. 3:4 C. 8:2 D. 3:2。
14. 两台机械完成的有用功之比W1︰W2=4︰7,机械效率分别为η1=60%,η2=75%,则两台机械所做总功之比为
A.5︰7 B.7︰5 C.16︰35 D.35︰16
[课后提升]
15. 外力对水泵做了7.5×105焦耳的功,水泵把5×103千克的水送到10米高的水池,
水泵做的有用功是________焦耳,水泵的机械效率是_______。(g取10N/kg)
16. 有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车,为了提高斜面的机械效率,下列做法中可取的是
A. 以较快的速度将木箱匀速拉上汽车
B. 以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车
C. 改由一个人将木箱拉匀速上汽车
D. 板长不变,改用光滑的斜面板,将木箱匀速拉上车
17. 关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是
A.物体受力且运动时,力对物体就做了功
B.功率大的机器做功一定多
C.功率大的机器做功就快
D.做功快的机器其机械效率一定高
18.一动滑轮改为定滑轮使用,这样一定
A.不能改变机械效率 B.提高了功率
C.改变了动力的方向 D.节省了力
19. 一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图11.7.2示的装置进行升降,已知工人的质量为60kg,保洁器材的质量为20kg,人对绳的拉力为400N,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m,求:
(1)此过程中的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
图11.7.1
E D C B
A
图11.7.2
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