九年级物理上册11.3如何提高机械效率学案含练习新版粤教沪版.docx

11.3 如何提高机械效率图1131一 有用功、额外功和总功1有用功：_叫做有用功，用W有用表示2额外功：_叫做额外功，用W额外表示3总功：有用功与额外功之和，即动力对机械做的功叫做总功明确 (1)在分析有用功时，应该从分析“需要做功的物体”入手，有用功在数值上等于机械作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积，或不用机械直接用手完成时，直接作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积用机械提升物体时，W有用Gh，h为提升高度用机械平移物体时，W有用fs，s为物体水平移动的距离(2)分析额外功时，应该从“机械自身”入手，凡是克服机械自身摩擦力或机械自身重力而做的功都是额外功若不计摩擦、绳重时，用机械匀速提升物体时，W额外G机h，h为机械自身上升的高度(3)有用功与额外功的总和叫做总功，即W总W有用W额外，或等于作用在机械上的动力与动力作用点移动距离的乘积，即W总Fs.(4)有用功、额外功和总功的单位都是焦耳二 机械效率1机械效率在物理学中，把有用功W有用与总功W总的比值叫做机械效率，用表示，_注意 (1)在实际计算中，机械效率常用百分率来表示，没有单位(2)由于W额外0，所以1，因此机械效率必然小于100%.(3)机械省力与否、做功多少、功率大小、效率高低之间没有必然关系2滑轮组机械效率的计算(1)若用滑轮组提升重物时，将W有用Gh、W总Fs、snh代入机械效率计算式，得_若不考虑摩擦和绳重，滑轮组机械效率可表示为100%.(2)若用滑轮组平移物体时，将W有用fs物、W总Fs、sns物代入机械效率计算式，得100%.3测算滑轮组的机械效率(1)实验原理：_(2)实验器材：滑轮、细线、钩码、铁架台、_、_图1132(3)实验步骤：用弹簧测力计测出物重G，填入表格中按图1132组装好滑轮组，用弹簧测力计拉着重物_上升，记下弹簧测力计的示数F，物体上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入表格中改变物重G，重复步骤两次计算出每次的W有用、W总及.(4)实验表格：实验次数G/Nh/mF/Ns/mW有用/JW总/J123 4.影响滑轮组机械效率的因素(1)滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力有关，同一滑轮组，适当增加物重，可提高机械效率(2)滑轮组机械效率的高低与机械自重及摩擦有关，因此改进机械结构，使其更合理、更轻巧，并定时润滑保养，可提高其机械效率(3)滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式、物体上升高度h等因素无关类型一 有用功、额外功、总功和机械效率例1 (多选)用重为10 N的铁桶从5 m深的枯井中提起90 N的砂石，此过程中( )A人对铁桶做的功是额外功，大小为W额外10 N5 m50 JB人对砂石做的功是额外功，大小为W额外90 N5 m450 JC人对砂石和铁桶做的功是额外功，大小为W额外(10 N90 N)5 m500 JD人对砂石和铁桶做的功是总功，大小为W总(10 N90 N)5 m500 J方法指导判断有用功和额外功的方法类型二 理解机械效率例2 下列关于机械效率的说法中正确的是( )A做的有用功越多，机械效率越高B做的总功越多，机械效率越高C额外功越少，机械效率越高D因为有用功总小于总功，机械效率总小于1易错警示机械效率由有用功和总功两个因素决定，分析时不能够只考虑一个因素当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；当有用功一定时，机械所做的功越少或额外功越少，机械效率就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高类型三 机械效率的计算例3 如图1133所示的滑轮组，将重为350 N的物体竖直向上匀速提起0.2 m，人拉绳的力为250 N，求：(1)人做的有用功是多少，总功是多少，额外功是多少(2)滑轮组此时的机械效率是多少(3)不计绳重和摩擦，动滑轮的重力是多少图1133方法指导和机械效率相关的计算解题技巧(1)计算总功、有用功和额外功的方法定义法根据三者的关系机械效率例推法总功(W总)W总FsW总W有用W额外W总或W总有用功(W有用)W有用GhW有用W总W额外W有用W总额外功(W额外)W额外G动hW额外W总W有用W额外(1)W总 注意：W有用Gh只适用于将重物提升一定的高度，W额外G动h只适用于用动滑轮或者滑轮组竖直提升重物，且在不计绳重和绳与轮间的摩擦时，其他公式均通用(2)当不计绳重和摩擦，用动滑轮或者滑轮组竖直提升重物时，求动滑轮的重力有两种方法从功的角度求解：当不计绳重和摩擦时，额外功仅为克服动滑轮重做的功G动h，G动.从力的角度求解：同一根绳子上的拉力处处相等，由力平衡的关系式nFG物G动，则G动nFG物类型四 测算滑轮组的机械效率例4 某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证图1134(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要在改变_因素的同时控制其他几个因素不变，从而进行研究(2)下面是同学们提出的两个猜想：猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组绕线的方式有关。猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1134甲、乙、丙、丁所示的滑轮组进行实验验证猜想一的小组应按图_所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小_(选填“相等”或“不相等”)，则可初步判断猜想一是错误的验证猜想二的小组应按图_所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是_(选填“正确”或“错误”)的(3)请你为该小组同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：_实验点拨(1)实验中应匀速而缓慢地拉动弹簧测力计保证动滑轮和重物处于平衡状态，弹簧测力计的拉力恰好全部克服动滑轮和重物的重力、摩擦力做功(2)弹簧测力计和拉力方向应在同一直线上，避免弹簧摩擦外壳(3)探究影响滑轮组机械效率的因素需要应用控制变量法滑轮组机械效率的高低与提起的物重、动滑轮重、绳重、摩擦有关，与滑轮的绕线方式、重物移动的距离等没有关系同一机械装置的效率不是固定的课堂反馈(三)A机械效率的概念和计算1.一人打水，不慎将桶掉入井中，现将桶打捞上来，则在打捞的过程中，他对_所做的功是有用功，对_所做的功是额外功2. 送气工人将一钢瓶液化石油气从一楼扛到三楼，在这个过程中，送气工人对钢瓶(不包括液化石油气)所做的功是_；到了三楼后，送气工人又把用户家里的空钢瓶带下了楼，在这个过程中，送气工人对钢瓶所做的功是_(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)3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4某人用机械做了8000 J的功，其中额外功是有用功的三分之一，那么该机械做的有用功是_J，机械效率是_5小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组(如图31所示)，所用的滑轮质量均为2 kg，每次将一袋50 kg的水泥提升5 m，已知克服绳重和摩擦所做的额外功为400 J求：(g取10 N/kg)(1)每袋水泥受到的重力大小(2)每次做的有用功(3)滑轮组的机械效率图31课堂反馈(三)B机械效率的测量1如图32甲所示是小磊测动滑轮的机械效率的示意图他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200 g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A位置匀速竖直上升到B位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示请你根据小磊做的实验完成下列问题：(g取10 N/kg)图32(1)弹簧测力计的示数是_N.(2)钩码上升的距离是_cm.(3)拉力F做的功是_J.(4)重力G做的功是_J.(5)动滑轮的机械效率是_2物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图33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重力G/N钩码被提升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.12.00.3图33(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)比较第_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，机械效率越高第4次拉力做的额外功与第3次相比_(选填“增大”“减小”或“不变”)，由此可见，机械效率提高的原因是_课时作业(三)A11.3 如何提高机械效率 第1课时 机械效率的概念和计算一、选择题1工人师傅用动滑轮提升重物，下列有关他做功的说法正确的是( )A他提起动滑轮所做的功是有用功B他提起重物时，克服摩擦力所做的功是有用功C动滑轮对重物做的功是有用功D他的拉力做的功是有用功2关于机械效率，下列说法中正确的是( )A利用机械越省力，机械效率越高B机械做功越快，机械效率越高C额外功相同，有用功越大机械效率越高D有用功相同，总功越大机械效率越高3甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%，则下列说法中正确的是( )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4值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼，一楼到二楼的高度是h，水的重力是3G，桶的重力是G，小阳的重力是6G，在上楼的整个过程中，关于做功的说法，正确的是( )A做的有用功是4GhB做的额外功是6GhC做的总功是6GhD机械效率是30%5亮亮和体重较大的爸爸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6如图3K1所示，在大小为500 N的拉力F作用下，滑轮组将800 N的重物提升了1 m在此过程中( )图3K1A做的有用功是500 JB做的总功是800 JC该滑轮组的机械效率是62.5%D该滑轮组的机械效率是80%72017德州如图3K2所示的滑轮组中，动滑轮重1 N，小强用6 N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10 N的物体，物体沿竖直方向上升0.4 m此过程中，额外功和机械效率分别是( )图3K2A0.4 J 83.3% B0.8 J 91.7%C0.8 J 83.3% D0.4 J 