2023年机械效率和功率的区别.pdf

机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。考点以及典型例题 考点 1 机械效率的计算 例 1 如图所示，用一动滑轮拉一物体 A以 0.5ms 的速度在水平面匀速运动，物体 A重为 20N，受到的摩擦力是物重的 0.2 倍，水平拉力 F为 2.5N，则在 2s 内拉力做的功是_J，滑轮的机械效率是_（不计滑轮重力）。变式 1 如右图所示，物体 A重 G=940N，动滑轮重 G=160N，用力 F将物体 A 以 1m/s 的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦，拉力 F的大小是_N，此装置的机械效率是_，拉力 F在 10s 内所做的功是_J 变式 2 用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力 F=6N，在这一过程中，下列说法正确的是（）A所做的有用功为 1J C所做的总功为 1.5J B所做的额外功为 0.5J D此滑轮组的机械效率为 50%变式3 如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力所做的总功W总；（3）该滑轮组的机械效率 。F G 考点 2 提高机械效率的方法 例 2 下列关于机械效率的说法中，正确的是()A.越省力的机械，其机械效率越高 B.做的有用功越多，机械效率越高 C.做的总功越少，机械效率越高 D.额外功在总功中占的比例越小，机械效率越高 变式 1 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比，甲升降机（）A电动机做的总功较少 B电动机做的总功较多 C提升重物做的有用功较少 D提升重物做的有用功较多 变式2 如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是()A拉起的物体质量越大，机械效率越高 B动滑轮的质量越大，机械效率越高 C拉起物体的速度越大，机械效率越高 D物体被拉起的越高，机械效率越高 考点 3：机械效率的实验 例 1 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：（1）在表中空格处填下适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）。（2）在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计。（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率。（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与 有关（写出一种影响因素即可）。实验次数 钩码重/N 钩码上升 的距离/cm 弹簧测力 计的读数/N 弹簧测力计 上升的距离/cm 机械效率 1 2 8 0.8 24 83.3%2 4 5 1.5 15 3 6 10 90.9%变式 1 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数 F为 N，钩码总重 G 为 1.0N，钩码上升高度 h 为 0.1m，测力计移动距离 s为 0.3m，则杠杆的机械效率为%请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在 A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动 距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 /%1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？。请简要说明两条理由：；。小试牛刀 例 1.如图所示，拉力F=125，在 10s 内将重物匀速提升 2m，滑轮组的机械效率是 80%。则下列说法正确的是（）A.绳子自由端移动距离为 6m B.物体重是 375 C.拉力 F做的功是 250 D.拉力 F的功率为 25W8 例 2 如图 5 所示，用拉力 F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是()A对物体做的功是额外功 B拉力 F做的功是有用功 C拉力 F移动的距离是物体移动距离的 2 倍 D增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 例 3 小红家正在装修房子，她设计了如右图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台。四楼阳台到地面的距离为 9m，若工人用 500N 的力将重为 800N 的材料提到四楼阳台，他做的有用功是_J，该装置的机械效率=_。例 4.如图 12，重为 3.2 104N的卡车，经过一段水平路面，再以 9.6104W 的功率沿与水平地面成 30角的斜坡匀速向上爬行已知车轮与地面接触的总面积为 0.5m2，斜坡的机械效率为 80%求卡车：(1)对水平路面的压强；（2）爬坡时的牵引力；（3）爬坡时的速度 变式1 水平地面上有一个重为4000N的箱子，箱子的底面积为4m2。现用起重机把箱子吊到3m 高的位置，所用时 间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图8所示。钢丝绳上的拉力为2500N。试求：(1)起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少?30 图 12(2)起重机起吊该箱子的机械效率是多少?(3)钢丝绳上拉力的功率是多少?变式 2 现有一重为 3000N 的包装箱，工人师傅想把它搬到 1.2m 高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为 4m 的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用 1200N 的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求：(1)该斜面的机械效率是多少?(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大?中考真题演练 1（2011 佛山）为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系山，晓龙同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置实验测量的数据如下表，请你根据表中的数据解答下列问题。（1）实验中晓龙可以通过_来改变斜面的倾斜程度（2）在第 2 次实验中，斜面的机械效率（3）斜面的机械效率与斜面倾斜程度 之 间 的 关 系 是_（4）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面越陡越_（选填“省力”或“费力”）（5）斜面的机械效率还可能与_有关为了通过实验验证你的猜想，还需要补充的器材是_ 3.（2013 佛山）如图，A物体在大小为 10N 的拉力 F作用下，以 0.3m/s 的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的摩擦及重力），若 A物体与桌面间的摩擦力为 1N，下列说法错误的是（）A.拉力 F做功的功率是 3W B.B物体的质量是 2.7Kg C.B物体上升的速度是 0.1m/s D.A物体运动 1s 则 B物体克服重力做 3J功 4（2014 佛山）如图 3 所示，小宇对箱子施加水平推力，下列说法中错误的是：()A当推力为 75N时，箱子不动，此时推力等于地面对箱子的摩擦力；B当小宇增大推力，箱子由静止开始运动，说明力可以改变物体的运动状态；C当推力为 100N时，箱子做匀速直线运动，地面对箱子的摩擦力为 100N；D箱子做匀速直线运动时，人对箱子的推力不做功。5（2014 佛山）李强骑着电动自行车以 5m/s 的速度在水平路面上沿直线匀速行驶了 300s，假设在此过程中电动自行车的牵引力为 20QN，求：实验 次数 斜面倾 斜程度 小车重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉 力 F/N 斜面长度 s/m 机械 效率 l 较缓 3 0.2 1.6 l 37.5%2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60%实验 次数 斜面倾 斜程度 小车重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉 力 F/N 斜面长度 s/m 机械 效率 l 较缓 3 0.2 1.6 l 37.5%2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60%（1）电动自行车行驶的路程是多少？（2）牵引力儆功的功率是多少？