機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)梳理與典型例題

1、機(jī)械效率一、知識(shí)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(jī)械對(duì)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(shí)， W有用=Gh；又如用滑輪組拉動(dòng)重物在水平面上勻速移動(dòng)時(shí)， W有用=fs。2、額外功： 叫額外功，通常是克服機(jī)械自重和摩擦所做的功。3、總功： 叫總功。通常是人使用機(jī)械時(shí)對(duì)機(jī)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(jī)械時(shí)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(shí)候額外功題目中已經(jīng)忽略，則總功就等于有用功（在實(shí)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(jìn)行

2、判定（二、）機(jī)械效率1、定義：機(jī)械效率是 ，表達(dá)式= = 。由表達(dá)式可知：（1）總功一定時(shí)，機(jī)械做的有用功越多，或額外功越少，機(jī)械效率就越高。（2）當(dāng)有用功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越少，或額外功越少，機(jī)械效率越高。2. 機(jī)械效率是個(gè)比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示，由于使用任何機(jī)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(duì)有用功、額外功、總功的認(rèn)識(shí)，并能利用機(jī)械效率公式進(jìn)行簡單的分析判斷例1：下列機(jī)械效率的說法正確的是（ ）A機(jī)械效率可以提高到100% B機(jī)械效率總小于1C功率大的機(jī)械機(jī)械效率高 D機(jī)械效率越高,有用功就越多例2：各種機(jī)械在使用時(shí)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(jì)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(jī)械做的有用功均為 J，通過分析可判斷出 圖的機(jī)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(jìn)井中的塑料桶打撈上來。在這兩個(gè)情形中水桶中都有水。那么下列分析中正確的是（ ）A、兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是有用功B、兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是總功C、兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是額外功D、小紅對(duì)水做的功是有用功，小軍對(duì)水做的功是額外功題型二：會(huì)簡單計(jì)算有用功、額外功、總功和機(jī)械效率（簡單公式的運(yùn)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(duì)繩的拉力為600N，則滑輪組對(duì)重物所做的有用功W有用=_J，該滑輪組此時(shí)的機(jī)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(dòng)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(jī)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(jì)繩重及摩擦，求：（1） 滑輪組提升重物時(shí)所做的有用功。（2） 滑輪組的機(jī)械效率。（3） 拉

5、力的功率。（4） 動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(qǐng)你計(jì)算出與本題相關(guān)的5個(gè)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(jī)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(jī)械效率分別是多少？(不計(jì)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(jìn)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(duì)繩的拉力，則

6、該滑輪組的機(jī)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(dòng)摩擦力為物體重的0.2倍，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求物體向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(jī)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(jī)械效率的表達(dá)式正確的是A. B.C. D.例13、如圖是小明“探究斜面的機(jī)

7、械效率與傾斜程度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，他在實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)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(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜程度斜面高h(yuǎn)/m斜面長s/m沿斜面拉力F/N機(jī)械效率1較緩0.10.5260%2較陡0.20.53（1）在第2次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的額外功是J，機(jī)械效率是。（2）小明完成兩次實(shí)驗(yàn)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(jī)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(dòng)的距離為30cm。則杠桿的機(jī)械效率為多少？例15、用如圖14所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至如圖7所示的中虛線位置，測(cè)力計(jì)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(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為 %請(qǐng)寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因：（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測(cè)力計(jì)移

9、動(dòng)距離s/m機(jī)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(jī)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(qǐng)簡要說明兩條理由：；D、推導(dǎo)公式的運(yùn)用（忽略滑輪和繩之間的摩擦）表達(dá)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(jì)，動(dòng)滑輪有質(zhì)量，計(jì)算時(shí)g取10N/kg。求：（1）重物靜止時(shí)對(duì)桌面的壓強(qiáng)。（2）提升該物體時(shí)做的總功。（3）動(dòng)滑輪的重力。（4）若仍用此裝置將另一個(gè)重為10

10、N的重物B也勻速提升0.1m，此時(shí)的機(jī)械效率比提升重物A時(shí)的機(jī)械效率增加多少。例17、張強(qiáng)同學(xué)利用如圖所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上，圖中每個(gè)滑輪等重，不計(jì)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(dòng)繩子，且提升同樣的高度。圖乙記錄了在整個(gè)過程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物的重力的增加而變化的圖像。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息完成以下問題：（1）每個(gè)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(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多少?例18、會(huì)測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率，通過探究認(rèn)識(shí)不同情況下滑輪組的機(jī)械效率不同，并能解釋其中的原因例1：在測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，朱鋼同學(xué)手拉彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼向上緩緩 做運(yùn)動(dòng)，并將一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表，（1）請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)表格。拉力F(N)鉤碼重G（N）測(cè)力計(jì)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(jī)械效率0.30.63010（