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文檔簡介
1、機(jī)械效率(提高篇)5、如果是水桶掉在了水井里,需要把水桶撈上來。在將水桶撈上來的過程中,克服水的重力所做的功是_ 功,克服桶的重力所做的功是 _ 功,人在整個撈桶過程中做的功是 _,由此可見,應(yīng)該根據(jù)_來判斷有用功和額外功。6、如圖所示,用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度,不計(jì)繩重與摩擦,且動滑輪重 G動小于物體的物重 G,甲圖中拉力做的功為 W甲,乙圖中拉力做的功 W乙,則所用的拉力F甲乙,W甲_W乙,其機(jī)械效率n甲_n乙。(均選填“”_“v”或“=”)0甲7、小勇用如圖所示滑輪組拉著物體勻速前進(jìn)了 與地面的摩擦力為 9 N,則他所做的功是率為_ %8、如圖所示,
2、某同學(xué)用 6N 的拉力將重為 8N 的物體拉上高 3m 長 5m 的斜面,則該斜面的機(jī)械效率一、填空題1、某機(jī)械的機(jī)械效率為 80%使用它做 400J 的有用功,需同時做2、在實(shí)際生產(chǎn)勞動中使用機(jī)械時,總要做一些額外功,原因是任何機(jī)械本身都有件與零件之間在發(fā)生相對運(yùn)動時還存在著 _ ,所以任何機(jī)械的機(jī)械效率總是“大于”或“小于”)。3、 要提高機(jī)械效率,關(guān)鍵在于減小 _ 功。我們可以用通過簡化 _結(jié)構(gòu),_機(jī)械自重等方法,來提高機(jī)械效率。4、如圖所示,在“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,物體重62 沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計(jì),物體上升高度為 10cm,此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N,滑輪組的機(jī)械效率是
3、J的額外功。_,并且機(jī)械零100% (選填減小摩擦,還可以乙0. 2 m 則繩子自由端移動的距離為 _ m。若物體_J。如果小勇對繩的拉力F= 4 N,該滑輪組的機(jī)械效2二、選擇題9、甲吊車比乙吊車的機(jī)械效率高,當(dāng)它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同高度時,則(A. 甲吊車的電動機(jī)做的有用功較多B. 乙吊車的電動機(jī)做的額外功較多C. 甲吊車的電動機(jī)做的總功較多D. 甲、乙兩吊車的電動機(jī)做的總功相同10、 (多選)在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時,同學(xué)們得到了很多結(jié)論,其中正確的是()A. 滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān)B. 滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪的重力有關(guān)C. 滑輪組的機(jī)械效率與
4、滑輪和繩子間的摩擦有關(guān)D. 滑輪組的機(jī)械效率與承重繩子的段數(shù)有關(guān)11、 小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組(如圖所示),分別將同一物體勻速提高到相同高度,滑輪組的機(jī)械效率分別為1、2。下列關(guān)系正確的是(忽略繩重及摩擦)()A. F1F2,1 B.F1F2,12C. FyF2,1=2D. FyF2,1212、(多選)如圖所示,小暉用 60N 的拉力,在 2s 內(nèi)將重 100N 的物體升高了 20cm 貝卩()A. 繩子自由端被拉下 60cmB. 拉力的功率為 24WC. 有用功為 20JD. 滑輪組的機(jī)械效率為 83%13、下面措施中能使滑輪組的機(jī)械效率提高的是()A. 增加提升重物的高度B.
5、 給滑輪的輪和軸之間加潤滑油C. 提升質(zhì)量更小的物體D. 將塑料滑輪換成體積相等的鐵質(zhì)滑輪 三、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算題14、在物理課上,同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)對斜面的機(jī)械效率進(jìn)行探究。其中一組同學(xué)研究“斜面的傾斜程度跟機(jī)械效率的關(guān)系”。下表是他們的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)序號斜面傾角 q / 木塊重 G/N拉力F/N斜面咼h/cm斜面長S/cm機(jī)械效 率n/%11020.61057.657.921520.81038.664.8332021.01029.268.542521.11024.0 二75.853021.21020.0 二83.3(1 )分析表中的數(shù)據(jù),可以知道:1斜面的機(jī)械效率跟斜面傾角(傾斜程度)的關(guān)系是
6、_ ;2實(shí)驗(yàn)中,拉力做的有用功 _ (填“相等”或“不相等”);3實(shí)驗(yàn)中,隨著斜面傾角的增大,拉力做的總功 _(填“增加”“不變”或“減少”);4額外功減少的原因是 _ 。(2 )進(jìn)而可以有如下推論:1木塊受到的摩擦力跟斜面傾角的關(guān)系是 _ ;2從影響滑動摩擦力大小因素方面分析,在實(shí)驗(yàn)中,摩擦力的大小發(fā)生變化的原因是15、如圖所示的兩個滑輪組。 已知圖甲中的物重 -與動滑輪一之比為一 : 一;圖乙中的物重 與動滑輪重 f 之比為= 6 。兩個物體重力之比$G廣3:2。若不計(jì)摩擦,求:(1)甲、乙兩圖中的滑輪組效率之比 :三:-j;(2)將物體勻速拉起時,繩子的拉力 廠|、丄之比。16、小馬用如
