2018--2019学年八年级物理下册 第十二章 机械效率 讲义 1新版新人教版

机械效率



有用功
对人们有用的功叫有用功(即: 不用任何机械时所必须做的功)
额外功
对人们无用但不得不做的功叫额外功
总功
有用功和额外功之和叫总功.
机械
效率
① 有用功跟总功的比值叫机械效率.
② 通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比, 用η表示, 表达式.
③ 由于有用功总小于总功, 所以机械效率总小于1. 只有理想机械, 在时, . 机械效率是小于1的数, 没有单位. 机械效率越高, 做功性能越好.
(多选) 下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )
A. 功率大的机械做功一定快
B. 功率大的机械做功一定多
C. 机械做功少, 功率一定小, 机械效率一定低
D. 有用功一定时, 额外功少的机械, 机械效率一定高
AD
如图所示(不计绳重与摩擦, 且动滑轮重G动小于物重G), 用它们分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度, 所用的拉力分别为F甲、F乙, 它们的机械效率分别为η甲、η乙. 则下列关系正确的是 ( )
A. F甲＜F乙 B. F甲＞F乙
C. η甲＜η乙 D. η甲=η乙
B
F甲=G, F乙＜G, 故A错误, B正确; 不计绳重与摩擦, 所以使用定滑轮时没有额外功, 而使用动滑轮时, 要对动滑轮本身做额外功, 故η甲＞η乙. 故选B.
如图所示, 一物体重为180N, 小明用定滑轮将该物体匀速提高2m. 所用拉力为200N. 此过程中, 小明做的有用功是 J, 总功为
J, 额外功为 J, 定滑轮的机械效率是 .
360; 400; 40; 90%
如图所示, 建筑工人用的拉力沿竖直方向匀速拉起的重物, 重物上升所用时间为, 此过程中拉力做的功为 J, 拉力的功率为 , 滑轮的机械效率是________.
2000; 80W; 80%
拉力的总功
拉力功率为总功功率
机械的效率.
两个完全相同的滑轮, 其重力均为20N, 分别用图甲、乙两种方式, 将重400N的物体以相同的速度匀速竖直提升了10m, 不计绳重和摩擦, 则下列判断正确的是 ( )
A. F1做的功大于F2做的功
B. F1和F2做的功相等
C. F1做功的功率小于F2做功的功率
D. 甲的机械效率小于乙的机械效率
C
用一个动滑轮, 把600N的重物匀速提高1m, 拉力为400N, 下列说法正确的是 ( )
A. 拉力做的总功为800J B. 拉力做的有用功为400J
C. 动滑轮的机械效率为60% D. 动滑轮的机械效率为67%
A
如图所示, 小李用机械效率为80%的滑轮组提升重240N的物体, 使物体匀速上升了2m, 则他做的有用功是 J, 额外功是 J.
480; 120
机 械 效 率 的 测 量

如图所示是测滑轮组机械效率的装置图. 用弹簧测力计拉动绳子自由端, 将重为6N钩码从A位置匀速提升到B位置, 同时弹簧测力计从图中的A' 位置匀速竖直上升到B' 位置, 在这个过程中, 弹簧测力计对绳的拉力为2.5N, 则:
(1) 总功是 J.
(2) 滑轮组的机械效率是 .
(3) 若将三个钩码减少到两个, 该滑轮组的机械效率将
(填 “增大”、“减小”或“不变”).
(1) 0.375 (2) 80% (3) 减小
小阳同学利用如图所示的滑轮组做探究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”的实验. 实验数据记录如下表.
序号
钩码总重G (N)
钩码上升高度h(m)
测力计
拉力F(N)
测力计移动
距离s(m)
机械效率
η(%)
1
2
0.1
0.8
0.3
83.3
2
5
0.1
1.8
0.3
92.6
3
8
0.1
2.8
0.3
95.2
根据小阳同学的实验数据可得到的结论是: 使用同一滑轮组提升重物时,
被提升物体 越大, .
所受的重力; 滑轮组的机械效率越高
用两个滑轮, 组成“一定一动”滑轮组, 做“测定滑轮组机械效率”的实验. 下表是记录的实验数据.
(1) 据数据表格中提供的信息, 在图中画出他们组装的滑轮组.
(2) 据表中实验记录的数据, 计算第一次实验的机械效率为????????%.
(3) 第三次实验中, 绳子自由端移动的距离为______cm.
(4) 分析实验数据可知, 同一个滑轮组, 所提升物重越大, 机械效率越 .
(5) 完成实验后, 他们通过进一步分析发现, 如果实验器材中没有___ ___, 一样可以测出滑轮组的机械效率. 此时滑轮组机械效率的导出式可写为? ＝______.
(1) 绳子自由端竖直向上 (2) 83.3 (3) 15
(4) 高 (5) 刻度尺
如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景.
(1) 请在下表中把相关的数据填写完整:
物体重G/N
物体上升的高度h/cm
弹簧测力计的
示数F/N
弹簧测力计移动的竖直距离s/cm
机械效率η
4.5
2
(2) 为提高本实验中杠杆的机械效率, 请你提出一条合理的建议: .
(1) 5; 15 ; 75%
(2) ① 减少杠杆质量
② 减小支点摩擦
③ 增大提起的物重
小明同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率, 实验记录结果如表: 则第3次实验时斜面的机械效率为 , 分析比较表中的实验数据, 可得到的结论是: 斜面越陡机械效率越 (选填“高”、“低”或“不变”).
实验
次数
斜面倾
斜程度
木块重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面
拉力F/N
木块沿斜面移动的距离s/m
斜面的机械
效率η
1
较缓
5
0.2
3.3
0.5
60.6%
2
较陡
5
0.25
3.8
0.5
65.8%
3
最陡
5
0.3
4.2
0.5
71.4%; 高
机械效率的计算
斜面的机械效率

