10.5 机械效率 【课时衔接】 1.(功、功率的大小比较)在一次登楼比赛中,体重相同的甲、乙两同学同时从一楼出发,他们登楼的速度保持不变。当甲刚登上七楼时,乙刚登上六楼。这个过程中,他们所做的功的大小关系是W甲 W乙;他们做功的功率大小关系是P甲 P乙。(均选填“>”“<”或“=”) 2.(功、功率的计算)如图甲所示,一块质量为0.4 kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上用F=6 N的拉力使其向上匀速运动,铁块运动的速度v与时间t的关系图像如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N,10 s内拉力F做的功为 J,功率为 W。(g取10 N/kg) 【基础通关】 3.当你用桶从井中提水时,你对桶所做的功是 ;如果桶掉进井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带一些水,这时你对桶所做的功是 。(均选填“总功”“有用功”或“额外功”) 4.某机械的机械效率为80%,它表示的物理意义是 ,若有用功为160 J,那么总功为 J。 5.一斜面长4.8 m、高1.2 m,把重为1200 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,沿斜面的拉力为400 N,则总功为 J,有用功为 J,额外功为 J。 6.教材变式练明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》,如图所示,这是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于 (选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),使用时,机械效率η (选填“>”“<”或“=”)1。 7.用如图所示的电动起重机将6000 N的重物匀速提升了4 m,电动机的功率为5000 W,此过程用时10 s。下列说法正确的是 ( ) A.起重机对重物做的有用功是2×104 J B.起重机的电动机做的总功是6×104 J C.起重机的机械效率是48% D.若减小动滑轮受到的重力,起重机的机械效率将变小 【素养提升】 8.如图所示,用重为G的均匀杠杆,先后把同一重物挂在A、B两处匀速提升相同高度,支点处的摩擦不计,下列说法正确的是 ( ) A.重物在A点处人做的有用功多 B.在提升重物时杠杆可节省距离 C.重物在A点处杠杆的机械效率更高 D.重物在B点处杠杆的机械效率更高 9.如图所示,一个重为600 N的物体,通过滑轮组在25 N拉力作用下,2 s内沿直线匀速运动了2 m。已知物体受到的滑动摩擦力为60 N,此过程中,绳子自由端移动了 m,拉力的功率是 W,该滑轮组的机械效率是 。 10.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如表: 序号 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 物体上升的高度h/m 绳端受到 的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根据表格中的数据,在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。 (2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应 (选填“保持静止”或“匀速上升”)。 (3)第三次实验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为 N,滑轮组的机械效率为 。 (4)根据表格中的数据分析可知: ①随着物重的增大,额外功 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 。 ②要提高同一滑轮组的机械效率,可以采取 的措施。 11.如图所示,工人用250 N的力F将重为400 N的物体在10 s内匀速提升2 m,在此过程中,问: (1)工人做的功是多少 (2)工人做功的功率是多少 (3)工人做的有用功是多少 (4)滑轮组的机械效率是多少 12.素养综合练如图所示,工人利用斜面把货物搬运到汽车上。工人先利用斜面将货物匀速推到车边缘,再沿车内水平面将货物匀速推到车里面,整个过程中,推力大小始终为800 N,方向与货物运动方向保持一致。斜面的高为0.9 m,长为1.5 m,车内水平面的长度为1.8 m,货物重为1000 N。求: (1)货物在斜面上运动的过程中,受到的摩擦力的大小; (2)斜面的机械效率。 参考答案 1.> > 2.2 12 1.2 3.额外功 有用功 4.该机械做功过程中,有用功与总功的比值为80% 200 5.1920 1440 ... ...
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