7、下圖所示滑輪組抬高重5N 的小車,若不考慮摩擦和繩重,請你計(jì)算下列問題:(1) 若不計(jì)動滑輪重量,繩子自由端彈簧測力計(jì)的示數(shù)是多大?(2) 若考慮動滑輪重量,此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)是2.5N,則該滑輪組的機(jī)械效率是多大?3)當(dāng)動滑輪總重超過多少時,使用該滑輪組提該小車不再省力?4【答案與解析】一、填空題1、【答案】1002、【答案】重力;摩擦;小于【解析】機(jī)械做功時要做額外功,額外功主要包括機(jī)械自身的重力和零件的摩擦,機(jī)械效率總小于1。3、【答案】額外;滾動摩擦代替滑動摩擦;加注潤滑劑;機(jī)械;減少4、【答案】2.4 ; 83.3%【解析】由圖示彈簧測力計(jì)可知,其分度值為0.2N,示數(shù)為 2.4N
8、 ;由圖示滑輪組可知,承重繩子的有效股數(shù) n=3,滑輪組效率:n=x100%=卜収 100%=x100%=:x100%=x100%83.3%。W總總F日日nFhnF3X2.4N5、【答案】額外;有用;總功;完成事情的目的6、【答案】;【解析】(1)因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦,而甲圖是定滑輪,所以繩子自由端的拉力F甲=G;而乙是動滑輪,所以繩子自由端的拉力二;由于 G動G,所以,即:匚匚一壬;因此X-上F甲F乙。(2)因甲圖和乙圖所提升的物體的質(zhì)量相同,并且提升相同的高度,所以由公式W有用=Gh=mgh可知,在甲圖和乙圖中所做的有用功相同;而在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,使用定滑輪不需要做額外功,使用動滑輪由于要
9、克服動滑輪的重力做額外功;由W總=W有用+W外可知,W甲 W乙。(3)在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,使用定滑輪不需要做額外功, 因此甲的機(jī)械效率為 100%而使用動滑輪,由于克服動滑輪重力做額外功, 所以乙的機(jī)械效率小于 100%所以n甲n乙。7、【答案】0.6 ; 1.8 ; 75【解析】有 3 段繩,所以繩子自由端移動的距離是s = 0.2 3m=0.6m。1拉力FF摩=3N,他所做的功是:W二Fs=3N 0.6m=1.8J。3摩當(dāng)拉力是 4N 時,有用功是W有用=F摩s=9N 0.2m =1.8J,總功W總二Fs =4N 0.6m =2.4J,故機(jī)械效率:=辿用=四=75%。總W、2.4J8、【答
10、案】80%【解析】拉力所做的有用功: W有=Gh=8X3m=24J 拉力所做的總功:W、=FS=6NX 5m=30J該斜面的機(jī)械效率:W24J= 100%=80%故 答案為:80%W30J總、二、選擇題9、【答案】B【解析】兩輛吊車做的有用功相同,乙的效率較低,所以乙吊車做的總功較多,額外功較多。10、 【答案】ABC【解析】 由=W有用=Gh=GG可知,滑輪組的機(jī)械效率與物重、動滑輪重、摩擦等W、Fs nF G *G動 +f5因素有關(guān),與承重繩子的段數(shù)無關(guān),故A、B C 正確,D 錯誤。11、 【答案】A6【解【解析】對于豎直懸掛的滑輪組, 在不考慮摩擦和繩重時,拉力 F =G物G動,厲:n
11、2,故F1. F2;n機(jī)械效率=W有用W12、【答案】CD【解析】由圖可知,n=2,則繩子自由端被拉下的距離:s=nh=2X20cm=40cm=0.4m 故 A 錯誤;拉力 做的有用功: Wt=Gh=100NC 0.2m=20J,故 C 正確;拉力做的總功: W總=Fs=60NX 0.4m=24J,拉力的功率:p=也=24J=12W,故B錯誤;滑輪組的機(jī)械效率: n=W有用100%=竺0 00%化83.3%,故 D 正確。t 2sW總24J13、【答案】B【解析】A、增加提升重物的高度對滑輪組的機(jī)械效率沒有影響,故 之間加潤滑油,可以減少額外功,在有用功一定時,可提高機(jī)械效率,故小的物體,這樣
12、有用功變小,在額外功一定時,有用功占總功的比例更小,機(jī)械效率變小,故 意;D 將塑料滑輪換成體積相等的鐵質(zhì)滑輪,增大了動滑輪的重,增加了額外功,使機(jī)械效率變小, 故 D 不合題意;故選 B。三、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算題14、【答案與解析】傾角越大,機(jī)械效率越高;相等;減少;木塊受到的摩擦力變小了 傾角越大,摩擦力越小;木塊對斜面的壓力變小了15、【答案】(1)滑輪組效率之比為:35:36(2)繩子的拉力之比為:【解【解析】本題的難度在于所有數(shù)據(jù)都是比例值,關(guān)鍵是要分清楚有用功、總功以及公式推導(dǎo)變形,本題還是可以輕松解答。圖甲中的滑輪組,有用功是使重物一上升所做的功,由于不考慮摩擦總功則是使一、二同時上升所做的功。 與相連,上升的高度相同。設(shè)重物上升 h 米,則有用功二,6G +G ;將 E G 二 6:1,即$二 6G4 代入得呢二;由此可知,兩兩個滑輪組的連接方式不同,圖甲中的拉力二為滑輪與重物重力之和的A 不合題意;B、給滑輪的輪和軸B 符合題意;C、提升質(zhì)量更C 不合題總功為,機(jī)械效率為. 丄-J* -J . I-.;由二.:.,得匕一帶入上式,得- .-;同理,可得個滑輪組的機(jī)械效率之比為:_5/6_35=6H=361/3,即二=?7乙中的拉力丄-為滑輪與重力之和的1/2,即=二_工。將尺_(dá)T;.:,:;_的關(guān)系代入,有272,I. O5123由此得出 r 廠
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