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《機(jī)械效率》
相關(guān)概念
（1）有用功：定義：對(duì)人們有用的功。
公式：W有用＝Gh（豎直方向提升重物） （水平方向克服摩擦力）
（2）額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。公式：W額＝W總－W有用
（3）總功：總功就是拉力做的功。公式：W總＝FS
【例題精講】
1．某施工工地上，技術(shù)革新小組將一個(gè)滑輪組改進(jìn)后提高了機(jī)械效率，用它把同樣的物體勻速提升同樣的高度，改進(jìn)后和改進(jìn)前相比，則（ ）
A．總功不變，有用功增加了 B．總功不變，額外功減小了
C．額外功減小了，有用功不變 D．額外功不變，有用功增加了
2．關(guān)于功、功率和機(jī)械效率下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．做功多的機(jī)械，功率一定大 B．功率大的機(jī)械，做功一定快
C．功率大的機(jī)械，機(jī)械效率一定高 D．改進(jìn)機(jī)械的性能可以使機(jī)械效率
3．關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．做功越多機(jī)械效率越高
B．實(shí)際生產(chǎn)中，使用機(jī)械比不使用機(jī)械做功的效率高
C．有用功與總功的比值越大，機(jī)械效率高
D．使用機(jī)械做功時(shí)，如不考慮機(jī)械本身重力及所引起的摩擦，那么，機(jī)械的效率可以高于100%
二、機(jī)械效率：定義：有用功跟總功的比值。 公 式：×100%
（一）求滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算方法：
(1)豎直方向：
(2)水平方向：
【例題精講】
1．用如圖所示的滑輪組把重400N的物體提升1m，所用拉力F的大小為220N，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．這個(gè)滑輪組能省距離 B．繩子自由端被拉下了4m
C．拉力F做的功是220J D．該滑輪組的機(jī)械效率約為90.9%
2．工人利用如圖所示的滑輪組，將重800 N的物體豎直向上勻速提升1 m，工人對(duì)繩的拉力為500 N，則滑輪組對(duì)重物所做的有用功W有和該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率η分別是 ( )
A．W有＝500J η＝62.5% B．W有＝500J η＝80%
C．W有＝800 J η＝62.5% D．W有＝800 J η＝80%
3．近幾年越來(lái)越多的農(nóng)村家庭建起了小別墅，如圖所示，某建筑工人用滑輪組將重為600N的物體勻速提升2m，所用的時(shí)間為40s，工人所用的拉力是400N，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．拉力所做的總功為1200J B．物體上升的過(guò)程中機(jī)械能總量不變
C．此滑輪組的機(jī)械效率為80％ D．此人的功率為40W
4．如圖所示，用一個(gè)動(dòng)滑輪在5s內(nèi)將一重為200N的物體勻速豎直向上提起3m，拉力為125N，則（ ）
A．拉力移動(dòng)的速度為0.6m/s B．動(dòng)滑輪做的有用功為600J
C．動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為62.5% D．拉力的功率為75W
5．如圖所示，重300N的物體在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48N（不計(jì)動(dòng)滑輪重），則在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．有用功為120J
B．拉力F的功率為40W
C．滑輪組的機(jī)械效率為80%
D．繩子自由端移動(dòng)的距離為2m
6．如圖，當(dāng)水平拉力F=5N時(shí)，恰好可使物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體A重為10N，所受地面摩擦力為8N，若在10s時(shí)間內(nèi)，物體A水平移動(dòng)了2m，不計(jì)繩和滑輪自重，則此過(guò)程中（　　）
A．拉力F的功率為1W B．拉力F做功為10J
C．物體A重力做功為20J D．滑輪組的機(jī)械效率為80%
（二）求斜面機(jī)械效率：
【例題精講】
1．如圖所示，斜面長(zhǎng)10m，高4m，將一個(gè)重為500N的貨物由斜面底端勻速推到頂端，在此過(guò)程斜面的機(jī)械效率為80%，則（　　）
A．物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到3個(gè)力作用
B．F＝300N
C．克服物體重力做的功為額外功
D．摩擦力為50N
2．如圖，在斜面上拉一個(gè)重5N的木塊以0.1m/s的速度運(yùn)動(dòng)到高處，沿斜面向上的拉力為2N，斜面長(zhǎng)2m、高0.6m。木塊上升的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．木塊受到斜面的摩擦力為2N
B．木塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C．斜面的機(jī)械效率為75%