91.7%二、填空题8升旗过程中，克服旗的重力做的功是_，克服绳子重力做的功是_；克服摩擦力做的功是_(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)9利用机械工作时，因为额外功是不可避免的，故总功总是_(选填“大于”“小于”或“等于”)有用功，所以机械效率总是_(选填“大于”“小于”或“等于”)100%.10从深为5 m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20 N，桶中水重80 N若此人的目的是提水，则有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_，若此人的目的是捞桶，则有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_11用一个机械效率是80%的动滑轮提升重物，已知做的总功是200 J，则有用功是_J，额外功是_J.12由于现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到如图3K3所示的场景假如该工人通过滑轮把50 kg的水泥缓缓提升4 m到房顶，所用拉力约300 N，则该机械的效率约为_(g取10 N/kg)图3K313如图3K4所示，用滑轮组将重为5 N的物体匀速提升0.2 m，则绳端受到的拉力为_N，绳自由端移动的距离为_m，有用功为_J，总功为_J，该滑轮组的机械效率为_图3K414如图3K5所示，起重机将6103N的货物匀速提升10 m，再水平移动10 m后静止，起重机在整个过程中对货物做功为_J；若起重机的机械效率为80%，则起重机做的额外功为_J.图3K515如图3K6所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重150 N，用滑轮组匀速将物体提升2 m，所用拉力F为_N.图3K616小雪用三个质量相同的滑轮组成如图3K7所示的滑轮组，将重为120 N的物体匀速提高了4 m若机械效率为80%，不计绳重及摩擦，则每个滑轮重为_N.图3K717某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置了一斜木板，工人将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台如图3K8所示，已知窗台高3 m，木板长6 m，瓷砖重600 N，沿斜面所用拉力为400 N，则工人做的有用功是_J，额外功是_J.图3K8三、计算题182017长沙改编如图3K9所示是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1 m，已知拉力F为400 N，建筑材料的重力G为900 N，求这个过程中：(1)绳子自由端移动的距离(2)此滑轮组的机械效率图3K919一台功率为40 kW的抽水机的效率为60%，如果要把河水抽到5 m高的地方，需工作1 h，g取10 N/kg，求：(1)抽水机做的有用功(2)所抽水的质量20如图3K10所示，小丽家阳台上有一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，拉动绳子的末端可以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平，晾晒衣服时，若将重70 N的衣物匀速提升0.8 m，小丽需要做功64 J，问：(1)小丽对绳子的拉力是多大？(2)晾衣架的机械效率是多少？图3K10课时作业(三)B11.3 如何提高机械效率 第2课时 机械效率的测量一、选择题1如图3K11所示，在测定滑轮组机械效率的实验中，下列要求错误的是( )图3K11A弹簧测力计必须先校零B弹簧测力计必须竖直向上拉C弹簧测力计必须在静止时读数D实验时装置旁的直尺必须竖直放置2某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”他做了如图3K12所示的实验，并测算了各次实验装置的机械效率关于他的实验过程，下列说法中不正确的是( )图3K12A根据两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关B根据两次实验可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低C根据该同学的探究结论可知，通过适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率D为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律3如图3K13所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是( )图3K134小聪测量了如图3K14所示的滑轮组的机械效率，他先后进行了两次实验，将钩码分别匀速竖直提升h1和h2的高度(h1h2)对两次实验中一些物理量进行比较，正确的是(其中s为绳子自由端通过的距离，H为动滑轮上升的高度)( )As1s2 BH1H2C12 DW有用1W有用2图3K145如图3K15所示，使用滑轮组提升重物时(不计绳重和摩擦)，能提高机械效率的是( ) 图3K15A减小提升重物的高度B减小被提升重物的质量C减小定滑轮的重力D减小动滑轮的重力62016苏州如图3K16所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100 N，滑轮重25 N，绳重和摩擦不计，图甲中F甲_N，图乙装置的机械效率乙_，若图乙中再加挂一物体，机械效率将_图3K167在“测滑轮组机械效率”的实验中，物体重为6 N若物体上升高度为10 cm，此时弹簧测力计的示数如图3K17所示，则拉力做的有用功是_J，滑轮组的机械效率是_%.