機械效率知識點梳理與典型例題

1、機械效率一、知識梳理：（一、）正確理解有用功、額外功和總功1、有用功： 叫有用功。通常是機械對物體所做的功就是有用功。例如，你用滑輪組勻速提升重物時， W有用=Gh；又如用滑輪組拉動重物在水平面上勻速移動時， W有用=fs。2、額外功： 叫額外功，通常是克服機械自重和摩擦所做的功。3、總功： 叫總功。通常是人使用機械時對機械所做的功。W總=Fs，既然是人做的功，那么這里的F就是人使用機械時所用的力，s是人的力所通過的距離。有用功、額外功和總功的關(guān)系是W總=W有+W額外。說明：有時候額外功題目中已經(jīng)忽略，則總功就等于有用功（在實際生活中不存在）有用功和額外功并不一定是固定的，要根據(jù)事件的目的進行

2、判定（二、）機械效率1、定義：機械效率是 ，表達式= = 。由表達式可知：（1）總功一定時，機械做的有用功越多，或額外功越少，機械效率就越高。（2）當(dāng)有用功一定時，機械所做的總功越少，或額外功越少，機械效率越高。2. 機械效率是個比值，通常用百分數(shù)表示，由于使用任何機械都要做額外功，因此有用功總小于總功，所以總 l。二、分類典型例題：題型一：對有用功、額外功、總功的認識，并能利用機械效率公式進行簡單的分析判斷例1：下列機械效率的說法正確的是（ ）A機械效率可以提高到100% B機械效率總小于1C功率大的機械機械效率高 D機械效率越高,有用功就越多例2：各種機械在使用時產(chǎn)生額外功的原因不完全相同

3、，要根據(jù)具體情況具體分析。具體分析圖1中三種做功情況(滑輪規(guī)格均相同，不計繩重)，產(chǎn)生額外功最多的應(yīng)是 圖。若鉤碼的質(zhì)量為100g，在三種情況中均被提高1m，各種情況機械做的有用功均為 J，通過分析可判斷出 圖的機械效率最大。例3：小紅用塑料桶從井中打水；小軍把不小心掉進井中的塑料桶打撈上來。在這兩個情形中水桶中都有水。那么下列分析中正確的是（ ）A、兩個情形中，兩人對水做的功都是有用功B、兩個情形中，兩人對水做的功都是總功C、兩個情形中，兩人對水做的功都是額外功D、小紅對水做的功是有用功，小軍對水做的功是額外功題型二：會簡單計算有用功、額外功、總功和機械效率（簡單公式的運用）A、豎直方向圖2

4、例4：工人利用如圖2所示的滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升0.5m，工人對繩的拉力為600N，則滑輪組對重物所做的有用功W有用=_J，該滑輪組此時的機械效率_%.例5、重2540牛的貨物。如圖1所示，滑輪組把它提升1.7米。若不考慮摩擦，也不考慮滑輪和繩子的物重，則：（1）繩端拉力F是多少牛？（2）繩端移動的距離是多少米？（3）若考慮摩擦、滑輪和繩子的物重，須在繩端施力800牛，滑輪組的機械效率是多少？例6、用如圖所示的滑輪組將重500N的物體，在2S內(nèi)勻速提升6m，已知拉力的大小為200N，不計繩重及摩擦，求：（1） 滑輪組提升重物時所做的有用功。（2） 滑輪組的機械效率。（3） 拉

5、力的功率。（4） 動滑輪的重。例7、如圖3所示，某礦產(chǎn)工人用200N的水平拉力，抓緊繩子一端，沿水平地面勻速向右運動，在10s內(nèi)將礦井里質(zhì)量為32kg的物體提升4m。根據(jù)題給條件，請你計算出與本題相關(guān)的5個物理量，要求寫出簡要說明和結(jié)果。（g取10Nkg）圖3 例8、用如圖所示的滑輪組吊起一物重為100N的物體，上升1m，機械效率為80%求1）拉力F是多少？2）若物重再加5N，提升1m總功，拉力，機械效率分別是多少？(不計繩重和繩與滑輪間的摩擦)B、水平方向上（中考不做要求）例9、用如圖所示的滑輪組拉著物體勻速前進了20cm若物體與地面的摩擦力為9N，則人所做的有用功是多少？如果對繩的拉力，則

