浙教版九年级科学上册第3章能量的转化与守恒第4节第4课时机械效率课件

第3章能量的转化与守恒第4节简单机械上册第4课时机械效率A.做功越多,机械效率越高B.做功的功率越大,机械效率越高C.延长工作时间,可提高机械效率D.能量利用率越高,机械效率越高1.(学科素养·科学观念)(2024浙江温岭三中期中改编)“建设美丽城市,优化市内交通”,台州市在建设轻轨S1号线时使用了大型机械——盾构机。如图是轻轨建设施工挖隧道的盾构机正面,下列关于工作中的盾构机说法正确的是(S9103001)

(

)

D解析机械效率与做功的多少、做功的时间、做功的功率

无关,它表示机械对能量的利用率,故选D。2.(学科素养·科学观念)如图所示的甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计。用它们分别将重力为200N和100N的重物匀速提升相同高度,若拉力均竖直向上,两装置中,相同的是(S9103001)

(

)A.拉力B.有用功C.额外功D.机械效率C解析甲装置中F1=

G总=

(200N+G轮),乙装置中F2=

G总'=

(100N+G轮),所以两拉力不相等,A错;W有用=G物h,被提升的物

体重力不相等,提升的高度相等,故两装置所做的有用功不相

等,B错;两装置所做的额外功都是克服动滑轮重做的功,动滑

轮重相等,提升高度相等,故两装置所做的额外功相等,C对;η

=

×100%,有用功不等,两装置所做的额外功相等,根据计算式可知机械效率一定不相等,D错。故选C。3.(学科素养·科学观念)(2022甘肃兰州中考)如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是

(

)A.利用此装置既可以省力,也可以省功B.物体受到的摩擦力为50NC.对物体所做的有用功为500JD.该斜面的机械效率为80%D解析使用任何机械都不能省功,故A错;使用斜面时:W有用=Gh=100N×4m=400J,W总=Fs=50N×10m=500J,η=

×100%=

×100%=80%,W额外=W总-W有用=100J,f=

=

=10N,故B、C错,D对。故选D。4.(学科素养·科学观念)(2023浙江杭州上城开元中学期中)如图所示,把同一物体分别沿斜面BA和CA拉到顶端A,若沿斜面的拉力F1=F2,则斜面两边的机械效率ηB、ηC的大小关系是(S9103001)(

)

CA.ηB<ηC

B.ηB=ηCC.ηB>ηC

D.不能确定解析同一物体升高的高度相同,根据公式W=Gh可知有用

功相同;因为CA>BA且拉力相同,根据公式W=Fs可知F2做的

功大;因为η=

×100%,所以有用功相同时总功越大,机械效率越低,即ηB>ηC,故选C。5.(学科素养·科学观念)(2024浙江杭州郁达夫中学段考)如图所示,

(填“A”或“B”)是动滑轮。若小宛用10N的力提升重为16N的物体,使物体在6s内提升3m。若不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为

N,机械效率为

。若他想用该滑轮组提高机械效率,可以采取什么措施?

。A

4

80%增加物体重力(或减小A的重力)解析由图可知,A滑轮的轴随钩码一起移动属于动滑轮,B

属于定滑轮;由图可知,n=2,若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力

为:G动=nF-G物=2×10N-16N=4N;该滑轮组的机械效率为η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=80%;提高该滑轮组机械效率的方法:减轻动滑轮重,或增加被提升的物体重力。6.(2022黑龙江哈尔滨中考,11,★★☆)如图所示,用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上,所用拉力60N(绳重和摩擦不计),下列说法正确的是

(

)A.动滑轮重40NB.绳子自由端通过的距离为12mC.拉力做的有用功为720JD.动滑轮的机械效率为8.3%B能力提升全练解析由图知,n=2,因为不计绳重和摩擦,F=

(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=2F-G=2×60N-100N=20N,A错;由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2×6m=12m,B正确;拉力做的有用功:W有用=Gh=100N×6m=600J,C错;η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=83.3%,D错;故选B。7.(学科素养·科学思维)(2024浙江杭州郁达夫中学段考,15,★★☆)如图所示,将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面长5m,高2m,拉力F=50N,则该装置的机械效率为

(

)AA.40%B.50%C.80%D.100%解析拉力做的有用功为W有用=Gh=100N×2m=200J;斜面上装一个动滑轮,斜面的长是5m,所以绳子自由端移动的距离为s=nl=2×5m=10m,拉力做的总功为W总=Fs=50N×10m=500J;则机械效率为η=

×100%=

×100%=40%。故选A。8.(学科素养·科学思维)(2024浙江杭州翠苑中学期中,16,★★★)用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升物体M质量为76kg,M的体积为3×10-3m3,在物体M上升但未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,不计绳重和摩擦(g取10N/kg)。下面分析不正确的是(

)

A.此过程中,绳子自由端的拉力F大小为400NB.动滑轮重力为70NC.此过程中,动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730ND.此过程中,该滑轮组提升货物的机械效率为95%答案

D解析物体M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×

3×10-3m3=30N,则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力:F拉=G-F浮=

760N-30N=730N;由乙图可知,绳子自由端拉力F的功率P=

=

=400W,所以F=

=

=400N,G动=2F-F拉=2×400N-730N=70N,η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=91.25%,A、B、C选项说法正确,D选项说法错。故选D。9.(学科素养·科学思维)(2024浙江杭州余杭联盟学校月考,21,

★★☆)如图甲所示,小科分别将A、B两个完全相同的物体,

沿左右两边斜面拉到顶端,做功情况如图乙所示。(S910300

1)(1)小科对B做的额外功是

焦;0.5

(2)

(填“左”或“右”)侧斜面的机械效率更高。右解析

(1)由题知,A、B是完全相同的物体,上升的高度相同,

由W有用=Gh可知,拉力做的有用功相同,从乙图可知,对A做的

有用功W有用=W总A-W额外A=3J-1J=2J,故小科对B做的额外功为

=

-W有用=2.5J-2J=0.5J;(2)由题可知ηB=

×100%=

×100%=80%,ηA=

×100%=

×100%=66.7%,所以右侧斜面的机械效率更高。10.(学科素养·探究实践)(2024浙江杭州翠苑中学期中)为了研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,晓龙同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置,并进行了实验。

素养探究全练实验次数斜面倾斜程度小车重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m机械效率1较缓30.21.6137.5%2较陡30.31.81

3最陡30.42.0160%实验测量的数据如表:请你根据表中的数据解答下列问题:(1)在第2次实验中,物体受到的摩擦力f

=

。(2)斜面的机械效率与斜面倾斜程度间的关系是

。(3)斜面的机械效率还可能与

有关。斜面的粗糙程度(斜面材料)斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(斜面越陡,斜面的机械效率越高)

0.9N解析

(1)在第2次实验中的有用功为W有用=Gh=3N×0.3m=0.9J,总功为W总=Fs=1.8N×1m=1.8J,克服