机械效率带答案.pdf

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1、 机械效率 1有用功 有用功是指做功过程中对我们有用的功，它是无论采用哪一种做功方式都必须做的功 2 额外功(1)额外功是在做功过程中并非我们需要但又不得不做的那部分功(2)做功过程中，主要是克服机械的重量、辅助工具的重量和机械部件之间的摩擦力做了额外功 3 总功 有用功和额外功的总和叫做总功 4 机械效率(1)有用功跟总功的比值叫机械效率，即 W有/W总(2)机械效率常用百分数表示，它永远小于 1.(3)提高机械效率的方法有增加物体自重、减轻机械自身的重、加润滑油以减小摩擦等 5 机械效率由有用功和总功两个因素决定，分析机械效率高低时，不能只考虑一个因素解决此类问题，应注意以下三点：(1)当

2、总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高(2)当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高(3)当额外功一定时，机械所做的总功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高 要找到一个做功过程中的有用功，我们必须先确定做功的目的，然后才可以确定有用功若我们做功的目的是拉着物体匀速前进一段距离，则有用功 W有W手F拉s拉f摩s物若我们做功的目的是提着物体匀速上升一定高度，则有用功 W有W手F拉s拉G物h物 (沈阳中考)如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为 G1和 G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为 F1

3、和 F2，忽略绳重和摩擦若 F1F2，则 G1_G2；若 G1G2，则它们的机械效率 1_2.(填“”“”或“”)【提示】由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为 n12；乙图中滑轮组绳子的有效股数为 n23，因为每个滑轮的质量均相等，所以每个滑轮的重力相等，忽略绳重和摩擦，由 F 1n(G物G动)可得，G12F1G动，G23F2G动，因为 F1F2，所以，G1G2；比较甲、乙两个滑轮组可知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额G轮h，W有用G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，根据 W有W总可知，两个滑轮组的机械效率相同，即 甲乙【答案】01 课前预习 知识点 1 有用

4、功、额外功和总功 1有用功等于为了实现做功目的，不用任何机械而_做的功 2 _和_的总和叫做总功 知识点 2 机械效率 3 _跟_的比值叫机械效率，机械效率总是_(填“小于”“等于”或“大于”)1.4 甲、乙两种机械的机械效率分别是 80%和 65%，则下列说法正确的是()A 使用甲机械省力 B 使用甲机械做功快 C 在相同的时间内，使用甲机械完成的功多 D 乙机械的额外功在总功中占的比例大 02 当堂训练 1 用铁桶从井中打水，则此过程中()A 人对铁桶做的功是额外功 B人对水做的功是额外功 C 人对水和铁桶做的功都是额外功 D人对水和铁桶做的功都是有用功 2(漳州中考)亮亮和体重较大的爸爸

5、帮助邻居各扛一袋质量为 5 kg 的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短，则亮亮与爸爸所做的()A 有用功相等 B总功相等 C 总功率相等 D有用功和总功的比值相等 3(茂名中考)如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中()A 甲图省力，机械效率甲图大 B甲图省力，机械效率一样大 C 乙图省力，机械效率乙图大 D乙图省力，机械效率一样大 4(滨州中考)如图，用滑轮组提升重物时，重 800 N的物体在 10 s内匀速上升了 1 m已知拉绳子的力 F 为500 N，则提升重物的过程中()A 绳子自由端被拉下 3 m B做的有用功是 800 J C 拉

6、力 F 的功率是 80 W D滑轮组的机械效率是 60%5 升旗过程中，克服旗的重量做的功是_，克服绳子重量做的是_；克服摩擦力做的功是_(填“有用功”“额外功”或“总功”)6(宜昌中考)用一个动滑轮把重 100 N的物体匀速提到 5 m高的楼上，作用在绳上的拉力 F 为 60 N，则拉力F 做的功为_J，动滑轮的机械效率为_ 03 课后作业 7(多选)(营口中考)如图所示，A 物体受到的重力是 100 N，在拉力 F 的作用下，能以 0.2 m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动已知拉力 F 5 N，滑轮组的机械效率为 80%，则下列说法正确的是()A 拉力 F 的功率是 1 W B 2

