机械效率知识点梳理与典型例题

1、机械效率一、知识梳理：（一、）正确理解有用功、额外功和总功1、有用功： 叫有用功。通常是 机械对物体所做的功就是有用功。 例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W 有用=Gh;又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用二fs。2、额外功： 叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功 。3、总功： 叫总功。通常是 人使用机械时对机械所做的功 。W MFs,既 然是人做的功，那么这里的 F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。有用功、额外功和总功的关系是 W总=亚有+亚额外。说明：有时候额外功题目中已经忽略，则总功就等于有用功（在实际生活中不存在）有用功和额外功并不一定是固定的，要根据

2、事件的目的进行判定（二、）机械效率1、定义： 机械效率是 , 表达式 = =。由表达式可知：（1）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，机械效率越高。2.机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功 总小于总功，所以平总。二、分类典型例题：题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分 析判断例1:下列机械效率的说法正确的是（）A.机械效率可以提高到 100% B.机械效率总小于 1C.功率大的机械机械效率高D.机械效率越高，有用功就越多例2:各种机械在使用时

3、产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况（滑轮规格均相同，不计绳重），产生额外功最 多的应是 图。若钩码的质量为100g,在三种情况中均被提高 1m,各种情况机械做的有用功均为 J,通过分析可判断出 图的机械效率最大。例3:小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（）A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功B、两个情形中，两人对水做的功都是总功C两个情形中，两人对水做的功都是额外功D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功题型二：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率（简单公

4、式的运用）A、竖直方向例4:工人利用如图2所示的滑轮组将重 900N的物体竖直向上匀速提升,工人对绳的拉力为 600N,则滑轮组对重物所做的有用功W有用=J,该滑轮组此时的机械效率产%.例5、重2540牛的货物。如图1所示，滑轮组把它提升米。若不考虑摩擦,800牛，滑轮组的机械效率也不考虑滑轮和绳子的物重，则：(1)绳端拉力F是多少牛(2)绳端移动的距离是多少米(3)若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力 是多少例6、用如图所示的滑轮组将重500N的物体，在2s内匀速提升6m,已知拉力的大小为 200N,不计绳重及摩擦，求：(1) 滑轮组提升重物时所做的有用功。(2) 滑轮组的机械效率。(

5、3) 拉力的功率。(4) 动滑轮的重。例7、如图3所示，某矿产工人用 200N的水平拉力，抓紧绳子一端，沿水平地面匀速向右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。根据题给条件，请你计算出与本题相图3关的5个物理量，要求写出简要说明和结果。( g取10N/kg)例8、用如图所示的滑轮组吊起一物重为 100N的物体，上升1m,机械效率为80%求1)拉力F是多少2)若物重再加5N,提升1m总功，拉力，机械效率分别 是多少(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)B、水平方向上(中考不做要求)例9、用如图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了20cm若物体与地面的摩擦力为 9N,则人所做的有用功是多少如果对

6、绳的拉力，则该滑轮组的机械效率是多少例10、如图2所示，物体重15000牛顿，物体与水平地面的滑动摩擦力为物体重的倍，滑轮组的机械效率为 80%,求物体向左匀速运动时绳的自由端的拉力是多大C、斜面问题匡12例11、如图所示，斜面长 3m,高1m。车上。求：(1)工人做的有用功。(2)工人做的总功。(3)该斜面的机械效率。(4)箱子与斜面间的摩擦力。工人用400N的力沿斜面方向将重 840N的箱子推到例12、如图所示，有一斜面长为 L,高为h,现用力F沿斜面把物重为 G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f,则下列关于斜面机械效率刀的表达式正确的是 = £2x100%

7、7 = ABA.B.7? = X100%*=0" X100%C 二二D -工C.例13、如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为 6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀 速向上运动，实验数据记录如下表。实斜面倾斜回局斜面长沿斜面拉机械验斜程度h/ms/m力F/N效次 数率Y1较缓260%2较陡3（» 47趣囹）(1)在第2次实验中拉力所做的额外功是 J,机械效率是。(2)小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高。你觉得他的结论(选填“可靠”或“不可靠”)，理由是。(3)斜面 在生产、

8、生活中随处可见。在盘山公路、镣子、螺丝钉、汽车方向盘中，应用了 斜面的是、。D、杠杆问题例14、利用如图所示的杠杆将重3N的物体缓慢匀速提升10cm,手的拉力F为2N,手移动的距离为 30cm。则杠杆的机械效率为多少例15、用如图14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，将杠杆拉至如,图7所示的中虚线,位置，测力计的示数F为, 钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动距离 s为，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

9、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Y /%1A卜2B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”的结论答：；请简要说明两条理由：；D、推导公式的运用(忽略滑轮和绳之间的摩擦)表达式，=例16、质量为的重物A先静止在水平桌面上，与桌面的接触面积为，然后利用如图19所示的装置将它匀速提升，所用的拉力 F大小为5N,若绳重和摩擦不计，动滑轮有质量，计算时g取10N/kg。求：(1)重物静止时对桌面的压强。(2)提升该物体时做的总功。(3)动

10、滑轮的重力。(4)若仍用此装置将另一个重为10N的重物B也匀速提升，此时的机械效率比提升重物A时的机械效率增加.多少。例17、张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重 G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳 子，且提升同样的高度。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而 变化的图像。请根据有关信息完成以下问题：(1)每个滑轮的重是多少(3)当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少(2)绳子能承受的最大拉力是多少例18、会测定滑轮组的机械效率，通过探究认识不同情况下滑轮组的机械效率不同，并能 解释其中的原因例1:在测定滑轮组的机械效率的实验中，朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做运动，并将一组实验数据填入下表，(1)请你完成实验表格。拉力F(N)钩码重G (N)测力计线端提升 的距离s (cm)钩码上升的高度h (cm)有用功W 有(J)总功W 总(J)机械效 率Y3