二、机械效率 (4)

1、机械效率1有用的工作、额外的工作和总的工作(1)有用的工作：为达到某一目的所做的工作。(2)额外工作：人们完成某事的无用工作。(3)总功：使用机器时由动力完成的功，实际上包括有用的功和额外的功。如何判断有用功、额外功和总功是解决与机械效率有关的问题的关键，而机械功的目的可以在解决问题时用来分析。任何人用机器举起一个物体，举起物体所做的工作是有用的工作；还有w，也就是说，有效功等于被举物体的重力和它的举升高度。权力所做的一切工作就是全部工作；总重量为w，等于力和在动力作用下运动的机器之间的距离。克服摩擦和机器自身重力所做的工作是额外的工作。w金额w总额w是的。为了表示有用功在总功中所占的比例，在

2、物理学中引入了机械效率，它等于有用功w与总功w之比，用公式表示。清楚：机械效率用公式表示，它是一个百分比，并且总是小于100%。值越大，有用功在总功中的比例越大，机械效率越高。=wYou/wTotal，3。测量滑轮(组)的机械效率(1)在测量滑轮组的机械效率时，需要的实验设备有滑轮、细绳、铁架、秤、弹簧测力计和吊钩代码。在实验中，绳子应该在垂直方向上尽可能均匀地拉。(2)实验中测量的物理量包括：拉力f、绳索自由端移动距离、重物重量g、重物提升距离h。(3)如图所示，在垂直方向上用重力将物体举起，绳索的自由端移动一段距离，则有用功为；总工作量合计=；附加功w=，机械效应=。GH，fs，wtota

3、l wYes，wYes/wtotal。(4)影响滑轮机械效率的因素有：注：在相同起吊重量的情况下，滑轮越多，越重，机械效率越低。由同一个滑轮组提升的不同重量具有不同的机械效率。举得越重，机械效率就越高。示例1如图所示，小明使用滑轮A和滑轮B将同一个砂桶从一楼的地面提升到二楼的地面。滑轮A所做的总功为W1，机械效率为1；第二个滑轮所做的总功为W2，机械效率为2(不包括绳索重量和摩擦)，然后是W1、W2、1 2(填写“大于”、“小于”或“等于”)。小于，大于，变量1(枣庄，2013)起重机甲的机械效率高于起重机乙。当它们以相同的速度提升相同质量的物体时，起重机甲的电机做更多有用的工作，而起重机乙的

4、电机做更多额外的工作。起重机的马达做更多的总工作。起重机甲和起重机乙的电机做同样的总工作。【例2】(南京，2013)在“动滑轮机械效率测量”实验中，小明使用如图所示的动滑轮提起吊钩代码，改变了吊钩代码的数量，操作正确。实验数据如下：(1)实验中，用手拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓慢上升。(2)在第二个实验中，动滑轮的机械效率为71.4%。(3)在第二个实验中，当钩码上升速度为0.05米/秒时，拉力为0.17瓦.(4)从表中的实验数据分析可以看出，在相同的动滑轮下，提升重量会增加，机械效率会增加(可选“增加”、“减少”或“不变”)。萧红在探索“影响滑轮组机械效率的因素”时，提出了以下假设

5、：(1)机械效率可能与动滑轮有关；(2)机械效率可能与被拉物体的上升高度有关；(3)机械效率可能与被拉物体的重量有关；(4)机械效率可能与承载绳索的节段数量有关。随后，小婷设计了两组如图所示的实验进行对比，以验证萧红的建议。本实验验证的假设是：(A(1) B(2) C(3) D(4)，D，例3问题3之5P51(长沙，2013)使用图A所示的滑轮组将货物运送到楼上，每件货物重100N，每次运送的数量不确定。图B记录了滑轮组的机械效率在整个过程中随着货物重力的增加而变化的图像。(不考虑绳重和摩擦力)，100，250，80%，变量3(自贡，2013)，如图所示(滑轮组的绕绳未显示)，人们以600牛顿

6、的力拉下绕在滑轮组上的绳子的一端10秒钟，使绳端下移1.5米，重物匀速上升0.5米。已知滑轮组的机械效率为70。(3)举起的重物的质量是多少？1.建筑工地应该把同一个箱子从地面搬到二楼。如图所示，如果用两种方式搬运，F1和F2做功，以下判断是正确的： (一)两种方式的机械效率必须相等；b、两种方式的力量必须相等；两种方法所做的总功必须相等；两种方法所做的有益工作必须相等。下列关系是正确的(忽略绳索重量和摩擦力):(A) AF1 F2，1=2 BF1 F2，12cf12，3。(武汉，2013)如图所示，在水平地面上，用一个轻型滑轮组匀速拉动一个重300牛顿的物体，拉力f为30N。如果物体与地面之

7、间的摩擦力为45N，则A处的张力和滑轮组的机械效率分别为(A.45N，50% B.45N，75% C.60N，50% D.60N，75%，B.4)(娄底，2013)如图所示，滑轮组用于以恒定速度将重量提升至20。80%，6。(常州，2013)山东临淄关中纪念馆有一个铜钟，质量为2t。2013年4月，一名男子在下班时间去玩。其他游客转动青铜钟，导致挂钟的绳子被扭断。那个人被困在钟里了。听到这个消息的消防队员很快组装好滑轮组，站在地上，拉下绳子，举起青铜钟。那个人抓住机会从钟下爬了出来。(克重10N/kg)问：(1)消防队员站在地上，拉下绳子，举起青铜钟。请画出最省力的绕绳方法。(2)消防员在绳索的自由端施加4000牛顿的总力，使青铜钟在1分钟内以恒定速度缓慢上升。请计算绳索自由端的拉力(240瓦)。(3)在此过程中滑轮组的机械效率是多少(83.3%)。7.(河北，60厘米)如图所示，一个重量为1140牛顿的物体与水平地面相连。工长以600牛顿的力以恒定速度举起物体，物体的速度