第十一章 机械效率专题复习

机械效率：１、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总斜面：W有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η斜面：W总= fL+Gh=FL4、机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

②公式：斜面：定滑轮：动滑轮：滑轮组③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用百分数表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5、机械效率的测量：①原理：②应测物理量：钩码重力G、钩码提升高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

6、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。

功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

机械效率1、图中定滑轮重2N，动滑轮重1N。

物体A在拉力F=4N的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。

不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是A.绳子自由端移动速度为0.4m/sB.滑轮组的机械效率为87.5%C.天花板对滑轮组的拉力为10ND.滑轮组对物体A做功的功率为1.6W 2．（2018·龙东）（多选题）如图所示，用滑轮组提升重物时，重600N的物体在10s内匀速上升1m。

已知绳子的拉力为400N，则提升重物的过程中（）A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是600JC．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为80W3．（2018·滨州）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为3mB．有用功为400JC．拉力F的功率为9WD．物体与地面间的滑动摩擦力为72N4（2018·十堰）如图所示，滑轮组将重50N的物体A以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了lm，拉力F大小为10N，滑轮组的机械效率为80%，下列说法中正确的是()DA.拉力F做功的功率为2WB. 2s内绳子自由端移动的距离为0.4mC. 滑轮组做的有用功为50JD. 物体A受到水平地面的摩擦力为16N5．（2018•广安）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。

则下列说法正确的是（）A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%6.（2018·聊城）（多选题）个人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面，将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。

已知车厢高1.5m，木板长3m，货物质量为60kg，沿斜面所用的拉力为400N，g=10N/kg，则下列说法正确的是BDA.工人做的总动为9O0JB.工人做的额外功为300JC.工人做功的功率为60WD.此斜面的机械效率为75%7.（2018•岳阳）用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，所做的总功为12000J，此时滑轮组的机械效率为________，用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会__________。

8.（2018·德阳）(4分)如图所示,沿斜面把质量为12kg的个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面长2m、高1m.则其机械效率是%,物体所受摩擦力是N9．（2018•枣庄）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B两物体，不计绳重和摩擦。

若G A＞G B，则η甲η乙；若F A=F B，则G A G B．（选填“＞”、“＜”或“=”）11.下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。

⑴小明探究的是斜面的机械效率跟的关系。

在第1次实验中，斜面的机械效率为，物块和斜面的内能增加了约J。

⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越。

若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持不变。

小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为10cm的斜面，从斜面底端拉到顶端。

则斜面的机械效率为。

实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。

实验的部分数据如下：12.的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示。

多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越。

（3）根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：。

13、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：（1）在表中空格处填下适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）。

（2）在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计。

（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率。

（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与有关（写出一种影响因素即可）。

14、某校的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：43.9％6 2 0.8 1.06 62.9％（1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是:_________和__________（2）实验时应该拉动弹簧测力计.第3次试验时若在弹簧测力计静止时读数，则所测拉力______0.62N .(选填“大于”“小于”“等于”)（3）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，原因不可能是( )A．滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同B．钩码被提升的高度不同C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上D．测拉力时没有使测力计匀速上升 11、14、在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置匀速提升钩码，测得了四组数据，如下表所示。

（1）前三次实验中，第次实验数据明显出现错误，应当剔除。

（2）第四次实验中，有用功是J，总功是J，滑轮组的机械效率为。

若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）根据以上信息，可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与是否有关。

15．（2018·潍坊）如图所示，工人用滑轮组提升重为400N的货物所用拉力恒为240N，货物被匀速提升10m。

求:（1）工人做的功（2）滑轮组的机械效率16．（2018•青岛）工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，绳子自由端被竖直拉上6m，额外功为300J．求滑轮组的机械效率17.（2018·孝感）搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为640N，与地面接触的总面积为4×10−2m2，提升时间为20s，重物上升高度为2m。

求：(1)提升时绳自由端的速度为多少；(2)若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少；(3)若上述过程中所提货物重为360N，则滑轮组的机械效率为多少；(4)若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104Pa，则所提升货物的重力为多少。

18．2012年，湖北省委、省政府作出实施“壮腰工程”、加快发展荆州振兴的决定。

某大型企业决定趁此良机来荆州投资，在进驻荆州国家级开发区后的厂房建设中，需要利用某机车把重为1×105N的材料沿与水平地面成30°角的斜坡以1 m/s的速度匀速从底部拉上坡顶，如图所示。

已知斜坡的长度为15 m，机车的牵引功率为6×104W。

（1）机车把材料从斜坡底部拉到顶端的时间是多少？（2）机车对材料做的总功是多少？（3）机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率是多少/19．在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。

某次将总重G为4000 N的砖块匀速吊运到高为10 m的楼上，用时40 s，卷扬机提供的拉力F为2500 N。

求在此过程中：（1）有用功；（2）拉力F的功和功率；（3）滑轮组的机械效率。

20、（2010江苏苏州，26题）如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小．21、滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。

某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。

求：（1）该重物受到的重力；（2）工人通过滑轮组所做的有用功；（3）工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。