初中物理人教版八年级下第十二章简单机械第3节机械效率-第3节机械效率_第1页
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文档简介

1、第3节机械效率第1课时认识机械效率1有用功、额外功和总功有 用 功:为了实现做功的目的,不用任何机械而必须做的功,用W有表示额 外 功:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功,用W额表示总功:有用功与额外功之和是总共做的功,叫做总功,用W总表示方法:区分有用功与额外功的最好方法是看做功“目的”完成我们认为有用的那部分功就是有用功(即目的所在),而我们为完成需要而使用机械多做的功即为额外功2机械效率定义:物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率公式:eq f(W有,W总).意义:机械效率的高低反映了使用机械时有用功在总功中所占的比例大小,比例越大,机械效率越高,机械的性能越好,经济效

2、益越高影响因素:摩擦、机械自重及物重等注意:使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总小于总功,机械效率总小于1;机械效率不是固定不变的,机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值,同一机械在不同的做功过程中,机械效率往往不同1(广州中考)如图剪刀剪纸的机械效率为80%,这表示( D )A若作用在剪刀的动力是1 N,则阻力是 NB若作用在剪刀的阻力是1 N,则动力是 NC若作用在剪刀的动力做功1 J,则有 J的功用于剪纸D若作用在剪刀的动力做功1 J,则有 J的功用于剪纸(福建中考)如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300 J的有用功,100 J的额外功,则该动滑轮

3、的机械效率为( A )A75% B% C% D25%3(茂名中考)如图所示,用相同的滑轮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( D )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(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( B )A绳子自由端被拉下3 mB做的有用功是800 JC拉力F的功率是80 WD滑轮组的机械效率是60%(怀化中考)有一同学用如图所示的动滑轮,把500 N的重物提升了2 m,此时动滑轮的机械效

4、率是80%,那么这位同学做的有用功是1_000J,总功是1_250J.6(广东中考)质量为 kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg,小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是100J,有用功是95J,机械效率是95%(g取10 N/kg)7(南平中考)利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( C )A重力做的功是有用功B拉力F1做的功是额外功C绳子自由端的拉力F做的功是总功D该滑轮的机械效率可能等于100%(淄博中考)用如图所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m,已知动滑轮重30 N,不计摩擦,则( C ) A利用

5、滑轮组所做的有用功是450 JB绳子自由端移动的速度是 m/sC拉力的功率是99 WD滑轮组的机械效率是80%9(乐山中考)如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F200 N的推力,将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上,斜面长s2 m(g取10 N/kg)则( B )A推力的功率为40 WB斜面的机械效率为75%C推力做的总功300 JD斜面对物体的摩擦力100 N(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1_000J.11(巴中中考)如图所示,物体和动滑轮的总

6、重力为200 N,当物体匀速上升的高度为2 m时,绳子移动的距离为4m,若滑轮组的机械效率为80%,则动滑轮重40N.(绳子的重力、绳子与滑轮各处的摩擦均忽略不计)(曲靖中考)如图所示,用一个长为 m的斜面将重为45 N的物体沿斜面匀速拉到 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18J;物体与斜面间的摩擦力是10N.13(天门中考)陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像,其质量为 t,吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3 m的高台已知提升雕像时,拉力F的功率为6103 W,绳子自由端移动速度为 m/s.(g取10 N/kg)求:(1)滑轮组将雕像吊上3

7、m高台需要的时间t为多少秒?(2)滑轮组对雕像做的有用功是多少?(3)提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少?解:(1)由图可知,n3则绳子自由端移动的距离:s3h33 m9 m根据veq f(s,t)得所用的时间:teq f(s,v)eq f(9 m, m/s)30 s(2)雕像的重力Gmg103 kg10 N/kg104N滑轮组对雕像做的有用功:W有用Gh104N3 m105J(3)已知拉力F的功率P6103 W,t30 s根据Peq f(W,t)得拉力做的总功:W总Pt6103 W30 s105 J提升雕像的过程中滑轮组的机械效率:eq f(W有,W总)100%eq f105 J,105

8、 J)100%90%14(徐州中考)如图所示,一根均匀的细木棒OC,OAeq f(1,4)OC,B为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升 m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械,称为杠杆,提升该物体做的有用功是36J,木棒重为10N(不计摩擦)第2课时测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率原理:eq f(W有,W总)100%过程:沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使重力为G的钩码升高,测出拉力F、钩码提升的高度h、绳的自由端移动的距离s,计算W有、W总、.改变钩码数量或利用不同滑轮组,重复上面实验结论:同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越高;提升相同重物,动

9、滑轮个数越多,机械效率越低,但越省力注意:在应用同一滑轮组提升物体时,若被提升物体的重力发生改变,则整个滑轮组的机械效率也应随之发生改变切不可认为给定一个滑轮组,它的机械效率就是唯一的1在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时,小明同学用如图所示甲、乙两个相同的滑轮组来验证的猜想是:滑轮组的机械效率可能与( A )A被提升物体重力有关B动滑轮重力有关C物体被提升的高度有关D承重绳子的段数有关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( BC )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3(云南中考)如图所示,使用滑轮组提升重物时,能提高机械效率的是(忽略绳

10、重和摩擦)( B )A改变绕绳方式B减小动滑轮的质量C减小提升重物的高度D减小被提升物的质量(菏泽中考)某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率将两个相同的钩码提升相同的高度,则甲的机械效率较高,主要原因是做的有用功相同,第二次使用动滑轮做的额外功多、总功多,有用功和总功的比值小 5(聊城中考)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽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次实验,实验数据记录如表:实验编号钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率甲2%乙4%丙6(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高(2)表格中编号处数据应

11、为,编号处数据应为%(3)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与提起物体受到的重力有关(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变(填“变大”“变小”或“不变”)(多选)(江西中考)在测“滑轮组机械效率”的活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上做一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码,当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得AB两点间的距离为2H(如图乙所示),则以下所求物理量正确的是( BCD )A拉力所做的功W2FHB拉力所做的有用功WGHC该滑轮组的机械

12、效率1D该滑轮组的机械效率eq f(G,3F)7(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实验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11%21%32%44(1)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计(2)第4次实验测得的机械效率为%.(3)比较1、2两次实验,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,提起的物体重力越大,机械效率越高,第4次拉力做的额外功与第3次相比增大(填“增大”“减小”或“不变”),由此可见机械效率提高的原因是有用功增加比

13、额外功增加的多得多,从而使有用功占总功的比值变大8(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/%1122342441(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解:(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量竖直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,第3次实验时滑轮组的机械效率为%(3)由表中第1、2、3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动滑轮重有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功.9(衡阳中考)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示实验次数123钩码重G/N446钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率%(1)实验中应

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