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[组图]初二物理暑假复习与巩固四 机械效率

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八、机械效率
知识点填空：
　　1、利用机械工作时，机械克服有用阻力所做的功叫做有用功。有用功是机械对物体所做的功，一般情况下，如果在竖直方向上提高物体， W有=_________，如在水平方向移动物体时W有=_________（即克服被移动物体受到的摩擦力所做的功）。机械克服额外阻力所做的功叫做额外功。额外功一般是指克服机械之间的_______所做的功和克服机械本身_______所做的功，额外功是不需要的但又不得不做的功。总功：是指动力对机械所做的功。总功等于有用功与额外功之和，W总=___________。

　　2、机械效率是_______________跟_______________的比值，用字母_______________表示。机械效率的公式是：_______________。由于W有总小于W总。因此使用任何机械时，它的机械效率总是________，通常用百分数表示，并且机械效率是______单位的纯数字。机械效率的高低是机械优劣的标志之一，与使用机械是否省力，省力多少_______。

　　3、对于如图所示的滑轮组，若匀速拉动且不计滑轮组摩擦，F=G，则有：
　　
　　其中：
　　n——滑轮组吊着动滑轮绳子的段数
　　h——动滑轮（物体）通过的距离
　　S——动力的作用点通过的距离，S=nh
　　G动——动滑轮所受重力，不包括定滑轮重力
　　①对于同一个滑轮组，_________越大，机械效率就越大。
　　②不同滑轮组提升重物_______，_________越小，机械效率就越大。
　　③绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

练习题
　　1、用如图所示的滑轮组提升重物。使重1200N的物体匀速上升1m。如果拉力F＝500N，则该滑轮组的机械效率＝_______________。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　2、用动滑轮提起重物。人拉绳的力为25N，不计滑轮重和摩擦，滑轮对重物做功100J，则重物升高的距离为_______m。

　　（ ）3、在“测滑轮组的机械效率”实验中，用滑轮组第一次将一个钩码匀速向上提升h，第二次将同样的两个钩码匀速向上提升h。下列说法正确的是(不计摩擦)
　　A．额外功不变，有用功不变　　　　　　　　 B．额外功增加，有用功不变
　　C．额外功增加，有用功增加　　　　　　　　 D．额外功不变，有用功增加

　　（ ）4、关于机械效率，下列说法中正确的是
　　A．机械做功越快，机械效率越高
　　B．机械所做的总功越少，机械效率越高
　　C．机械做的有用功在总功中占的百分比越大，机械效率越高
　　D．使用机械时，所用动力跟物重的比值越小，机械效率越高

　　（ ）5、如图所示，工人师傅用滑轮提升重物，图中滑轮质量相同，不计绳重及滑轮轴摩擦，若把同一货物匀速提升相同的高度，下列说法错误的是
　　A．使用定滑轮比使用动滑轮费力
　　B．使用定滑轮比使用动滑轮的机械效率高
　　C．使用定滑轮和使用动滑轮的有用功相同
　　D．使用定滑轮和使用动滑轮的总功相同

　　（ ）6、如图所示的装置，在相同的时间内，同样的大小的力F1、F2，把物重相等的物体 G1、G2提升相同的高度，比较甲、乙两装置的机械效率、和F1、F2做功的功率P1、P2
　　A、＞，P1＞P2
　　B、＜，P1＜P2
　　C、＞，P1＜P2
　　D、=， P1＝P2

　　7、在物理课上，同学们通过实验对斜面的机械效率进行探究。其中一组同学研究“斜面的倾斜程度跟机械效率的关系”。下表是他们的部分实验数据。
实验序号 斜面倾
角/。		 木块重G/N 拉力
F/N		 斜面高
h/cm		 斜面长
S/cm		 机械效
率/%
1 10 2 0.6 10 57.6 57.9
2 15 2 0.8 10 38.6 64.8
3 20 2 1.0 10 29.2 68.5
4 25 2 1.1 10 24.0 75.8
5 30 2 1.2 10 20.0 83.3
　　⑴分析表中的数据，可以知道：
　　①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是_______________；
　　②实验中，拉力做的有用功__________（填“相等”或“不相等”）；
　　③实验中，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功__________（填“增加”、“不变”或“减少”）；
　　④额外功减少的原因是________________________________；
　　⑵进而可以有如下推论：
　　①木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是_______________________；
　　②从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是_____________。

　　8、测滑轮组的机械效率。
　　（1）利用图所示的滑轮组成滑轮组，要求弹簧测力计向上拉，在图中画出滑轮组的绕法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（2）使钩码升高的过程中应向上_______________拉动弹簧测力计；记下钩码及弹簧测力计的位置。拉动弹簧测力计使重为G的钩码升高，读出弹簧测力计的示数F，用刻度尺分别测出钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离S。
　　（3）用公式计算机械效率比用计算出的结果_______（填：“偏大”、“相同”或 “偏小”）。
　　（4） 保持此装置不变，将提升的钩码增加为2G ,滑轮组的机械效率将_______________。（填：“增大”、“不变”或 “减小”）。