若仅增加动滑轮的重力，该滑轮组的机械效率将_(选填“增大”“减小”或“不变”)(不计绳重及摩擦)图3K178如图3K18所示，用甲、乙两种方法提起相同的物体，则：图3K18(1)使用图_所示的方法省力，机械效率高的是图_所示的方法(2)提高机械效率的方法有：_，_二、填空题9小李同学在测斜面机械效率的实验中，使用图3K19所示的装置，他将木块从斜面底部用弹簧测力计沿斜面方向匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示，请在下面的表格中填上有关数据图3K19木块重G/N斜面高h/m沿斜面的拉力F/N斜面长s/m有用功W有用/J总功W总/J机械效率20.2_0.5_三、实验探究题10用如图3K20所示装置测量动滑轮的机械效率实验数据如下表序号动滑轮重G动/N钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳的拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率0.110.20.60.483.3%0.120.21.10.40.220.21.20.483.3%图3K20(1)实验时，应竖直向上_拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升(2)第次实验时，测得动滑轮的机械效率约为_(3)小刚同学在读弹簧测力计示数时，为便于读数，将测力计静止，则他读出的拉力F大小将_(选填“大于”“小于”或“等于”)测力计运动中的读数这样得出的机械效率与实际值相比_(选填“偏小”“偏大”或“相等”)(4)分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将_；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将_(均选填“增大”“减小”或“不变”)(5) 分析表中数据可知，F，可能的原因是_112017齐齐哈尔某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如下表所示，实验装置如图3K21所示图3K21实验次数钩码重量G/N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140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5_(1)实验中应沿竖直方向_缓慢拉动弹簧测力计(2)该组某同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法_(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到_对滑轮组机械效率的影响(3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整(4)通过比较_两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与承重绳子的股数无关(填实验次数的序号)(5)通过比较_两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高(填实验次数的序号)(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_.课时作业(三)C11.3 如何提高机械效率 第3课时 习题课一、选择题12017佳木斯分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为定、动、组(不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等)，则下列选项中正确的是( )A组动定 B动定组C定动组D定组动2甲、乙两个滑轮组如图3K22所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提升相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是( )图3K22A若G1G2，拉力做的额外功相同B若G1G2，拉力做的总功相同C若G1G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变32017广州图3K23中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s，现改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2(如图)此过程中滑轮组( )图3K23A总功为F2sB额外功为F1sC机械效率为D额外功为3F2sF1s4如图3K24所示，在大小为150 N的拉力F作用下，物体A在水平桌面上以0.2 m/s的速度向右匀速运动了2 m，已知A的重力为2000 N，桌面对A的摩擦力为360 N，则下列说法正确的是( )图3K24A有用功为4000 JB拉力做的功为90 JC滑轮组的机械效率为80%D拉力做功的功率为30 W二、填空题5工人用如图3K25所示的滑轮组将一重为400 N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，绳重及摩擦忽略不计，则拉力的大小是_N，动滑轮总重_N；若使用该滑轮组提升600 N的重物，其机械效率将_(选填“变大”“变小”或“不变”)图3K2562017福建如图3K26所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦若GAGB，则甲_乙；若FAFB，则GA_GB.