D．拉力的功率為0.5W
三、提高滑輪組機(jī)械效率的方法：
①增加物重（增加有用功占比） ②減輕動(dòng)滑輪重 ③減少摩擦
【例題精講】
1．如圖所示，使用滑輪組提升重物時(shí)（不計(jì)繩重和摩擦），能提高機(jī)械效率的是（　　）
A．減小提升重物的高度 B．減小被提升物的質(zhì)量
C．減小定滑輪的重力 D．減小動(dòng)滑輪的重力
【課堂練習(xí)】
一、選擇題。
1．如圖所示，小明分別用甲、乙兩種不同方式把同一桶砂子從他家一樓地面提到二樓地面，若繩重和滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)。關(guān)于F1和F2做功的情況，以下判斷正確的是（　　）
A．兩種方式功率一定相等 B．兩種方式所做的有用功一定相等
C．兩種方式所做的總功一定相等 D．兩種方式機(jī)械效率一定相等
2．用圖所示的裝置提升重力為1000N的物體A，卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F為600N，滑輪組繩子自由端在拉力F作用下勻速向下移動(dòng)10m，所用時(shí)間為50s。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．動(dòng)滑輪所受的重力為200N B．物體A上升的速度為0.2m/s
C．拉力F的功率為120W D．滑輪組的機(jī)械效率約為56%
3．如圖所示，在大小為500N的拉力F作用下，滑輪組將800N的重物提升了1m。在此過(guò)程中（　　）
A．滑輪組的機(jī)械效率是62.5% B．滑輪組的機(jī)械效率是80%
C．做的有用功是500J D．做的總功是800J
4．小明學(xué)習(xí)了滑輪知識(shí)后，設(shè)計(jì)了如圖的升降裝置．在爸爸的幫助下，通過(guò)它把一個(gè)重100N的物體從地面提升到6m高的陽(yáng)臺(tái)上，拉力F為60N，用時(shí)10s，下列選項(xiàng)正確的是（　　）
A．拉力做功為600J B．拉力做功的功率72W
C．機(jī)械效率為60% D．用升降裝置可以省功
5．如圖所示，用豎直向上50N的拉力F，在10秒內(nèi)將重為120N將物體勻速提升3m（不計(jì)繩重及摩擦），下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．自由端的速度為0.6m/s B．總功是150J
C．拉力F的功率為15W D．滑輪組的機(jī)械效率為80%
6．如圖所示，在一水平地面上，木箱重600N，用力F拉繩使木箱勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木箱與地面間的摩擦力為300N， 木箱移動(dòng)了2m（不計(jì)滑輪重及繩與滑輪間的摩擦），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）

A．拉力F的大小為 100N B．拉力F做的功為600J
C．繩自由端移動(dòng)了4m D．左側(cè)滑輪對(duì)墻的拉力為450N
7．如圖所示，物塊在水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了5s，已知拉力為10N，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為90%，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．物塊受到地面的摩擦力為20N B．5s內(nèi)動(dòng)滑輪對(duì)物塊做的功為10J
C．拉力F的功率為2W D．當(dāng)物塊質(zhì)量增加，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率將不變
8．如圖，在斜面上將一個(gè)重為15N的物體勻速?gòu)男泵娴锥死巾敹耍匦泵嫦蛏系睦＝6N，斜面長(zhǎng)s＝1.2m、斜面高h(yuǎn)＝0.3m。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．斜面的機(jī)械效率為62.5% B．物體沒(méi)有受到摩擦力
C．克服物體重力做功7.2J D．增大斜面的傾斜程度，斜面的機(jī)械效率不變
9．如圖所示，物體沿斜面勻速上升，其重力為100N，沿斜面向上的拉力為50N，斜面長(zhǎng)為10m，高為4m。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．此過(guò)程中物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 B．斜面的效率為62.5%
C．物體與斜面間的摩擦力為10N D．利用此裝置既可以省力，也可以省功
二、計(jì)算題。
10．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為60kg的木箱靜止在水平地面上。小明用如圖乙所示的滑輪組將木箱從水平地面勻速提高4m，用時(shí)40s，所用的拉力為330N，不計(jì)繩重和摩擦。（g＝10N/kg）求：
（1）動(dòng)滑輪對(duì)木箱做的功；
（2）小明對(duì)滑輪組做功的功率；
（3）滑輪組的機(jī)械效率。

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