　　9、小刚同学体重500N，站在水平地面上用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升重物。已知每个滑轮重40N。当他提升起600N的重物时（不计绳重及轴摩擦），请在图中画好绳子的绕法。
　　⑴在匀速提升重物升高1m的过程中，小刚做功多少？
　　⑵小刚用此滑轮组提升重物的过程中，机械效率最大是多少？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　（ ）10、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，人站在地面上将质量为50kg的物体匀速升高2m，不计摩擦和绳重，则（多选）
　　A．在不考虑滑轮重的情况下，拉绳的力为245N
　　B．实际拉绳的力为300N，则拉力所做的总功是600J
　　C．实际拉绳的力为300N，则额外功是110J
　　D．实际拉绳的力为300N，此时滑轮组的机械效率是81.7%

　　（ ）11、物体A在滑轮组拉力的作用下，1s内沿水平地面匀速移动了0.2m。弹簧测力计的示数如图所示。不计滑轮重和轴摩擦，则（多选）
　　A．绳子自由端的拉力F=2.2N
　　B．物体A受到的摩擦力f＝6.6N
　　C．绳子自由端移动速度v＝0.1m/s
　　D．滑轮组对物体A做功的功率P＝0.88W

　　12、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据见下表。
实验次数 钩码重
G/Ｎ		 钩码上升
高度h/cm		 弹簧测力计
示数F/Ｎ		 绳自由端移动
距离S/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
　　⑴此实验使用的滑轮组中，有________个动滑轮；
　　⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为____________%；
　　⑶第二次实验测得滑轮组的机械效率__________（填“高于”、“低于”或“等于”）第一次的机械效率。原因是：______________________________。

　　13、某同学用图所示的两个滑轮组做“探究滑轮组机械效率与滑轮组结构关系”的实验，得到的实验数据如下表：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
实验
次数		 使用机械 钩码重G/N 钩码上升的距离h/m 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计作用点移动距离S/m W有/J W总/J 机械效率
%
1 滑轮组甲 2 0.1 0.8 0.3 0.2 0.24 83
2 滑轮组乙 2 0.1 0.6 　 0.2 　 　
　　若不计绳重和摩擦，补齐表格中的数据。分析表中的数据可知：用不同结构的滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率是不同的，其原因是_______________。

　　14、用如图所示的滑轮组提升G1＝600N的重物，在重物匀速上升2m的过程中，拉力F1所做的功是1500J。忽略摩擦和绳重。求：
　　⑴滑轮组做的有用功W有用；
　　⑵滑轮组的机械效率；
　　⑶若用此滑轮组提升G2＝1200N的重物，使G2以0.5m/s的速度匀速升高时，所用拉力F2的功率。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　15、用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%。不计摩擦和绳重，求：⑴重物上升的速度；⑵如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，那么，每段绳子承担的力是多少？机械效率还是80%吗？

　　16、如图所示，工人利用滑轮组提升矿井中重420N的物体A，用F＝250N的水平力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m。求滑轮组的机械效率。若用此滑轮组以相同的速度匀速提升重720N的物体B，则此时工人做功的功率多大？（不计绳重和摩擦）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　17、一个质量为65kg的工人，用如图所示的装置提升物体A。若物体A重1000N，装物体A的托板重200N，每个滑轮重均为50N。不计轴摩擦。（g=10N/kg）问：
　　⑴此装置是否会将此工人吊离地面？画出工人受力的示意图。
　　⑵如果工人能提升起重物，提升物体A的机械效率是多少？
　　⑶当物体A以0.1m/s的速度匀速上升时，工人做功的功率是多大？

知识点填空答案：
　　1、W有=Gh，W有=fS，摩擦，重力， W总= W有+ W额。

　　2、有用功，总功，，公式是：，小于1，没有，无关。

　　3、①对于同一个滑轮组，物体重力越大，机械效率就越大。
　　　 ②不同滑轮组提升重物相同，动滑轮重力越小，机械效率就越大。

练习题答案：
　　1、80% 2、2 3、D 4、C 5、D 6、C

　　7、⑴①倾角越大，机械效率越高；②相等；③减少；④木块受到的摩擦力变小了。
　　⑵①倾角越大，摩擦力越小；②木块对斜面的压力变小了

　　8、（1）图中n=3
　　（2）匀速（3）偏大（4）增大

　　9、注意绳子的自由端应该向下，n=2。
　　⑴640J
　　⑵绳子的最大拉力等于人的体重500N，最大提起960N重的物体，机械效率最大是96%。

　　10、AD 11、AD 12、⑴两；⑵62.5；⑶高于。物体重力较大

　　13、0.5，0.3，66.7，动滑轮重力不同

　　14、W有用＝G1h＝600N×2m＝1200J
　　　　
　　　　
　　　　
　　　　＝(1200N＋150N)×0.5m/s＝675W

　　 15、⑴绳子上升的速度2m/s，4根绳子拉住物体，重物上升的速度0.5m/s
　　　　 ⑵动滑轮重：G滑=4F-G物=625N×4-2000N=500N。
　　　　　 若物重3500N，滑轮重500N，用4根绳拉物匀速前进，需要拉力为
　　　　　 。机械效率变成87.5%

　　16、==84%
　　　　G轮=2F－GA=2×250N－420N=80N
　　　　FB===400N
　　　　PB=FBv′=2FBv=2×400N×0.5m/s=400W

　　17、
　　 ⑴ G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N
　　　　有两段绳子承重，n＝2
　　　　F拉＝＝＝625N＜G人
　　　　所以不会将人吊离地面。
　　⑵ η＝＝
　　　　＝＝＝80%
　　⑶ 人匀速拉绳的速度v人＝nv物＝2×0.1m/s＝0.2m/s

来源：中国哲士网

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