第十三讲 机械效率 复习学案-人教版物理八年级下册

第十三讲：机械效率知识点睛：有用功、额外功、总功：有用功：在实际工作中，为了达到目的而对物体做的功。在不同问题中，要结合使用机械的目的判断有用功。例如，滑轮组匀速提升物体时，使用机械的目的是拉动物体上升，那么机械对物体的拉力所做的功就是有用功，W有＝F拉h＝Gh，在匀速提升水中的物体时，W有＝F拉h＝（G‐F浮）h；滑轮组拉着物体水平运动时，使用机械的目的是拉着物体水平匀速运动，拉力所做的功就是有用功，W有＝F拉s＝fs。额外功：在实际工作中，对我们无用但又不得不做的功，即克服机械自重和自身部件的摩擦力而做的功；由于机械自重和部件间的摩擦总是存在，因此额外功不可避免，额外功总大于零。总功：有用功和额外功的总和。机械效率的概念：机械效率的定义：有用功跟总功的比值。机械效率的公式：η在实际生活中，使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以有用功总是小于总功，机械效率总是小于1。机械效率等于l的机械称为理想机械。机械效率是标志机械对物体做功有效程度的物理量，机械效率越高，机械性能越好。机械效率与是否省力、功率大小没有直接关系。机械效率的计算公式：η=W有用W总影响滑轮组机械效率的因素：滑轮结构：绳重、轮与轴之间的摩擦、动滑轮自重。提升物体的重力。

