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第1轮基础复习第十二章简单机械第2课时机械效率(1)1．下列关于机械效率的说法正确的是()A．越省力的机械，机械效率越高B．做功越少的机械，机械效率越低C．做功越慢的机械，机械效率越低D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高D2．如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程()A．额外功较小B．额外功较大C．总功较小D．总功较大D3．(2019·泸州)用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体，不计一切摩擦和绳重。下列判断正确的是()A.该滑轮组绳自由端拉力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一B．用该滑轮组提升不同的物体，物体越重，其机械效率越大C．用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，其机械效率相等D．其他条件不变，仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，其机械效率变大B4．把一桶水从5m深的井里提到地面上，桶重4N，水重16N，提水过程中，做的有用功为______J，额外功为________J，总功为_______J。若刚才是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则所做的有用功______J，额外功为______J，总功为_______J。802010020801005．某同学利用如图所示的装置测定滑轮组的机械效率。他用F＝10N的拉力将重17N的重物匀速提升0.2m，在这一过程中，他做的总功为_____J，其中有用功为_______J，测出的滑轮组的机械效率为________。43.485%考点1功、功率、机械效率概念辨析下面关于功、功率、机械效率说法正确的是()A．功率大的机械做功一定多B．功率大的机械做功一定快C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低D．做有用功多的机械，机械效率一定高例题精讲B【解题技巧】功率表示做功的快慢，代表机械做功的能力，不仅与功的多少有关，还跟做功所用的时间有关；机械效率表示有用功在总功中所占的比例，代表机械做功的有效程度，跟功率没有必要联系。考点2有用功、额外功和总功小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了。则加上润滑油后，小明做功的()A．有用功减小，总功不变B．有用功增加，总功增加C．有用功减小，总功减小D．有用功不变，总功减小D【解题技巧】有用功可以理解为不用机械直接用手做的功，额外功是由于使用机械而不得不做的功(克服摩擦、机械自重等原因)，总功是通过机械人们所做的功。考点3滑轮组机械效率如图所示，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D【解题技巧】不计绳重和摩擦的情况下，滑轮组的省力情况由承担总重的绳子段数决定的。而机械效率是由滑轮组提升物体重和动滑轮重决定的，与滑轮组绳子段数无关用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦。求：(1)拉力所做的功；(2)拉力的功率；(3)滑轮组的机械效率。【解题技巧】竖直使用滑轮(滑轮组)时，通常有用功可以用W有＝Gh计算；不计绳重和摩擦情况下，额外功可以用W额＝G动h计算；而总功除了可以用W总＝Fs来计算外，也可以用W总＝W有＋W额。同时，不计绳重和摩擦情况下，拉力F＝1n(G物＋G动)也是成立的。解：(1)由图可知n＝2，则绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m；不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F＝12(G物＋G动)＝12×(200N＋50N)＝125N；拉力所做的功W总＝Fs＝125N×4m＝500J；(2)拉力的功率P＝W总t＝500J5s＝100W；(3)有用功W有＝G物h＝200N×2m＝400J；则滑轮组的机械效率η＝W有用W总＝400J500J＝80%答：(1)拉力所做的功为500J；(2)拉力的功率为100W；(3)滑轮组的机械效率为80%。实验一：探究影响滑轮组机械效率的因素实验突破在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：次数钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧秤上升的距离/cm机械效率12511566.7%2451.715\365\1583.3%%(1)实验操作中应________________拉动弹簧测力计；(2)进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_________；(3)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为_______N，读数时弹簧测力计__________(选填“应该”或“不应该”)处于静止状态。(4)分析三次实验数据，得出结论是：滑轮组的机械效率与____________有关。具体关系为：________越大，机械效率越高匀速竖直向上78.4%2.4不应该物重大小物重考点1功、功率、机械效率概念辨析1．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．做功快的机器其机械效率一定高D．功率大的机器做功就快考点精炼D考点2有用功、额外功和总功2．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙(忽略绳重和摩擦)。下列判断正确的是()A．两滑轮组绳端移动的距离相等B．甲滑轮组的有用功比乙的少C．