竖直滑轮组的机械效率
(1) 常规模型
①
② 若不计绳重及轮轴摩擦
则: 代入
得:
(2) 带筐, 送沙
①
② 若不计绳重及轮轴摩擦
则: 代入
得:
(3) 提水中物体
①
② 若不计绳重及轮轴摩擦
则: 代入
得:
如图所示的斜面长, 高为, 工人用的力沿斜面方向将重为的箱子推到车上. 下列说法正确的是 ( )
A. 有用功为, 总功为
B. 有用功为, 额外功为
C. 总功, 机械效率为
D. 有用功是, 机械效率为
C
斜面是一种机械, 人推箱子做的功是总功,
箱子上升是有用功.
机械效率, 选C.
如图所示是同一滑轮组的两种不同的绕法, 用它们提起相同的重物, 比较两种情况下所用的拉力F1、F2和机械效率η1、η2. (不计绳重及摩擦)下列说法正确的是 ( )
A. F1＜F2, η1＜η2 B. F1＜F2, η1＞η2
C. F1＜F2, η1=η2 D. F1＞F2, η1=η2

C
如图所示, 体重为600N的工人站在地上提升重物, 使重物以的速度匀速上升2m. 已知动滑轮重力为20N, 被提升重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) , 则工人对绳子的拉力为 N; 工人对地的压力大小为 N; 绳子自由端移动的距离为 m; 工人提升重物的功率为 W; 工人做的功为 J; 有用功为 J; 机械效率为 .
160; 440 ; 4; 32; 640; 600; 93.75%
用如图所示的滑轮组把重为的货物匀速提升高, 若不计摩擦和绳重, 动滑轮重为200N.
(1) 人作用于绳子的拉力为 N, 绳子自由端移动的距离为
m; 此过程人所做的有用功为 J, 额外功为 J, 此滑轮组的机械效率大小为 .
(2) 第二次人利用此装置提升重力为1800N的货物, 那么这次滑轮组的机械效率大小为 .
(3) 使用同一滑轮组时, 所提物体所受重力越大, 机械效率越 .
(1) 400 ; 12; 4000 ; 800; 83.3% (2) 90% (3) 高
如图所示, 是工人利用滑轮组从竖直深井中提取1000N的泥土的情形. 已知框重100N, 每个滑轮均重为40N, 则工人的拉力F= N, 滑轮组的机械效率为 .
380; 87.7%
如图所示, 斜面长s=10m, 高h=4m. 用沿斜面方向的推力F, 将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B. 运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功. 求:
(1) 运动过程中克服物体的重力做的功;
(2) 斜面的机械效率;
(3) 推力F的大小.
(1) 克服重力做功即为有用功,
(2) ,
(3)
用如图所示的滑轮组, 把60N的重物匀速提高0.5m时, 滑轮组的机械效率为80%, 绳子自由端的拉力为 N; 动滑轮重为 N; 有用功为 J; 总功为 J; 额外功为 J.
25; 15; 30; 37.5; 7.5
如图所示, 是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形. 某次操作中, 工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m. 在这段时间内 ( )
A. 拉力F做的有用功2000J
B. 滑轮组的机械效率75%
C. 动滑轮重700N
D. 拉力F做功的功率约33W
B
A. W有=Gh=900N×5m=4500J
B.
C. 本题要考虑绳重及摩擦, 故G0无法求解
D. 故选B
用如图甲所示的滑轮组(不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦)将一个重为78N的铁块A匀速提升2m, 拉力F做的功为200J. 若将铁块置于水中, 如图乙所示, 仍用此滑轮组将铁块A在水中匀速提升2m(不计水的阻力, 铁的密度为7.8×103kg/m3), 则下列说法正确的是 ( )
A. 两次提升过程, 滑轮组的机械效率不变
B. 图乙所示提升过程与图甲所示提升过程相比, 滑轮组的机械效率减小了2%
C. 拉力F′做了180J的功
D. 动滑轮所受重力为20N
C

下列关于功率和机械效率的说法中, 正确的是 ( )
A. 功率大的机械, 做功一定多 B. 做功多的机械, 效率一定高
C. 做功快的机械, 功率一定大 D. 效率高的机械, 功率一定大
C
如图所示, 小明用滑轮提升重物, 图中滑轮质量相同, 不计绳重及滑轮轴摩擦, 若把同一货物匀速提升相同的高度, 下列说法中错误的是 ( )
A. 使用定滑轮比使用动滑轮费力
B. 使用定滑轮比使用动滑轮的机械效率高
C. 使用定滑轮和使用动滑轮的有用功相同
D. 使用定滑轮和使用动滑轮的总功率相同
D
(多选) 滑轮组把一个物体从地面匀速提升h高度, 机械效率为. 对滑轮组进行处理后, 还将该物体从地面匀速提升h高度, 机械效率为, 发现. 则对滑轮组的处理方式是 ( )
A. 把动滑轮换轻一些的
B. 换粗一点的绳子拉
C. 在绳和轮之间加润滑油
D. 在轮与轴之间加润滑油
AD
如图所示, 工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m, 在此过程中滑轮组所做的有用功和机械效率分别为 ( )
A. 1000J; 62.5% B. 500J; 80%
C. 800J; 80% D. 800J; 62.5%
C
(多选) 如图所示的滑轮组, 每个滑轮重50N, 用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m, 不计绳重和摩擦, 下列说法中正确的是(g=10N/kg) ( )
A. 作用在绳自由端的拉力F为125N
B. 在2s内做的有用功为900J
C. 该套装置的机械效率为90%
D. 若所挂物体越重, 该滑轮组机械效率越小
BC