火眼金睛：判断以下结论是否正确：人们在使用机械时的机械效率总小于l（）机械所做的有用功越多，机械效率越高（）越省力的机械，机械效率越高（）额外功与总功的比值越大，机械效率越低（）改进机械的结构，可以提高机械效率（）用滑轮组提起某一重物时，适当增加动滑轮个数可以增大机械效率（）增加机械做功时间可以提高机械效率（）使用同一个滑轮组提升物体时，物体越重机械效率越高（）甲、乙升降机分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度时，甲比乙机械效率高。则（）A、乙升降机提升重物做的有用功较多B、甲升降机的电动机做的额外功较多C、甲升降机的电动机做的总功较少D、乙升降机的电动机做的总功较少将一重为1000N的建筑材料匀速运送到6m高的楼上，站在楼上时，一个人可产生的平均拉力为150N。建筑工人用一个重100N的滑轮和一根足够长的绳子，用图所示的滑轮将建筑材料拉到楼上。如果不计绳重和摩擦，以下说法中正确的是（）A、需要4个人，机械效率为91%B、需要4个人，机械效率为83%C、需要3个人，机械效率为91%D、需要3个人，机械效率为83%用图所示的甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计。则（）A、手的拉力：F甲＝F乙；机械效率：η甲＝η乙B、手的拉力：F甲<F乙；机械效率：η甲<η乙C、手的拉力：F甲>F乙；机械效率：η甲<η乙D、手的拉力：F甲>F乙；机械效率：η甲>η乙用图所示的滑轮组甲和乙提起同样重的物体时，甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定（不考虑摩擦和绳重的影响）（）A、η甲>η乙B、η甲<η乙C、η甲＝η乙D、条件不足，无法确定要把重100N的沙子运上三楼，小翔同学设计了图所示的三种方案，分别计算三种方案的机械效率各是多少。（不计绳重与轴摩擦）能力提升：用一只木桶通过滑轮组到井下取水，第一次取半桶水，第二次取满桶水，若摩擦不计，其中人对水做的功为_________，人对桶做的功为_________，人一共做的功为总功。比较两次取水过程中所做的额外功W额外1_____W额外2（填“>”、“=”或“<”），两次的机械效率η1_____η2（填“>”、“=”或“<”）。小杰采用了右图所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用3N的拉力F将重4.8N的物体匀速提升了0.1m的距离，此滑轮组的机械效率为_____%。图所示的装置中，已知物体A重为60N，在水平拉力F的作用下，物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，物体与水平地面之间的摩擦力为12N。若滑轮组的机械效率为80%。则在4s内拉力F所做的功是_____J。如下图（左）所示，用由同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物.重物质量m＝185kg，体积V＝50dm3,滑轮组的机械效率η＝90%。如果不计摩擦和水的阻力，重物露出水面前，拉力F＝_____N。每个滑轮重_____N如上图（右）所示，使用一个由重力为G1的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物；不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦，这套滑轮组的机械效率是75%；为了提高滑轮组的机械效率，改用重力为G2的轻质材料的新动滑轮后，再提升这个重物，则滑轮组的机械效率可提高到80%。则新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的_____倍。通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各项措施中能提高机械效率的是（）A、增加动滑轮，减小拉力B、减少提升重物重力，减小拉力C、减少提升高度，减少做功D、增加提升重物重力，增大有用功如右图所示，用一个重为18N的动滑轮来提升物体，在实际工作中匀速竖直向上的拉力为30N，则动滑轮的机械效率（）A、一定等于30%B、一定等于70%C、一定小于70%D、可能大于70%如右图所示，挂在天花板下方的滑轮组中定滑轮、动滑轮均重1N。在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.3m。如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果不正确的是（）A、绳子自由端移动速度为0.6m/sB、天花板对滑轮组的拉力为14.5NC、拉力F的功率为2.7WD、滑轮组的机械效率为80%小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了右图所示的甲、乙两种方案，小明采用这两种搬运方案分别将地面上质量相同的材料运送到二楼的过程中，实际所用拉力和时间均相等。已知每个滑轮受到的重力相同，绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计。则利用甲、乙两种方案（）甲乙A、小明所做的有用功之比为3∶4B、小明所做的总功之此为1∶1C、滑轮组的机械效率之比为4∶3D、小明施加拉力的功率之比为4∶3站在地上的工人用图所示的装置提升货物。提升空货箱时，在10s的时间内，空货箱沿竖直方向匀速上升3m，工人作用在绳上的力做功120J。货箱中装入16kg的货物A后，在工人拉力FA的作用下，绳子自由端在10s的时间内，沿竖直方向匀速下降12m。不计绳重和滑轮轴摩擦，g取10N/kg，下列计算结果正确的是（）A、动滑轮和货箱总重为10NB、拉力FA做功的功率为48WC、用此装置提升货物A的机械效率为80%D、用此装置将20kg货物B提升10m，工人至少做功2000J（多选）图所示的装置中，每个滑轮重均为50N，装货托板重20N，货物A重100N。体重为800N的工人利用装置拉着货物A以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和轴摩擦，以下计算结果正确的是（）A、工人对地面的压力为510NB、滑轮组的机械效率约为83%C、滑轮组提升货物A的机械效率约为69%D、机械对物体A做功的功率为24W小红和小明用两个滑轮组成一个滑轮组，研究“滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系”。他们记录的部分实验数据如下表所示。钩码重G/N钩码上升高度h/cm测力计示数F/N绳自由端移动距离s/cm机械效率η341.21283%6102.33087%963.418根据数据表格中提供的信息，在图中画出滑轮组的绕绳方式。根据实验数据计算，滑轮组提升重9N的钩码时的机械效率为________%。（保留小数点后一位）分析数据可知，使用同一个滑轮组，提升的物重越大，机械效率_________。一位工人用图所示滑轮组装置从10m深的井下将重物G匀速提到地面，在整个过程中，绳子的重力和摩擦力不计，求：若被提升的物体重G1=400N,工人用的拉力是250N，求该装置的机械效率.若工人在100s内用该装置将重G2=900N的物体从井下匀速提到地面，求工人拉绳的力及装置的机械效率图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程巾工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计，g取10N/kg.求：拉力F做功的功率利用该装置提升泥土的机械效率在提起泥土上升3m的过程中，拉力F克服摩擦力做的功用图所示的滑轮组将石板A吊起并放在汽车上.当工人用F1的力拉绳子时，石板A未被拉起，此时石板A对水平地面的压力为700N；当工人用F2的力拉绳子时，石板A仍未被拉起，此时石板A对水平地面的压力为500N.已知：石板A的质量为90kg，F1：F2=3：5，不计绳重和摩擦，g取10N/kg.求：将石板A匀速提升时，滑轮组的机械效率如果用该滑轮组匀速提升另一石板B时，滑轮组的机械效率为92%，则工人的质量不得小于多少千克

课后巩固用图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为__________。如果人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为__________。如右图所示的剪刀，其剪纸机械效率为80%，这表示（）A、若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB、若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC、若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸D、若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸如右图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（）A、对物体做的功是额外功B、拉力F做的功是有用功C、拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D、增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为150N的物体匀速提升1m。不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%，则下列选项错误的是（）A、拉力大小一定是125NB、有用功一定是150JC、总功一定是250JD、动滑轮重一定是100N某建筑工地用图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计，若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500N，求：最多一次可提升多重的砖提升一次砖时滑轮组的最大机械效率若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组至少做多少额外功

用右图所示的滑轮提升重4.5×103N的货物A，使A在2s内匀速升高2m。如果拉力F的功率P=5kW，忽略绳重和轴摩擦。求：拉力F在2s内做的功和滑轮的机械效率η若用此滑轮匀速提升物体B时的机械效率η=80%，求物体B受到的重力GB如右图所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来，求：所需拉力F是多少？机械的总功率是多少？如图所示是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，