2020年春八年級(jí)物理全冊(cè) 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

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1、 第五節(jié)　機(jī)械效率 第1課時(shí)　機(jī)械效率 知識(shí)要點(diǎn)基礎(chǔ)練 知識(shí)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(duì) 知識(shí)點(diǎn)2　機(jī)械效率 3.一臺(tái)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(dòng)機(jī)做的額外功多 C.甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功多 D.乙升降機(jī)的電動(dòng)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(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng),拉力F做功的功率是　3　W。若物體A受

4、到的滑動(dòng)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(dòng)重為G的物體A在水平路面勻速移動(dòng)了s。改用滑輪組拉動(dòng)A在同一路面勻速移動(dòng)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(dòng)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(dòng)滑輪的重力大小為100 N 12.用相同的定滑輪和動(dòng)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(dòng)滑輪G動(dòng)=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(dòng)滑輪把重物勻速提升到一定高度,重物的重力為G物,動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng),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(dòng)滑輪的總重( G物+G動(dòng) ),則 F=( G物+G動(dòng) ) 即G物=2F-G動(dòng) 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(dòng)

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(dòng)滑輪的重力。 解:( 1 )由題圖可知,n=3,繩端移動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)中,用如圖甲所示的滑輪組勻速拉動(dòng)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(dòng)的距離均為1 m。根據(jù)測(cè)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)s,則總功W總1=W有用1+W額外=f1s+G動(dòng)s 所以η1=×100%=×100%=×100%=×100%=50% 解得G動(dòng)=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(dòng)物體需要的拉力F3=( f3+G動(dòng) )=×( 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(dòng)物體。 5