12.3 机械效率 知识点回顾 1.有用功:对人们有用的功,等于直接用手对重物所做的功(Gh)。 公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总。 2.额外功:并非我们需要但又不得不做的功。 公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)。 3.总功:有用功加额外功或动力所做的功。 公式:W总=W有用+W额=Fs=W有用/η。 4.机械效率和功率的区别 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的_____,即单位时间内完成的功功率越大,做功越快;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功,机械效率越大,有用功跟总功的比值_____。有用功总_____总功,所以机械效率总_____。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。 提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦等。 5.滑轮组的机械效率: (1)概念: (2)计算: (3)提高滑轮组机械效率的方法: ①增加物重(增加有用功占比) ②减轻动滑轮重 ③减少摩擦 (4)特殊滑轮的机械效率: 练习题 一、选择题 1.关于功、功率和机械效率下列说法正确的是( ) A.做功多的机械,功率一定大 B.功率大的机械,做功一定快 C.功率大的机械,机械效率一定高 D.改进机械的性能可以使机械效率达到100% 2.两台机械,甲机械效率为80%,乙机械效率为60%,下列说法正确的是( ) A.甲机械一定比乙机械省力 B.甲机械一定比乙机械做功快 C.甲机械做的有用功一定比乙机械的多 D.有用功相同时,乙机械所做的总功多 3.如图所示,用沿斜面向上的力拉着物体从斜面底端匀速运动到斜面顶端,下列做法中能提高此过程中斜面机械效率的是( ) A.增大斜面的倾斜程度 B.在斜面上铺较粗糙的棉布 C.将垫斜面的木块向右移动一些 D.把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的 4.如图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2(不计绳重与摩擦)。则( ) A.W1<W2,η1>η2 B.W1<W2,η1<η2 C.W1>W2,η1>η2 D.W1>W2,η1<η2 5.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( ) A. B. C. D. 6.在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中,下列说法正确的是( ) A.工人所拉绳子移动了15m B.动滑轮所受重力为10N C.滑轮组所做的有用功为2000J D.滑轮组的机械效率为95% 7.某型号挖掘机在6s内将装满铲斗的质量为0.75t的泥土送到10m外的岸边,挖掘深度(如图乙所示)发动机的总功率是20kW,(取)则( ) A.挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,挖掘机对泥土做功为 B.挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,挖掘机对泥土做功为 C.挖泥过程中挖掘机的机械效率为12.5% D.挖泥过程中挖掘机的额外功为 8.如图所示,小明用滑轮组将一桶重为200N的水在10s内匀速提升6m,拉力F为150N。忽略绳重、桶重及摩擦,下列说法正确的是( ) A.使用滑轮组既能省力又能省功 B.该滑轮组的机械效率为80% C.该滑轮组的动滑轮重为100N D.若提升过程中,有部分水洒出,滑轮组的机械效率不变 二、填空题 9.如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼,两种方式所做的总功W甲、W乙,机械效率为η甲、η乙.若不计绳重及摩擦,则有下列关系:W甲 W乙,η甲 η乙。(选填“>”、“=”或“<”) 10. ... ...
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