7、s内绳子自由端移动的距离是 1.2 m C 5 s内拉力 F 所做功的大小是 15 J D 物体 A 受到水平地面的摩擦力大小是 12 N 8(广州中考)如图所示，手用 F1的力直接将物体 B 匀速提升 h，F1做功为 300 J；若借助滑轮组把 B 匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是 30%，则 F2做功为_J.9(贵港中考)工人用如图所示的滑轮组提起重 2 000 N 的物体，若工人匀速提升这个物体所用的拉力是 800 N，则该滑轮组的机械效率为_%；若工人用 800 N 的拉力在 1 min内将这个物体匀速提高了 3 m，他做功的功率为_W.10(曲靖中考)如图所示，用一个长为 1.2

8、m的斜面将重为 45 N的物体沿斜面匀速拉到 0.4 m的高台上，斜面的机械效率为 60%，则把重物拉上高台所做的有用功是_J；物体与斜面间的摩擦力是_N.11(潍坊中考)建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为 30且固定在水平面上工人用 400 N 的力拉绳子，重为 500 N 的货物沿斜面匀速向上运动 6 m所用时间为 20 s，求此过程中：(1)重物沿斜面匀速运动的速度大小；(2)工人提升重物做的有用功；(3)该装置的机械效率 挑战自我 12(乌鲁木齐中考)为模拟盘山公路，现将连接了重 1 N小球的细线穿入一根长 1 m的

9、细管，如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部 a 点开始斜向上缠绕 5 圈后，恰好绕至顶部 b 点，相邻细管间的高度均为 12 cm，在 b 点处通过细线用 0.8 N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从 a 点匀速拉至 b 点，则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为()A 83.3%B 80%C 75%D 60%第 2 课时 测量机械效率 1测量滑轮组的机械效率：根据 W有用W总GhFs，如果实验中测出 G、h、F、s 就可以求出机械效率，待测的四个物理量中有两个力、两个距离被提物体的重力 G 和绳端拉力 F 均可用弹簧测力计测出，拉动一段后，物体升高的距离 h 和绳端拉力上端的

10、距离 s 均可用刻度尺测出在拉动滑轮组过程中，要使弹簧测力计做匀速直线运动，只有“匀速运动”弹簧测力计的示数才稳定，读数才准确 2 机械效率等于有用功与总功的比值，提高机械效率的方法可以从增加有用功或减小额外功的角度来分析，但要注意绳子所能承担的最大力，保证安全 对于给定的滑轮组而言，其机械效率并不是固定不变的，提起不同的重物，其机械效率是不同的 (岳阳中考改编)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如下表：次 数 钩码 重/N 钩码上 升距离/cm 弹簧测 力计示 数/N 弹簧测力 计上升距 离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30

11、83.3%2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9%(1)第 2 次实验中滑轮组的机械效率为_(结果保留一位小数)；(2)第 3 次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为_N；(3)分析数据可得实验结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越_(填“高”或“低”)；(4)根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将 8 N的物体匀速提升 10 cm，此时滑轮组的机械效率可能为_(只填序号)A 71.6%B 82.4%C 92.1%【提示】(1)第 2 次的机械效率为：W有用W总100%GhFs100%4 N0.1 m1.5 N0.3 m88.9%；(2)

12、由图知，弹簧测 力计的分度值是 0.2 N，所以测力计的示数是 2.2 N；(3)分析 3 次实验，随着钩码重力的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，所以，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；(4)该滑轮组将 6 N的物体匀速提升时的机械效率为 90.9%，由于使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高，则使用该滑轮组再次将 8 N的物体匀速提升时滑轮组的机械效率应大于 90.9%，故 C 选项符合【答案】(1)88.9%(2)2.2(3)高(4)C 01 课前预习 知识点 滑轮组机械效率的测量 1 测滑轮组的机械效率的实验中，依据的物理原理是_ 2 做“测滑轮组的机