甲滑轮组的总功率比乙的小D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重D考点3滑轮组的机械效率3．(2019·鄂州)如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()A．物体移动的速度为0.4m/sB．所做的有用功为200JC．动滑轮的机械效率为60%D．拉力F的功率为24WD4．(2019·济宁)两个滑轮按图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项正确的是()A．A是定滑轮，B是动滑轮B．拉力F做的功为5JC．拉力F的功率为1.8WD．滑轮组的机械效率为90%D6．如图，用40N的力向下拉绳子，使物体在5s内匀速上升0.3m，滑轮组的机械效率为80%，则物体的重力为______N，拉力的功率为_______W，动滑轮的重力为______N。(不计摩擦和绳重)967.2247．小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图所示，他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙，所做的有用功分别为W甲和W乙，机械效率分别为η甲和η乙，则F甲______F乙，W甲______W乙，η甲______η乙。(选填“＞”“＝”或“＜”)由此可知，滑轮组的机械效率与________有关。物重8．如图所示，在20N的水平拉力F作用下，使一个重物沿着水平地面以0.2m/s的速度向左匀速直线运动了1min，若此过程中重物与地面间的滑动摩擦力f大小为48N。求：(1)拉力做的功大小；(2)拉力做功的功率大小；(3)此时滑轮的机械效率大小。解：(1)由v＝st得物体移动距离：s物＝v物t＝0.2m/s×60s＝12m，由图知，n＝3，拉力端移动的距离：s＝3s物＝3×12m＝36m，拉力做的功：W总＝Fs＝20N×36m＝720J；(2)拉力做功功率：P＝W总t＝720J60s＝12W；(3)有用功：W有＝fs物＝48N×12m＝576J滑轮组的机械效率：η＝W有用W总＝576J720J＝80%。答：(1)拉力做的功为720J(2)拉力做功的功率为12W(3)此时滑轮的机械效率为80%。考点4探究影响滑轮组机械效率的因素9．(2017·哈尔滨)用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是()DA．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动B．测量机械效率的原理：η＝(W有用/W总)×100%C．机械效率与动滑轮重力的大小有关D．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现11．(2019·荆州)湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J，下列说法中正确的是()拓展提升A．拉力F做功为5×103JB．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800NC．动滑轮重为300ND．滑轮组的机械效率为75%C12．(2019·荆门)如图，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是()①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④B13．(2018·广东)如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s。(g＝10N/kg)求：(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？(2)若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？(不计摩擦和起重机自重)解：(1)物体重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝104N提起重物做的功为：W有＝Gh＝104N×24m＝2.4×105J起重机提起重物做功功率为：P＝W有t＝2.4×105J100s＝2400W电动机消耗电能W＝Pt＝3000W×100s＝3×105J机械效率是：η＝W有W有＝2.4×105J3×105J×100%＝80%(2)配重重力为：G′＝m′g＝4000kg×10N/kg＝4×104N使起重机不翻倒，杠杆是平衡的。由F1L1＝F2L2得：G′×OB＝G×(AB－OB)4×104N×OB＝104N×(20m－OB)，解得：OB＝4m答：(1)起重物做功的功率是2400W，机械效率是80%。(2)OB长为4m。14．(2018·深圳)如图为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示(不计绳重与摩擦)，下列说法错误的是()A．弹簧测力计的拉力是2.4NB．物体上升的速度为0.05m/sC．弹簧测力计拉力的功率为0.12WD．滑轮组的机械效率约83.3%直击中考C15．(2017·深圳)如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g＝10N/kg，不计绳重和摩擦)求：(1)绳子自由端拉力F的大小；(2)拉力所做的功W；(3)拉力的功率P；(4)整个过程中机械效率η。解：(1)由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝4所承受的总重力：G总＝m总g＝(4kg＋1kg)×10N/kg＝50N不计绳重和摩擦，拉力：F＝14G总＝14×50N＝12.5N(2)拉力端移动的距离s＝4h＝4×0.5m＝2m拉力做功：W总＝Fs＝12.5N×2m＝25J(3)拉力做功功率：P＝W总t＝25J5s＝5W(4)有用功：W有用＝G衣h＝m衣gh＝4kg×10N/kg×0.5m＝20J整个过程中机械效率：η＝W有用W总＝20J25J＝80%答：(1)绳子自由端拉力F为12.5N；(2)拉力所做的功W为25J；(3)拉力的功率P为5W；(4)整个过程中机械效率η为80%。