1第第 1 1 课时课时 机械效率及其计算机械效率及其计算知识点 1 有用功、额外功、总功 1.用水桶从井中提水的时候，克服_的重力做的功是有用功，克服_的重 力做的功是额外功；如果水桶掉到井里，捞上来的桶里带了一些水，克服_的重力做 的功是有用功，克服_的重力做的功是额外功.(均选填“水”或“水桶”) 2.如图 1151 所示，陈明同学用滑轮组提升摩托车的过程中，所做的有用功是( )图 1151 A.克服绳与滑轮间的摩擦力所做的功 B.克服摩托车重力所做的功 C.提升摩托车同时提升滑轮做的功 D.克服绳子的重力所做的功 知识点 2 机械效率的理解 3.下列关于机械效率的说法中正确的是( ) A.机械效率可以提高到 100% B.机械效率总小于 1 C.机械效率越高，表示做功越快 D.机械效率越高，有用功就越多 4.如图 1152 所示的剪刀剪纸时的机械效率为 80%，这表示( )图 1152 A.若作用在剪刀的动力是 1 N，则阻力是 0.8 N B.若作用在剪刀的阻力是 1 N，则动力是 0.8 N C.若作用在剪刀的动力做功 1 J，则有 0.2 J 的功用于剪纸 D.若作用在剪刀的动力做功 1 J，则有 0.8 J 的功用于剪纸 5.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把质量相同的物体匀速提升相同的高度， 则( ) A.乙升降机提升重物做的有用功多 B.甲升降机的电动机做的额外功多 C.甲升降机的电动机做的总功少 D.乙升降机的电动机做的总功少 知识点 3 机械效率的计算 6.建筑工地上，小王师傅用定滑轮匀速提升重为 270 N 的砂浆桶，所用的拉力为 300 N，砂浆桶升高的高度为 10 m.小王师傅做的有用功为_J，总功为_J，这时 定滑轮的机械效率为_%.7.如图 1153 所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面 6 m 高的三楼，沙2子的质量为 50 kg，工人匀速拉绳子的力为 300 N.求：(忽略摩擦和绳重，g取 10 N/kg) (1)工人做的总功. (2)工人做的额外功. (3)该装置的机械效率.图 11538.如图 1154 所示，不计摩擦和绳重，把一个重为 20 N 的物体沿竖直方向在 4 s 内 匀速提升了 2 m，所用拉力F为 12.5 N.下列说法中正确的是( ) A.动滑轮重 7.5 N B.4 s 内拉力F做功 25 J C.4 s 内拉力F的功率为 6.25 W D.滑轮组的机械效率为 80%图 1154 9.如图 1155 所示，工人用滑轮组匀速提升重 800 N 的货物，所用的拉力F为 500 N，货物在 50 s 内匀速上升了 5 m.在此过程中，货物上升的速度是_m/s，所做的有 用功是_J，拉力做功的功率是_W，滑轮组的机械效率是_.图 1155 10.小明用如图 1156 所示的滑轮组将重为 600 N 的物体匀速提升了一段距离，此过 程中滑轮组的机械效率为 80%，不考虑绳重及摩擦，则绳端的拉力是_N，动滑轮的 重力是_N.图 1156 11.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图 1157 所示，汽车车厢底板高度3h1.5 m，斜面长度s3 m.现用力F沿着斜面把重G1800 N 的重物匀速拉到车上，若不 计摩擦，拉力F为_N；若实际拉力F1200 N，则使用该斜面拉力做的总功是 _J，斜面的机械效率是_%.图 1157 12.人们经常会使用杠杆做功，杠杆使用中的摩擦非常小，故杠杆的机械效率非常高.假 如一根杠杆的机械效率为 90%，使用这种杠杆将 180 kg 的物体提升 5 cm，需要做的有用功 为_J，总功为_J.(g取 10 N/kg) 13.如图 1158 所示，建筑工人用 400 N 的拉力，将重 1000 N 的物体匀速提升 3 m，所用时间是 18 s.求：图 1158 (1)工人做功的功率. (2)滑轮组的机械效率.14.小明利用如图 1159 所示的装置沿水平方向匀速拉动物体A时，已知物体A受到 地面的摩擦力为 600 N，在拉力作用下物体A在 5 s 内匀速移动了 1 m，作用在绳端的拉力 为 250 N.求： (1)小明施加的拉力F所做的功. (2)有用功和额外功. (3)小明做功的功率及该装置此时的机械效率.图 1159415.2017来宾下列关于机械效率的说法正确的是( ) A.越省力的机械，机械效率越高 B.做功越少的机械，机械效率越低 C.做功越慢的机械，机械效率越低 D.总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高 16.2017南京如图 11510 所示，物体重 180 N，动滑轮重 10 N.小明用 100 N 的 拉力(方向不变)将物体匀速提升 2 m，用了 10 s，则此过程中有用功是_J，额外功 是_J，拉力的功率是_W，滑轮组的机械效率是_.图 11510教师详解详析 1.水 水桶 水桶 水 2.B 3.B54.D 解析 剪刀可以看作是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2知，要比较动 力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂，A、B 选项错误；利用剪刀的目的是剪纸，所以 剪纸做的功是有用功.由机械效率为 80%知，如果动力做功 1 J，则有 0.8 J 用于剪纸，C 选 项错误，D 选项正确.5.C 6.2700 3000 90 7.(1)由图知，n2，拉力端移动的距离：s2h26 m12 m， 拉力做的功：W总Fs300 N12 m3600 J. (2)W有用Ghmgh50 kg10 N/kg6 m3000 J， W额外W总W有用3600 J3000 J600 J.(3)100%100%83.3%.W有用 W总3000 J 3600 J8.D 9.0.1 4000 100 80% 10. 250 150解析 由图知n3，拉力端移动距离s3h，滑轮组的机械效率100%W有用 W总100%100%，则拉力F250 N.不考虑绳重及摩擦，Gh FsGh F 3hG 3FG 3600 N 3 80%F (GG动)，则动滑轮重力G动3FG3250 N600 N150 N.1 311.900 3600 75 12.90 100 13 (1)W总Fs400 N33 m3.6103 J，P总200 W.W总 t3.6 103 J 18 s(2)W有用Gh1000 N3 m3103 J，100%100%83.3%.W有用 W总3 103 J 3.6 103 J14.(1)750 J (2)600 J 150 J (3)150 W 80% 15.D 解析 机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与否与机械效率大小没有关 系，故 A 错误；机械效率越低，说明有用功占总功的比例越低，并不一定是做的功少，故 B 错误；功率与机械效率是两个没有关系的概念，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故 C 错误；机械效率是有用功与总功的比值，在总功相同时，有用功越大，机械效率就越高， 故 D 正确.16. 360 40 40 90% 解析 滑轮组提升物体时所做的有用功：W有用Gh180 N2 m360 J；由图知有 2 段绳子拉着物体，s2h22 m4 m，拉力所做的总功：W总Fs100 N4 m400 J，拉力的功率：P 40 W；W额外W总W有用400 J360 J40 J，滑轮组的W t400 J 10 s机械效率：100%100%90%. W有用 W总360 J 400 J