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5.3功和机械效率(3)课后小练
姓名
1、机械效率不可能大于1的原因是(
)
A.动力总大于有用阻力
B.动力功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C.阻力功总是大于动力功
D.它符合功的原理
2、下列关于机械效率的说法中,正确的是(
?
)
A.做功多的机械,机械效率一定高
B.越省力的机械,机械效率越高
C.使用机械的目的是为了提高机械效率
D.使用任何机械,它的机械效率都小于1
3、关于机械效率的问题,下列说法中正确的是(
)
A.机械越省力,机械效率一定越高
B.做功越多,机械效率一定越高
C.无论何种机械,机械效率一定小于1
D.单位时间内做功越多,机械效率一定越高
4、用滑轮组提升重物,下列措施中能提高机械效率的是(
)
A.?增加提升的高度,增大有用功
B.?增加动滑轮个数,使滑轮组更省力
C.?增加被提升物体的重力,从而增大有用功
D.?增大提升的速度,从而减小额外功
5、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计绳子与滑轮的摩擦,则(
)
A.?两个滑轮组乙较省力,机械效率相同
B.?两个滑轮组甲较省力,机械效率不同
C.?甲较省力且机械效率较高
D.?乙较省力且机械效率较高
(第5题图)
6、甲、乙两个机械,甲做功是乙做功的2倍,乙做功的时间是甲做功时间的1/2,则甲、乙两机械功率之比是( )
A.1:1
B.2:1
C.4:1
D.1:4
7、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,绳子受的拉力分别为F1、F2,保持甲、乙两绳自由端的速度相同,把相同的物体匀速提升相同的高度.若不计绳重及轴处摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率相同
B.F1和F2大小不相等,F1和F2的功率相同
C.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动的时间相同
D.绳子自由端移动的距离相等,F1和F2做的功相同
(第7题图)
8、在公路上骑自行车上坡时很费力,而且坡度越大越费力。学习了机械效率后,有些同学也想到了这个问题(坡度、机械效率),下面是同学们对这个问题的不同表述,其中最有利于科学探究顺利进行是(
)
A.上坡时坡度越大越费力,机械效率呢
B.随公路坡度的增大,机械效率在减小吗
C.斜面的倾斜程度改变后,其机械效率是否发生变化
D.斜面的机械效率与省力、费力是否有关
9、通过做测定滑轮组机械效率的实验,可得出提高滑轮组机械效率的措施正确的是(
)
A.减小提升的高度,减小做功
B.多用几个滑轮,减小拉力
C.增加钩码的个数
D.上述措施都不正确
10、如图示,拉滑轮组的自由端能使物体向上升.要提高滑轮组提升重物的机械效率(忽略摩擦力),以下方法可行的是(
)
A.换用一个较重的动滑轮
B.换用一个较重的定滑轮
C.换用一条较重的拉绳
D.增加所挂重物的重量
(第10题图)
(第11题图)
11、用它们分别将重相同的甲、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。若不计绳重及摩擦,则F甲
F乙,η甲_____η乙(选填“>”、“<”
或“=”)
12、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越??????????力(选填“省”或“费”)。
(2)该小组又进行了第4
次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m
和1m
,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N
,他们测得这种情况下斜面的机械效率为??????
??。
(3)把第4
次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与????????
?????
和????????
??
????有关。
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力????????
?
??物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)
。
13、用如图所示的滑轮组在10s内把重为450N的重物竖直匀速提高2m,已知滑轮组的效率为75%,不计绳重,在上述过程中克服各种摩擦阻力做功为180J.求:
(1)人作用在绳子自由端的拉力是多大?
(2)人拉绳子共做了多少功?
(3)人拉绳子做功的功率是多大?
(4)动滑轮的重力是多大?
参考答案
1、D
2、D
3、C
4、C
5、A
6、A
7、A
8、C
9、C
10、D
11、>
>
12、(1)省
?
(2)55.6%(或56%)????
(3)斜面倾斜程度??
斜面粗糙程度
(4)大于
13、(1)人作用在绳子自由端的拉力是200N;
(2)人拉绳子共做了1200J的功;
(3)人拉绳子做功的功率是120W;
(4)动滑轮的重力是60N
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华师大版
九上
§
5.
3
功和机械效率(3)
回忆
1、什么是功?公式、单位如何?
2、什么是功率?公式、单位如何?
3、关于功率,下列说法正确的是(
)
A.做功越多,功率就一定越大
B.功率越大,做功的时间就一定越短
C.功率越大,做功越快
D.功率的大小表示做功的多少
C
观察思考
三位同学用不同的方式把重100牛的砂子运到三楼上去。哪种办法最好,为什么?