(均选填“”“”或“”)图3K26三、实验探究题7某小组在测滑轮组的机械效率时得到的数据如下表所示，实验装置如图3K27所示图3K27 物理量 实验次数123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率74%57%83%(1)从表中数据可分析出实验1是用图_做的实验，实验2是用图_做的实验(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率_(3)比较实验1和实验3的数据分析可得出结论：使用同一套滑轮组，_可以提高滑轮组的机械效率8用如图3K28所示的实验装置测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实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力汁的示数F为_N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，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：_图3K289小华同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：A跟斜面的倾斜程度有关；B跟斜面的粗糙程度有关；C跟斜面的长度有关；D跟物体的重力有关他为了证实其中的部分猜想是否正确，自己设计了如图3K29所示的装置，并将实验记录在下面表格中(小华拉着物体在斜面上每次做的都是匀速直线运动)图3K29实验序号斜面倾角斜面粗糙程度物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m有用功W有用/J总功W总/J机械效率130玻璃70.54.913.54.971.4%230木板70.56.013.5330毛巾70.56.513.56.553.8%420木板70.344.912.384.948.6%515毛巾70.265.111.825.135.7% (1)在第2次实验中，拉力做的总功是_J，斜面的机械效率是_(2)通过对比实验1、2、3的数据，可验证猜想_(填写字母)(3)通过对比实验2、4或3、5的数据，可以得出的探究结论：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越_(4)若要验证猜想D，应控制斜面的倾斜程度和_不变(5)实验还发现，斜面材料相同时，斜面的倾角越小，越_(选填“省力”或“费力”).四、计算题10小明同学用如图3K30甲所示的滑轮组提土，他用80 N的拉力把重为120 N的土从井中匀速提升5 m，所花时间是20 s其中拉力做功W随时间t变化的图像如图乙所示求：图3K30(1)提升土所做的有用功(2)滑轮组的机械效率(3)拉力的功率(4)在图甲中画出小明所用滑轮组的绕线并说出提高其机械效率的方法详解详析【新知梳理】一、1.完成某项任务时我们需要的、有价值的功2完成某项任务时对人们既无利用价值又不得不做的功二、1.100%2(1)100%3(1)100%100%(2)弹簧测力计 刻度尺(3)竖直匀速【应用示例】例1 AD例2 D 解析 机械效率是指有用功与总功的比值，在总功一定时，有用功越大，机械效率越高；在有用功一定时，所做的额外功越少，机械效率越高使用机械时，额外功是不可避免的，所以有用功一定小于总功，即机械效率一定小于1.例3 (1)W有用Gh350 N0.2 m70 J；s2h20.2 m0.4 m，W总Fs250 N0.4 m100 J；W额外W总W有用100 J70 J30 J.(2)100%100%70%.(3)方法一：不计绳重和摩擦，G动nFG物2250 N350 N150 N.方法二：不计绳重和摩擦，W额外G动h，G动150 N.例4 (1)B (2)甲、丙(或乙、丁) 相等 甲、乙(或丙、丁) 正确 (3)尽量让滑轮组满负荷工作(或在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等)解析 (1)要研究其与B因素的关系，就要在改变B因素的同时控制其他因素即A、C不变(2)要探究滑轮组的机械效率与滑轮组绕线的方式是否有关，需要保持滑轮数目、规格相同，还要提起相同的物重，所以选择的是图甲、丙(或乙、丁)；若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等，说明机械效率与绕线方式无关，可初步判断猜想一是错误的要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持滑轮数目、规格相同，还要保持绕线方式相同，所以选择的是图甲、乙(或丙、丁)；若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，说明机械效率与物重有关，可初步判断猜想二是正确的(3)要提高机械效率，应尽量减小额外功、增大有用功，可尽量让滑轮组满负荷工作(或提升可以提升的最大物重)、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等【课堂反馈】A1桶 水 2.