《2020年春八年級物理全冊 第十章 機(jī)械與人 第五節(jié) 機(jī)械效率第1課時(shí) 機(jī)械效率分層精煉 (新版)滬科版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年春八年級物理全冊 第十章 機(jī)械與人 第五節(jié) 機(jī)械效率第1課時(shí) 機(jī)械效率分層精煉 (新版)滬科版(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第五節(jié) 機(jī)械效率
第1課時(shí) 機(jī)械效率
知識要點(diǎn)基礎(chǔ)練
知識點(diǎn)1 總功、額外功和有用功
1.升旗過程中,克服旗的重力做的功是 有用功 ,克服繩子重力做的功是 額外功 ,克服摩擦力做的功是 額外功 ( 均選填“有用功”“額外功”或“總功” )。?
2.如圖所示的裝置,用250 N的拉力F將重為400 N的物體勻速提升2 m,下列說法正確的是( B )
A.總功為105 J
B.有用功為800 J
C.額外功為300 J
D.以上都不對
知識點(diǎn)2 機(jī)械效率
3.一臺起重機(jī)在10 s內(nèi)將重為3600 N的貨物勻速提高了4 m,起重機(jī)做的有用功是 1.4
2、4×104 J;若起重機(jī)做的額外功是9600 J,則機(jī)械效率是 60% 。?
4.關(guān)于機(jī)械效率,下列說法正確的是( D )
A.有用功越大,機(jī)械的機(jī)械效率就越高
B.額外功越大,機(jī)械的機(jī)械效率就越低
C.總功越大,機(jī)械的機(jī)械效率就越低
D.有用功與總功的比值越大,機(jī)械的機(jī)械效率就越高
5.甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高,它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度,則( D )
A.乙升降機(jī)提升重物做的有用功多
B.甲升降機(jī)的電動機(jī)做的額外功多
C.甲升降機(jī)的電動機(jī)做的總功多
D.乙升降機(jī)的電動機(jī)做的總功多
綜合能力提升練
6.送氣工人將一瓶液化石油氣從一樓扛到三
3、樓,在這個(gè)過程中,送氣工人對鋼瓶( 不包括石油氣 )所做的功是 額外功 ;到了三樓后,送氣工人又把用戶家里的空瓶子帶下了樓,在這個(gè)過程中,送氣工人對鋼瓶所做的功是 有用功?
( 均選填“有用功”或“額外功” )。
?
7.如圖所示,用滑輪組把質(zhì)量為80 kg的物體勻速提升3 m,若拉力F=500 N,則滑輪組的機(jī)械效率為 80% ,若不計(jì)繩重和摩擦,則動滑輪受到的重力為 200 N( g取10 N/kg )。?
8.如圖所示,物體A受到的重力是100 N,在5 N的拉力F作用下,以0.2 m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運(yùn)動,拉力F做功的功率是 3 W。若物體A受
4、到的滑動摩擦力大小為12 N,滑輪組的機(jī)械效率為 80% 。?