13、械效率”实验，给你如下器材：铁架台、滑轮、天平、钟表、线、钩码其中多余的器材是_，缺少的器材是_ 3 影响动滑轮机械效率的主要因素有_和_ 4 我们需要的、对我们有用的功叫_，对于额外负担而不得不做的功叫_要想提高机械效率，也就是要想办法减少_，增加_ 02 当堂训练 1 同学们在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时提出了下列假设其中，能够提高滑轮组机械效率的有()A 增大提升重物的高度 B减少提升重物的质量 C 改变绳子的缠绕方法 D减少动滑轮的质量 2(多选)在“测滑轮组的机械效率”的实验中，做额外功的主要原因是()A 提起钩码做功 B 克服摩擦做功 C 提起动滑轮做功 D 克服空气阻力做功

14、 3(北海中考)物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了 4次测量，测得数据如下表所示 次数 钩码所受的 重力 G/N 钩码提升 高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动 距离 s/m 机械效 率 1 1 0.1 0.7 0.3 47.6%2 1 0.2 0.7 0.6 47.6%3 2 0.1 1.1 0.3 60.6%4 4 0.1 2.0 0.3 (1)实验中应竖直向上_拉动弹簧测力计(2)第 4 次实验测得的机械效率为_%.(3)比较_两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；比较第 3、4 次实验数据可知，同一滑轮组，_越大，机械效率越高

15、，第 4次拉力做的额外功与第 3次相比 _(填“增 大”“减 小”或“不 变”)，由 此 可 见 机 械 效 率 提 高 的 原 因 是_ 03 课后作业 4 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 斜面的倾斜程度改变后，其机械效率是否发生变化 C 随公路坡度的增大，机械效率减小吗 D 斜面的机械效率与省力、费力是否有关 5(盘锦中考)在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了 4次测量，用一个动滑轮和一

16、个定滑轮测得前 3 组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第 4 组数据，如下表：实验 次数 物重 G物/N 动滑轮重 G动/N 钩码上升的 高度 h/m 动力 F/N 动力作用点移 动的距离s/m 滑轮组的机 械效率/%1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3 4 4 1 0.1 0.5 50.0 (1)根据表中前 3 次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法(2)在实验中，测量绳端拉力 F时，应尽量_匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为_N，第 3 次实验时滑轮组的机械效率为_(3)由

17、表中第_组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关(4)由表中第 3、4 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和_有关，请计算出第 3 组实验中克服摩擦所做的额外功_J.6(南通中考)用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表 实验 次数 物体 种类 物重 G/N 斜面高 h/cm 沿斜面的 拉力 F/N 斜面长 s/cm 机械效 率 /%1 木块 4 15 1.1 90 60.6 2 小车 4 15 90 (1)沿斜面拉动物体时，应使其做_运动(2)根据图中测力计的示数，可知第 2次实验的机械效率为_%.由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相 同时，_越小，机械效率越大(3)第 1 次实验

18、中，木块所受摩擦力为_N.7 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：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；竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持 O 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 _(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

19、相同的高度，则杠杆的机械效率将_(填“变大”“变小”或“不变”)第 3 节 机械效率 第 1 课时 认识机械效率 课前预习 1必须 2.有用功 额外功 3.有用功 总功 小于 4.D 当堂训练 1A 2.A 3.D 4.B 5.有用功 额外功 额外功 6.600 83.3%课后作业 7 BCD 8.1 000 9.62.5 160 10.18 10 11.(1)货物运动速度 v st6 m20 s0.3 m/s(2)物体在斜面移动 6 m，上升的高度 h 12s126 m3 m 工人所做有用功：W有用Gh500 N3 m1 500 J(3)由图可知，滑轮组的 n 值为 2，绳子自由端移动距离

20、snh26 m12 m 工人所做总功：W总Fs400 N12 m4 800 J 装置的机械效率：W有W总100%1 500 J4 800 J100%31.25%12.C 第 2 课时 测量机械效率 课前预习 1 W有用W总 2.天平、钟表 弹簧测力计、刻度尺 3.动滑轮的重力 所提物体的重力 4.有用功 额外功 额外功 有用功 当堂训练 1D 2.BC 3.(1)匀速(2)66.7(3)1、2 提起的物体重力 增大 有用功增加比额外功增加的多得多，从而使有用功占总功的比值变大 课后作业 4 B 5.(1)(2)竖直 1.6 66.7%(3)1、2、3(4)动滑轮重 0.15 6.(1)匀速直线(2)95.2 摩擦力(3)0.43 7.(1)Gh1Fh2100%(2)杠杆的自重(3)变大