额外功 有用功3D 46000 75%5(1)500 N (2)2500 J (3)83.3%【课时作业】A1C 2.C3D 解析 机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力无关，故A错误；功率是表示做功的快慢，而功率与机械效率没有必然的联系，故B错误；机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与做功的多少无关，故C错误；乙的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，则额外功占总功的比例就比较大，故D正确4D5A 解析 已知二人所提重物重力相同，上升的高度相同，由WGh可知，二人做的有用功相等，故A正确；而由于爸爸体重大，克服自重上楼所做的额外功多，故爸爸所做的总功多，故B错误；由功率P可知，爸爸所用的时间短，故爸爸的功率要大，故C错误；由100%可知，爸爸的机械效率低，故D错误6D7C 解析 由图知，n2，拉力端移动距离s2h20.4 m0.8 m，W总Fs6 N0.8 m4.8 J，W有用Gh10 N0.4 m4 J，W额外W总W有用4.8 J4 J0.8 J滑轮组的机械效率：100%100%83.3%.8有用功 额外功 额外功9大于 小于10400 J 500 J 100 J 80% 100 J 500 J 400 J 20%11160 40 解析 由100%可知，动滑轮做的有用功为W有用W总200 J80%160 J；所以额外功W额外W总W有用200 J160 J40 J.1283.3%132 0.6 1 1.2 83.3% 解析 本题装置中提升物体的绳子股数为3，所以绳自由端移动的距离为物体上升高度的3倍，即s3h30.2 m0.6 m有用功为克服物体重力做的功，W有用Gh5 N0.2 m1 J，拉力做的总功为W总Fs2 N0.6 m1.2 J，所以机械效率100%100%83.3%.146104 1.5104 解析 因为货物在水平方向上移动时拉力不做功，所以起重机在整个过程中对货物做功W有用Gh6103N10 m6104J，由100%得W总7.5104J，W额外W总W有用7.5104J6104J1.5104J.15100 解析 有用功为克服物体重力做的功，W有用Gh150 N2 m300 J，100%，则W总400 J由图知提升物体的绳子股数为2，所以绳自由端移动的距离为物体上升高度的2倍，即s2h22 m4 m；拉力做的总功为W总Fs，则F100 N.1630 解析 由题图知，n3，则F50 N.不计绳重和摩擦，F，即50 N，则G动30 N.171800 600 解析 工人所做的有用功：W有用Gh600 N3 m1800 J；总功：W总Fs400 N6 m2400 J；由W总W有用W额外得，额外功：W额外W总W有用2400 J1800 J600 J.18(1)由图可知，n3，则绳子自由端移动的距离：snh31 m3 m.(2)有用功：W有用Gh900 N1 m900 J，总功：W总Fs400 N3 m1200 J，此滑轮组的机械效率：100%100%75%.19(1)W总Pt40103W3600 s1.44108J，W有用W总1.44108J60%8.64107J.(2)G1.728107N，m1.728106kg.20(1)由图知，滑轮组承担衣物的绳子股数n4，则拉力端移动的距离：s4h40.8 m3.2 m，由W总Fs可得，小丽对绳子的拉力：F20 N.(2)晾衣架的机械效率：100%100%100%100%100%87.5%.【课堂反馈】B1(1)3.2 (2)10.0 (3)0.64(4)0.2 (5)31.25%2(1)匀速 (2)66.7(3)1、2 所提物体的重力 增大 有用功在总功中所占的比例增大【课时作业】B1C 2.B 3.A4C 解析 使用同一滑轮组提升重物，n值一定，由snh可知，在h1h2时，s1s2，故A错误；使用滑轮组提升重物，动滑轮与重物上升高度相同，由于h1h2时，H1H2，故B错误；由可知，只改变物体被提升的高度，机械效率不变，故C正确；由W有用Gh可知，物重G一定，h1h2，W有用1W有用2，故D错误5D 解析 减小提升重物的高度时，绳端移动的距离也变短了，根据，可知机械效率并不受影响，故A错误；减小被提升重物的质量，就减小了重物的重力，不计绳重和摩擦，动滑轮不变，即额外功不变的情况下，有用功减小了，所以机械效率降低了，故B错误；不计绳重和摩擦，减小定滑轮的重力，有用功、额外功、总功均不受影响，所以机械效率不变，故C错误；减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率提高了，故D正确6100 80% 变大 解析 (1)由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，F甲G100 N；(2)乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，有用功W有用Gh，总功W总(GG轮)h，动滑轮的机械效率乙100%80%；(3)当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变，故机械效率变大70.6 83.3 减小8(1)乙 甲(2)减小动滑轮重(或减小摩擦) 增加物重(在承受范围内)9全品导学号：090320201 0.4 0.5 80%10(1)匀速 (2)90.9% (3)小于 偏大(4)增大 减小(5)绳与滑轮间有摩擦，滑轮的转轴处有摩擦，绳子有重力，有空气阻力等11(1)匀速 (2)不正确 摩擦 (3)0.4 80%(4)1、2 (5)2、3 (6)不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低)解析 (1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这时测力计的示数才等于拉力；(2)在弹簧测力计静止时读数，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的；(3