9.圖1中力F1水平拉動重為G的物體A在水平路面勻速移動了s。改用滑輪組拉動A在同一路面勻速移動了s,拉力為F2( 如圖2 )。此過程滑輪組( B )
A.總功為F2s
B.額外功為3F2s-F1s
C.機(jī)械效率為×100%
D.額外功為F1s
10.如圖,用下列裝置提升同一重物,若每個(gè)滑輪重相同,不計(jì)摩擦,則機(jī)械效率最低的是( D )
11.某人用如圖所示的滑輪組提升重為800 N的重物,在拉力F的作用下,30 s內(nèi)物體向上移動了12 m,若滑輪組的機(jī)械效率為80%,繩重、
摩擦阻力不
5、計(jì),則( A )
A.拉力做的功為12000 J
B.拉力的功率為50 W
C.繩子自由端被拉下的距離為36 m
D.動滑輪的重力大小為100 N
12.用相同的定滑輪和動滑輪組成甲、乙兩個(gè)滑輪組,如圖所示,用它們來提升同一重為100 N的物體G,動滑輪G動=10 N,甲滑輪組將重物提高1 m,乙滑輪組將重物提高2 m,在不計(jì)繩重和摩擦的條件下,下列說法正確的是( C )
A.甲滑輪組拉力大,機(jī)械效率低
B.乙滑輪組省力,所以它的機(jī)械效率高
C.拉力F1所做的功為110 J
D.拉力F2的大小為50 N
13.如圖,用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升
6、相同的高度。與提升B相比,提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大。若不計(jì)繩重與摩擦的影響,則提升A的過程( A )
A.總功較大 B.額外功較大
C.總功較小 D.額外功較小
14.如圖所示,工人用動滑輪把重物勻速提升到一定高度,重物的重力為G物,動滑輪的重力為G動,此裝置的機(jī)械效率為η,工人的拉力為F,不計(jì)繩重和摩擦。試推導(dǎo):F=。
證明:不計(jì)摩擦和繩重,由兩股繩子承擔(dān)物體和動滑輪的總重( G物+G動 ),則
F=( G物+G動 )
即G物=2F-G動
設(shè)物體升高的高度為h,則繩子自由端通過的距離s=2h
提升重物做的有用功W有=G物h=( 2F-G動
7、)h
拉力做的總功W總=Fs
則η=
整理得F=
15.如圖是工人利用滑輪組提升重為810 N物體的示意圖,某段過程中物體勻速上升的速度為0.1 m/s,工人拉力的功率為90 W,物體上升10 s拉力克服滑輪組的摩擦做的功是60 J,不計(jì)繩重。求:
( 1 )工人拉繩子的速度;
( 2 )滑輪組的機(jī)械效率;
( 3 )滑輪組中的動滑輪的重力。
解:( 1 )由題圖可知,n=3,繩端移動的速度
v繩=nv物=3×0.1 m/s=0.3 m/s
( 2 )根據(jù)P==Fv可得,工人的拉力F==300 N
滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×100%=
8、×100%=×100%=90%
( 3 )重物上升的高度h=vt=0.1 m/s×10 s=1 m
拉力做的有用功W有=Gh=810 N×1 m=810 J
拉力做的總功W總=Fs=Fnh=300 N×3×1 m=900 J
提升動滑輪做的額外功
W輪=W總-W有-Wf=900 J-810 J-60 J=30 J
由W輪=G輪h可得,動滑輪的重力
G輪==30 N
拓展探究突破練
16.小熊在課外實(shí)踐活動中,用如圖甲所示的滑輪組勻速拉動放在樹下一水平面上的不同物體,物體受到的摩擦力從100 N開始逐漸增加,每次物體被拉動的距離均為1 m。根據(jù)測量結(jié)果畫出了該滑輪組機(jī)械效率
9、與物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖像,如圖乙所示,不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦。求:
( 1 )由圖乙可知,當(dāng)物體受到的摩擦力為100 N時(shí),滑輪組機(jī)械效率是多大?
( 2 )當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為75%,物體以0.1 m/s的速度勻速運(yùn)動時(shí),該滑輪組的有用功率是多大?
( 3 )當(dāng)物體與地面的摩擦力為1500 N時(shí),體重為500 N的小熊豎直向下拉繩,還能用此滑輪組拉動物體嗎?用計(jì)算結(jié)果說明。
解:( 1 )由題圖乙可知,當(dāng)物體受到的摩擦力為100 N時(shí),滑輪組機(jī)械效率是50%。
( 2 )當(dāng)f1=100 N時(shí),η1=50%,通過滑輪組拉動水平面上的物體,則有用功
10、W有用1=f1s,由題意可知,不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦,則額外功W額外=G動s,則總功W總1=W有用1+W額外=f1s+G動s
所以η1=×100%=×100%=×100%=×100%=50%
解得G動=100 N
當(dāng)η2=75%時(shí),不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η2=×100%=×100%=×100%=×100%=75%
解得f2=300 N
則滑輪組的有用功率P有==f2v=300 N×0.1 m/s=30 W
( 3 )由題圖甲可知,n=3,不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦,當(dāng)f3=1500 N時(shí),拉動物體需要的拉力F3=( f3+G動 )=×( 1500 N+100 N )≈533 N
小熊的重力為500 N,根據(jù)力的作用是相互的,所以小熊給繩子的最大拉力等于其重力,小于533 N,故不能用此滑輪組拉動物體。
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