八年级物理机械效率专题复习.docx
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八年级物理机械效率专题复习
机械效率
例、将500N的沙子,运到三楼,每层楼高3米,用重4N的桶装沙子,用2N重的动滑轮提升。
(绳重摩擦忽略不计)其中有用功是;额外功是总功是。
1、有用功——W有用:
使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。
在提升物体时,W有用=Gh。
2、额外功——W额外
(1)使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。
(2)额外功的主要来源:
①提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。
②克服
机械的摩擦所做的功。
3、总功——W总:
(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功,它等于有用功和额外功的总和。
即:
W总=。
(2)若人对机械的动力为F,绳子自由端移动的距离为S,则:
W总=
4、机械效率——η
(1)定义:
有用功与总功的比值叫机械效率。
(2)公式:
η=。
(3)机械效率总是小于,为什么
(4)提高机械效率的方法;
①有用功相同,减小额外功,例如将同一重物,提升相同高度即功相同,用轻质滑轮、杠杆提升,减小功,从而增大了机械效率;
②额外功相同,增大有用功 例如、用同一滑轮组或杠杆提升不同重物(忽略摩擦力),所做的功相同,增大所提升的物体的重力即增大了功,从而增大了机械效率。
基础训练
1、如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m,物体被提高的距离h=2m,求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的总功W总;
(3)该滑轮组的机械效率η。
2、斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是_________J,有用功是,斜面的机械效率是_________。
(使用斜面所做的额外功指的是克服物体)
3、小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,所用的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒。
他将棒的一端固定,把重为15N的重物挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,如图11所示。
若把重物提升了lOcm,则小明使用杠杆所做的有用功为______J,机械效率是_______。
4、如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳子重和摩擦不计,在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升,求:
(1)拉力F的大小(3分)
(2)拉力做功的功率(3分)
(3)滑轮组的机械效率(3分)
机械效率
例1、用如图1的滑轮组把货物拉上货仓,物重G为480N,用滑轮组将
重物匀速提升2m,所用拉力F为200N,滑轮组的机械效率为______。
公式为=W有用/W总=Gh/Fs=
分析:
由变形公式h=G/Fn可知,滑轮组的机械效率与提升物体的高度关。
拓展2:
当利用滑轮组将物体克服摩擦水平拉动一定距离时,有用功应为物体克服摩擦向前移动所做的功,即W有用=fs又因S绳=ns
公式:
=W有用/W总=fs/F=
例2、小明利用如图2所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000N的物体A,A受到地面
的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则该装置的机械效率为______。
巩固练习
1、.如图所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是()
A.对物体做的功是额外功B.拉力F做的功是有用功
C.拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍
D.增加物体重力可以增加滑轮组机械效率
2.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则()
A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.乙吊车的电动机做的额外功较多
C.甲吊车的电动机做的总功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
3.如图的剪刀剪纸机械效率为80%,这表示()
A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸
4.如图所示,用动滑轮将重为10N的物块竖直向上匀速提升20cm,拉力为6N此过程中拉力做的功为J,动滑轮的机械效率为,物块在上升过程中,机械能(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
5.用如图所示的滑轮组,将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升,拉力F=6N,拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率 ,若不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为 N.
6.如图所示,斜面长6m,高1m,工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上,推力对箱子做的功是J,斜面的机械效率是。
7.为了粉刷教室,需要将涂料运到五楼。
工人师傅可以采用的方法有:
①用人直接搬运上去;②用定滑轮提上去;③用动滑轮提上去。
在这几种方法中
A.最省力的是②B.最省力的是③
C.做有用功最多的是①D.机械效率最高的是③
8、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图16甲所示的滑轮组进行实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度,与所提物体的重力大小;(均选填“有关”或“无关”)
(2)请用实验中所测量的物理量符号写出计算机械效率的表达式η=,并算出第4次实验的机械效率为;
(3)如果换用图16乙所示装置进行实验,把同一重物提升相同高度,需要做的额外功更,所以机械效率更:
(4)关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以下说法正确的是()。
A.提升越重的物体,机械效率越大B.有用功越大,机械效率一定越大
C.额外功越大,机擞效率一定越小D.同一机械的机械效率是恒定不变的
9.某实验小组的同学在探究斜面的机械效率时,他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动,收集了下表中的实验数据:
实验第次
斜面的倾斜程度
小车重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
5
0.2
2.2
1
45%
2
较陡
5
0.5
3.6
1
69%
3
最陡
5
0.7
4.2
1
83%
(1)分析上表中的数据得出:
当斜面________时,越省力;
(2)分析上表中的数据还可得出:
当斜面________时,斜面的机械效率最大;
(3)该小组又做了第4次实验:
他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别为0.5m和lm,用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动,读出这时弹簧测力计的示数为4.5N,则他们测出斜面的机械效率为________。
把第4次与第________次的测量结果相比较,才能得出:
当斜面越粗糙时斜面的机械效率越小。
10.建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.
则
(1)、该工人所做的有用功是多少J?
(2)、总功为多少J?
(3、)该滑轮组的机械效率是多少。
若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将(填“变大”、“变小”或“不变”)
11、小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受的摩擦力Ff=600N,小强所用拉力F=250N,
则
(1)、拉力F的功率是多少W?
(2)、该装置的机械效率是.
12、如图所示,不计绳重和摩擦,拉力F是125N,在10s内将重物匀速提升2m,此时滑轮组的机械效率是80%,求;
(1)、拉力F的功率
(2)、物体重多少牛
13.在工地上,赵师傅用如图12所示的滑轮组,将600N的木箱从地面匀速提升到6m高的地方,所用时间为60s,整个过程中滑轮组的机械效率是80%,不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量。
求:
(1)木箱匀速土升的速度是多少?
(2)整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少?
(3)动滑轮的重量是多大?
作业1.重20牛的物体在力F=4牛作用下以5米/秒的速度在水平面上作匀速运动,拉力F在4秒钟内做的功等于___焦,功率等于___瓦。
2用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物,在不计摩擦和绳子重的情况下,机械效率最高的是------------------------------------------------------()
A定滑轮B动滑轮C滑轮组D三种情况相同
3、用图所示的滑轮组提起货物,已知货物重G=400牛顿,滑轮绳子质量和滑轮与轴之间的摩擦忽略不计,要把货物升高2米,F做的功是__________焦耳,拉力F是_______牛顿.
4、采取下列措施,可以提高机械效率的是:
()
A.有用功一定,增大总功B.总功一定,增大额外功
C.有用功一定,减小额外功D..额外功一定,减少总功
5、小明沿水平方向用80牛的力,将重50牛的球沿水平方向推出,球
在地面上滚过10米后停下,在球滚动的过程中,小明对球做的功是
( )
A.800焦B.500焦C.1300焦D.0焦
6、画出图4中杠杆所受各力对于支点O的力臂(不计杠杆所受重力)。
7. 一小轿车以108千米/时的速度匀速行驶,此时发动机动率是75千瓦,行驶30分钟,求:
(1)发动机的牵引力是多大?
(2)发动机在这段时间内做的功。
8.如图所示,用动滑轮将重为10N的物块竖直向上匀速提升20cm,拉力为6N此过程中拉力做的功为J,动滑轮的机械效率为,物块在上升过程中,机械能(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
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