机械效率(讲义及答案)

机械效率（讲义）

一、知识点睛

1.机械效率：

（1）公式：

（2）求解有用功或总功时，可以直接用对应的力乘以距离；也可

以用关系W

总=W

有

+W

额

。

（3）影响机械效率的因素有物重、机械自重、摩擦等。

2.杠杆的机械效率：

F

有用功：杠杆作用在物体上的拉力所做的功，即；

总功：施加的动力所做的功，即。

额外功：克服杠杆自重所做的功。

机械效率：。

3.滑轮（组）的机械效率：

有用功：作用在物体上的拉力所做的功，即；

总功：绳子自由端拉力所做的功，即。

额外功：克服滑轮自重所做的功。

机械效率：。

4.斜面的机械效率

有用功：克服物体重力所做的功，即。

总功：沿斜面施加的拉力所做的功，即。

额外功：克服摩擦所做的功。

机械效率：。

二、精讲精练

1. 现有重 800N 的木箱 A ，小李同学想把它搬到高为 6m 、长为

10m 的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求：

（1）小李同学拉木箱的功率是多大？ （2）该斜面的机械效率是多少？

（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？ 2. 一辆小汽车正在匀速爬上六盘山一段坡长是 1000m 、坡高 h 是

60m 的盘山路，小汽车的质量 m 是 1000kg ，小汽车的牵引力 F 是 720N 。

（1）如图所示，上山的路修成盘山弯曲的，

目的是 。

（2）如果小汽车上坡所用时间为 60s ，求汽车牵引力做功的功

率是多大？ （3）这段盘山路的机械效率是多少？（取 g =10N/kg ）

3. 在某个仓库，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到

上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：

A ．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。

B ．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；

实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向

移动（填“左”或“右”）。 （2）根据表格中数据，第 1 次实验斜面的机械效率为 %， 第 2 次实验中总功为 J 。

（3）通过对比实验 1、2 数据，可验证小华的猜想

（填写字母）；通过对比实验 2、3 数据，可以得出的探究结论是： 。 （4）此实验主要用到的研究方法是 。 （5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能

与 （写出一个）有关。 4. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为 18N 的物体缓慢升高 0.1m ，拉力大小 F =8N ，拉力移动的距离为 0.25m 。 求：（1）拉力所做的功； （2）有用功；

（3）杠杆的机械效率。

第 4 题图

5.用如图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。不考虑摩擦。

（1）实验中，将两个相同的钩码悬挂在A 点匀速将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重G为

1.0N，钩码上升高度h 为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，

则杠杆的机械效率η1 为。

（2）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为η2，则η2η1。（选填“<”、“=”或“>”）（3）将同一物体分别悬挂在A、B 两点匀速提高时的机械效率分别为ηA 和ηB，则ηAηB。（选填“<”、“=”或“>”）（4）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：

有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；

请简要说明两条理由：

6.如图所示，滑轮组提起重 630N 的货物，绳子的自由端拉力

F=300N，重物以 0.2m/s 的速度匀速上升，不考虑绳重和摩擦，求：

（1）此时滑轮组的机械效率；

（2）拉力做功功率；

（3）当所提货物重力为 930N 时，绳端的拉力为多大？

第 5 题图

第 6 题图

7. 如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可

以忽略不计，在相同的时间内，物体匀速上升相同高度的过程中，设 F 1、F 2 做的功分别为 W 1、W 2，功率分别为 P 1、P 2， 甲、乙两装置的机械效率分别为 η1、η2。

求：F 1 和 F 2 的大小关系；W 1 和 W 2 的大小关系；P 1 和 P 2，的大小关系；η1 和 η2 的大小关系。

8. 某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图

所示，他们将测得的钩码重 G 、拉力 F 、钩码上升的髙度 h 、测力

计移动的距离 s ，并将计算出的有用功 W 有用、总功 W 总和机械效率 η 数据一并记入下表： 第 8 题图

（1）表格中“★”数据＝

；

（2）比较实验 1、2，第 2 次的机械效率较低，主要原因是 （3）比较实验 2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因

素是

， 使用滑轮组的优是 ， 缺点是

。

实验 G /N F /N h /m s /m W 有用/J W 总/J η 1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2% 2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3%

3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 ★