6、該滑輪組的機械效率是多少？例10、如圖2所示，物體重15000牛頓，物體與水平地面的滑動摩擦力為物體重的0.2倍，滑輪組的機械效率為80%，求物體向左勻速運動時繩的自由端的拉力是多大？C、斜面問題例11、如圖所示，斜面長3m，高1m。工人用400N的力沿斜面方向?qū)⒅?40N的箱子推到車上。求：（1）工人做的有用功。（2）工人做的總功。（3）該斜面的機械效率。（4）箱子與斜面間的摩擦力。例12、如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f,則下列關(guān)于斜面機械效率的表達式正確的是A. B.C. D.例13、如圖是小明“探究斜面的機

7、械效率與傾斜程度關(guān)系”的實驗裝置，他在實驗時用彈簧測力計拉著重為6N的木塊分別沿傾斜程度不同的同一斜面勻速向上運動，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。實驗次數(shù)斜面傾斜程度斜面高h/m斜面長s/m沿斜面拉力F/N機械效率1較緩0.10.5260%2較陡0.20.53（1）在第2次實驗中拉力所做的額外功是J，機械效率是。（2）小明完成兩次實驗后，得出的結(jié)論是：光滑程度一樣的斜面，其傾斜程度越大，機械效率越高。你覺得他的結(jié)論（選填“可靠”或“不可靠”），理由是。（3）斜面在生產(chǎn)、生活中隨處可見。在盤山公路、鑷子、螺絲釘、汽車方向盤中，應(yīng)用了斜面的是、。D、杠桿問題例14、利用如圖所示的杠桿將重3N的物體緩慢勻速提

8、升10cm，手的拉力F為2N，手移動的距離為30cm。則杠桿的機械效率為多少？例15、用如圖14所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升（1）實驗中，將杠桿拉至如圖7所示的中虛線位置，測力計的示數(shù)F為0.5N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機械效率為 %請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：（2）為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N測力計移

9、動距離s/m機械效率/%1A1.50.100.70.3071.42B2.00.151.20.3083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：；請簡要說明兩條理由：；D、推導(dǎo)公式的運用（忽略滑輪和繩之間的摩擦）表達式= 例16、質(zhì)量為0.8kg的重物A先靜止在水平桌面上，與桌面的接觸面積為0.01m2，然后利用如圖19所示的裝置將它勻速提升0.1m，所用的拉力F大小為5N，若繩重和摩擦不計，動滑輪有質(zhì)量，計算時g取10N/kg。求：（1）重物靜止時對桌面的壓強。（2）提升該物體時做的總功。（3）動滑輪的重力。（4）若仍用此裝置將另一個重為10

10、N的重物B也勻速提升0.1m，此時的機械效率比提升重物A時的機械效率增加多少。例17、張強同學(xué)利用如圖所示的滑輪組將貨物運送到樓上，圖中每個滑輪等重，不計繩子重和摩擦。如果所送貨物重G從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷。每次均勻速拉動繩子，且提升同樣的高度。圖乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物的重力的增加而變化的圖像。請根據(jù)有關(guān)信息完成以下問題：（1）每個滑輪的重是多少？（2）繩子能承受的最大拉力是多少？（3）當(dāng)繩子的拉力最大時，滑輪組的機械效率是多少?例18、會測定滑輪組的機械效率，通過探究認識不同情況下滑輪組的機械效率不同，并能解釋其中的原因例1：在測定滑輪組的機械效率的實驗中，朱鋼同學(xué)手拉彈簧測力計使鉤碼向上緩緩 做運動，并將一組實驗數(shù)據(jù)填入下表，（1）請你完成實驗表格。拉力F(N)鉤碼重G（N）測力計線端提升的距離s（cm）鉤碼上升的高度h（cm）有用功W有（J）總功W總（J）機械效率0.30.63010（