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专题15机械效率（第03期）1、有用功：利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功；2、无用而又不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。例如：用桶从井中打水。由于工作目的是打水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。3、机械效率等于有用功与总功之比，用公式来表示，其中表示机械效率，W有用表示有用功，W总表示总功。注意：由于总小于，机械效率总小于1。4、理解机械效率等于有用功与总功之比。对于这一个知识点，应该注意以下几点：(1)会判断有用功、额外功和总功。知道我们需要的功叫有用功；在工作时，额外负担而不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。一般情况下，我们根据做功的目的来区分这三种功。(2)知道增大机械效率的方法。根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。5、机械效率的测量：①原理：②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S③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。④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。6、滑轮（组）的机械效率（一）提升重物问题根据拉力F作用位置不同分为两种情况（二）水平拉动问题，也根据拉力F作用位置不同分为两种情况典型例题将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（）A．一定提高B．一定降低C．一定不变D．无法判断解析：使用滑轮或滑轮组提升重物时，克服物重所做的功为有用功，克服机械自重所做的功为额外功，拉力所做的功为总功，当将定滑轮改为动滑轮使用时，在相同条件下，所做的额外功增大，由机械效率公式可知，机械效率一定降低，因此本题答案选B.答案:B针对练习1某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如下图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重100N，沿斜面所用拉力50N，则斜面的机械效率是____________。针对练习2工人师傅用如图所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升．此时滑轮组的机械效率为75%．（不计绳重和轴摩擦）求：（1）绳子自由端拉力FA的功率．（2）用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率．针对练习3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η1；若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体．此时滑轮组的机械效率为η2，则W、η1、.η2分别是多少？（不计绳重和摩擦）另外，比较η1和η2的数值你得出了什么结论？1、工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是A．增大提升重物的速度，可以增大有用功B．减小定滑轮的重力，可以减小额外功C．增大提升重物的高度，可以提高机械效率D．减小动滑轮的重力，可以提机械效率2、用图甲、乙两种方式匀速提升100N的物体，已知滑轮重20N，绳重、摩擦不计，则（）A.手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙B.手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙C.手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙D.手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙3、如图，若瓶起子起瓶盖的机械效率为90%，这表示A．若作用在起子的动力是10N，则阻力是9NB．若作用在起子的阻力是10N，则动力是9NC．若作用在起子的动力做功1J，则有0.9J的功用于起瓶盖D．若作用在起子的动力做功1J，则有0.1J的功用于起瓶盖4、建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m，所用的拉力为300N．则该工人所做的有用功为J，该滑轮组的机械效率是。若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将。5、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2回答下列问题：(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。6、如图所示装置，绳重及摩擦不计．工人将重为800N的货物匀速拉至4m高处，工人对绳的拉力F1为500N．（1）求工人所做的有用功；（2）求滑轮组此时的机械效率；（3）求动滑轮的重力；1.【2017•重庆A卷】工人师傅用图5所示的滑轮组，将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m，人对绳的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A.绳子自由端移动的距离为9mB.动滑轮的重力为200NC.人通过滑轮组做的有用功为1500JD.滑轮组的机械效率为53.3%2.【2017•岳阳卷】如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中A．绳子自由端移动的距离为6mB．动滑轮重100NC．拉力做功的功率为100WD．滑轮组的机械效率为60%3.【2017•东营卷】如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是A．甲更省力，甲机械效率大B．乙更省力，机械效率一样大C．乙更省力，乙机械效率大D．甲更省力，机械效率一样大4.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④5.如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（）A.斜面上的摩擦力是50NB.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300JD.斜面的机械效率是80%6.如图所示，用滑轮组提起一个重为7N的物体，在拉力F＝4N的作用下，10s内物体滑竖直方向匀速升高了2m不计绳重和摩擦，可知拉力F的功率为___W，此滑轮组的机械效率为_______。7.使用同一个滑轮组提升物体，提升的物体质量越大，滑轮组的机械效率______(填“越高”“越低”或“不变”)8.【2017•德阳卷】某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力F为400N，并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升2m，则拉力F的功率为W，此时滑轮组的机械效率为%．（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）9.如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求：（1）若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力F1和F2之比；（2）若不计绳重及摩擦，重物质量为400g，动滑轮质量为100g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。10.【2017•烟台卷】下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告．实验名称：测量滑轮组的机械效率实验步骤：（1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格．（2）按如安装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的位置．（3）拉动弹簧测力计并读出拉力F的值，用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格．（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格．（5）改变钩码上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据．实验记录：实验次数钩码重力G/N物体上升的高度h/cm有用功W有/J拉力F/N弹簧测力计移动的距离s/cm总功W总/J机械效率η163.0018.002.389.0021.4284.0%265.0030.002.4015.0036.0083.3%368.0048.002.3624.0056.6484.7%4610.0060.002.3530.0070.5085.1%实验结论：在忽略绳子的重力和摩擦的情况下，滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关．请你评价小明和小红的实验报告．（1）指出实验步骤中存在的错误和不足；（2）从理论上分析说明他们实验结论的局限性．专题15机械效率（第03期）2、有用功：利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功；2、无用而又不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。例如：用桶从井中打水。由于工作目的是打水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。3、机械效率等于有用功与总功之比，用公式来表示，其中表示机械效率，W有用表示有用功，W总表示总功。注意：由于总小于，机械效率总小于1。4、理解机械效率等于有用功与总功之比。对于这一个知识点，应该注意以下几点：(1)会判断有用功、额外功和总功。知道我们需要的功叫有用功；在工作时，额外负担而不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。一般情况下，我们根据做功的目的来区分这三种功。(2)知道增大机械效率的方法。根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。5、机械效率的测量：①原理：②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S③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。④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。6、滑轮（组）的机械效率（一）提升重物问题根据拉力F作用位置不同分为两种情况（二）水平拉动问题，也根据拉力F作用位置不同分为两种情况典型例题将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（）A．一定提高B．一定降低C．一定不变D．无法判断解析：使用滑轮或滑轮组提升重物时，克服物重所做的功为有用功，克服机械自重所做的功为额外功，拉力所做的功为总功，当将定滑轮改为动滑轮使用时，在相同条件下，所做的额外功增大，由机械效率公式可知，机械效率一定降低，因此本题答案选B.答案:B针对练习1某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如下图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重100N，沿斜面所用拉力50N，则斜面的机械效率是____________。1、解析：拉力所做的有用功为：1003300WGhNmJ=?有用＝，拉力所做的总功为：5025500WFsNmJ==创=总，因此，机械效率为：30010010060500%%%WJWJ=创有用总＝＝.针对练习2工人师傅用如图所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升．此时滑轮组的机械效率为75%．（不计绳重和轴摩擦）求：（1）绳子自由端拉力FA的功率．学科，网（2）用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率．针对练习3小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N