有用功、额外功、总功
方法3:
用动滑轮将这袋砂子拉上三楼
做功的目的:
把重100N的砂子运上三楼
对砂子做功:
对空袋做功:
对动滑轮做功:
并不需要,但又不得不做的功
有用,必须做的功
有用功
额外功
总
功
对绳子做功:
对绳子和滑轮间摩擦做功:
有用功和额外功
有用功、额外功
1.有用功(W有):
为了达到工作目的,必须做的功,叫有用功。
2.额外功(W外):
为了达到工作目的,并非我们所需要但又不得不做的功,叫额外功。
举例
两人将沙发从一楼抬到二楼。
对沙发所做的功是有用功;
对两人的体重所做的功是额外功。
利用滑轮组将钩码一楼拉到二楼。
对钩码所做的功是有用功;
对动滑轮和绳子所做的功是额外功。
举例
用水桶从井中提水的时候:
对水所做的功是有用功;
对水桶所做的功是额外功。
不小心水桶掉井里,在将水桶从井中捞上来的时候:
对水桶所做的功是有用功;
对水桶中少量的水所做的功是额外功。
总功
总功(W总):
动力做的所有功,总功。
W总
=
W有
+
W外
使机械工作的力,叫动力(F)。
如使用滑轮组时拉绳子时做的功
总功
W总
=
Fs
注:F为作用在机械上的总动力,s为动力作用点移动的距离。
动滑轮做功
W有用=G物·h
W总=F拉·s拉
W外=G动·h
(绳重、绳与轮间的摩擦均不计)
G
W有用=Gh
W总=W有用+W额=Fs=Gh+Fs
注:F指拉力,f指摩擦力
W外=fs
斜面做功
机械效率
已知每层楼高3米。砂子重100N,动滑轮重10N,不计摩擦和绳重。利用动滑轮将砂子从一楼拉到三楼过程中,
W有、W外、W总分别为多少?有用功与总功的比值是多少?
这里的有用功和总功的比值,称为机械效率,符号η
W有
=
G物?h
=
100N×6m
=
600J
W外
=
G轮?
h
=
10N×6m
=
60J
W总=
W有+W外=600J+60J=660J
W有/W总=600J/660J
≈
90.91%
机械效率
机械效率
1.
机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率(η)
2.
公式:
W有
η=
---
×100%
W总
一般情况下,因为额外功大于0,所以机械效率总小于1。
注意:
1)有用功所占总功的比例越大,机械效率越高。
2)机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法、做功的多少无关。
W有
W有
W总-W外
η=
---
×100%
=
-----
×100%
=
-----×100%
W总
W有+W外
W总
机械效率
G物
η滑轮组=
---
×100%
(其中:n为承担动滑轮和重物的绳子股数)
nF拉
如果不计绳子重及轮与绳子间的摩擦:
G物
η滑轮组=
-----
×100%
G物+G动
举例
1、起重机的机械效率是60%,它表示什么意思?
使用起重机提升重物做功时,有用功跟总功的比为60%。
2、利用一动滑轮将400N的货物匀速提到高2m,所用拉力是250N,求有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是多少?(若不计绳重及摩擦)
举例
答案:有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是800J、200J、1000J、80%
举例
3、如图所示,物体重为60N,斜面长为2m、高为1m。
(1)若物体在拉力作用下沿竖直方向匀速提高1m过程中,求拉力对物体做的功。
(2)若物体在沿平行于斜面向上的拉力为40N作用下,升到顶端,则此斜面的机械效率是多少?
答案:(1)拉力对物体做的功为60J;(2)此斜面的机械效率是75%.
提高动滑轮的机械效率
减轻动滑轮自重
减小滑轮转轴间的摩擦力
增加提升的物重。
减轻绳重
方法一:增大有用功
方法二:减少额外功
课堂小结
1、有用功跟总功的比值叫机械效率,符号η
机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法、做功的多少无关。
2、机械效率的计算公式:
W有
W有
W总-W外
η=
---
×100%
=
-----
×100%
=
-----×100%
W总
W有+W外
W总
G物
η滑轮组=
---
×100%
(其中:n为承担动滑轮和重物的绳子股数)
nF拉
如果不计绳子重及轮与绳子间的摩擦:
G物
η滑轮组=
-----
×100%
G物+G动
3、滑轮组的机械效率:
课堂小结
课堂小练
1、关于机械效率,下列说法正确的是(
)
A.
机械效率越高,所做的有用功越多
B.
总功少的机械,机械效率高
C.
额外功少的机械,机械效率高
D.
总功一定时,有用功多的机械效率高
D
课堂小练
2、现要利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法中可以提高斜
面
机械效率的是(
)
A.以较快的速度拉木箱
B.以较慢的速度拉木箱
C.减小斜面的倾斜程度
D.增大斜面的倾斜程度
D
课堂小练
3、如图所示,斜面长3m,高为1m。工人用400N的力沿斜面方向将
重为840N的箱子推到车上。下列说法正确的是(
)
A.有用功为400J,总功为840J
B.有用功为840J,额外功为400J
C.总功为1200J,机械效率为70%
D.有用功为400J,机械效率为70%
C
课堂小练
4、某人用25N的拉力将100N的物体匀速拉上长5m、高1m的斜面顶端,
设斜面的机械效率为η,斜面对物体的摩擦力为f,则(
)
A.η=80%,f=5N
B.η=80%,f=25N
C.η=20%,f=5N
D.η=20%,f=25N
A
课堂小练
5、如图不计摩擦和绳重,用100N的力拉着重250N的物体匀速上升,
物体上升速度是0.3m/s,该滑轮组的机械效率为?????
,
动滑轮重为?????
N,拉力做功功率为?????
W。
83.3%
50
90
课堂小练
6、如图所示,物重G为2000N,
斜面长5m,高3m,斜面和滑轮组
装置的总机械效率为
80%,若将重物沿斜面以0.2m/s的速度
拉上来,则所需拉力F是 ?N,机械的总功率是 ?W。
500
300
课堂小练
7、如图所示,在50N的水平拉力F作用下,
重800N的物体沿水平
地面做匀速直线运动,
物体与地面间滑动摩擦力为120N。
则滑轮组的机械效率为
_______
;若物体的速度为
0.2m/s,则1min内拉力做的功为
______
J,功率为__W。
80%
1800
30
GOODBYE
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