中考科学复习练习滑轮组斜面的机械效率训练无答案
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机械效率
功的原理
1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2.说明:
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,
人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。
如:滑轮
①理想滑轮:不计滑轮重和摩擦;
②理想滑轮遵从功的原理;
③理想滑轮公式:FS=Gh
其中:F=G/2 S=2h F:拉力;S:绳端移动的距离;G:物重;h:物体上升高度。
如果滑轮重G轮与物体间的摩擦为f,则:FS=fS+(G物+G轮)h;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
机械效率
1.机械效率:定义:机械产生的总功的利用率,即有用功跟总功的比值
公式:
2.有用功:定义:对人们有用的功。
公式:滑轮:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额= ηW总斜面:W有用=Gh
3.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=fL
4.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=FL
斜面:定滑轮:动滑轮:
滑轮组:
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%。
提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦
机械效率与机械省力与否、做功的多少无关
与功率的区别: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
1、一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比()
A. 有用功减少,总功减少
B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功不变
D. 有用功不变,总功减少
2、甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则()
A.甲吊车的电动机做的有用功较多 B.乙吊车的电动机做的额外功较多
C.甲吊车的电动机做的总功较多 D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
3、如图所示,在拉力F作用下,物体A在水平桌面上以速度υ向右匀速运动了距离S,已知A的重力为G,桌面对A的摩擦力为f(滑轮及绳重不计).则下列说法不正确的是()
A.有用功为GS B.拉力做功为3FS
C.拉力做功的功率为3Fv D.装置的机械效率为
4、如图所示,在10秒内用一动滑轮把重350牛的物体匀速提升1米。所用的拉力F为250牛,求:
(1)有用功;
(2)拉力F做的功及功率;
(3)机械效率
有用功和总功的判断:有用功,我们所需要的物体的位置的改变;总功,我们所用的力所做
的功
例:1、如图所示,斜面长4m,高2m,工人用400N的力沿斜面将重为600N的箱子,从底端推
到顶端.下列说法中正确的是()
A.有用功为1800J,总功1200J
B.有用功为1200J,额外功为800J
C.总功为1600J,机械效率为75%
D.总功为800J,机械效率为75%
2、如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()
A.45N、50% B.45N、75%
C.60N、50% D.60N、75%
3、.某人用滑轮组将重为700N的物体匀速提升0.2m高,所用拉力为250N,且已知在提升重物过程中的机械效率为80%,则拉力所做的功为()
A.112J B.150J C.175J D.187.5J
4、用机械效率为90%的滑轮组,将重为1500牛的零件提升2.5米,则有用功为,总功为。
5、工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N.求此过程中:
(1)做的总功.
(2)做的有用功.
(3)滑轮组的机械效率
实验探究:测滑轮组的机械效率
次数钩码重
/N
钩码上升
高度/cm
滑轮组有
用功/J
弹簧测力
计示数/N
弹簧测力计
移动距离
/cm
滑轮组总功
/J
机械效率%
单滑轮组1 4 10 1.6 30
2 6 10 2.2 30
双滑轮组1 4 10 1.1 50
2 6 10 1.4 50
滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关,同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越
高
不同的滑轮组机械效率不同,且在物重相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
例:1、用同一个滑轮组提起不同的重物时,所测得的机械效率相比较()
A.相同 B.重物越重所测得的效率越高
C.重物越轻所测得的效率越高 D.不能确定
2、站在高处的工人,用一机械效率是70%的滑轮组,将一重为2240N的货物竖直提起,所用的拉力是800N,则该滑轮组的组合是由几个定滑轮和几个动滑轮组成()
A.1个定滑轮,1个动滑轮 B.1个定滑轮,2个动滑轮
C.2个定滑轮,1个动滑轮 D.2个定滑轮,2个动滑轮
3、如图,用滑轮或滑轮组提起同一重物,其中机械效率最高的是()
4、甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中错误的是()
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
5、用一个动滑轮提升一个重为500N的物体,
(1)若不计摩擦和动滑轮重,则拉力为 N,滑轮的机械效率为;
(2)若不计摩擦,动滑轮重为100N,则拉力为 N,动滑轮的机械效率为;
(3)如果不计摩擦,动滑轮重不变,若提升的物重增大,则拉力将,动滑轮的机械效率将.(填“增大”、“减小”或“不变”)
斜面的机械效率:斜面越粗糙,机械效率越小;
斜面的倾角越大,机械效率越小;
斜面与提升的物体重量无关
例:1、利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法可以提高斜面机械效率的是()
A.以较快的速度拉木箱 B.板长不变,改用光滑斜面,将木箱匀速拉上车
C.减小斜面的倾斜程度 D.增大斜面的倾斜程度
2、如图所示,在探究“斜面的机械效率”的实验中,测斜面的机械效率的实验中:
(1)测斜面机械效率的原理是;
(2)实验中需要测的量是、、、.
(3)η=。(用上面的量描述)
3、如图所示,斜面长4m,高2m.质量为50kg的小明站在斜面顶端,用平行于
斜面向上的75N的拉力将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,g=10N/kg,那么()
A.小明对物体做的总功为1300J
B.斜面的机械效率是75%
C.物体所受的摩擦阻力为75N
D.物体所受的摩擦阻力为25N
4、已知斜面的长为L,高为h,用沿斜面向上的推力F,使物体匀速地从斜面底端运动到顶端。若物重为G,克服摩擦阻力做的功为W,则斜面的机械效率为()