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12.3机械效率讲练结合1
目标一 有用功、额外功、总功的理解
知识讲解
1．有用功W有：_____________，也叫目的功
如：
水平拉动物体时，克服物体与接触面间摩擦力所做的功 搬东西时，克服物体重力所做的功
2．额外功W额：_________________，也叫无用功
如：用滑轮组提升重物时，克服动滑轮自重所做的功、还有克服绳子摩擦所做的功
注：克服机械自重和自身部件的摩擦力而做的功是额外功
3．总功W总：有用功加额外功的总和叫做总功 W总 W有+W额
课堂练习
题型1 有用功、额外功、总功
1．如图所示，吃饭时使用竹筷夹着食物放进嘴中，对食物做的功是____________，额外功是___________________，
总功是____________________
2．工人将一桶沙子从一楼送到三楼，在这个过程中，工人对桶所做的功是____________；到了三楼后，工人又把桶带下了楼，在这过程中工人对桶所做的功是________．（填“有用功”、“额外功”或“总功”）
3．卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（ ）
A．都是有用功 B．都是额外功
C．对喝茶的人而言是有用功 D．对卖茶杯的人而言是有用功
目标二 机械效率综合计算
知识讲解
机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率
机械效率的综合计算（重点）
竖直滑轮组 水平滑轮组 斜面
图示
有用功
额外功 W额=W总-W有
总功 （绳子自由端拉力做的功）
机械效率
注意：① ＜1 （使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功的）
②机械效率与功率无关！（易错点）
机械效率：___________之比（反映_______________）
功率：____________之比（反映_____________）
③影响机械效率影响因素众多，关键是观察该因素是否可以改变________________大小
如：影响竖直滑轮组 高低的因素：G物、G动、G绳、摩擦力f 【3G1f】
课堂练习
题型1 机械效率的理解
1．下列说法中，正确的是：______________错误的是______________：
①额外功与总功的比值越大，机械效率越低． ⑤机械做的总功越多，机械效率越低．
②机械效率大的机械能省功． ⑥在总功相同时，机械效 率高的机械，做的有用功就越多．
③机械效率大的机械一定更省力． ⑦增大功率就可以提高机械效率
④机械效率越高，则机械 做的有用功越多． ⑧额外功一定小于有用功
2．如图是某种机械工作的示意图（ ）
A．输入力一定大于输出力
B．输入功一定大于输出功
C．只有输出力大于输入力，输出功才大于输入功
D．输入力一定小于输出力
题型2竖直滑轮组的机械效率
3．用下图所示甲、乙两种方式匀速提升重为 30N 的物体，已知滑轮重 3N，绳重和摩擦力不计。则（ ）
A．手的拉力 F甲 ＝F乙 ，机械效率η甲 ＝η乙 B．手的拉力 F甲 >F乙 ，机械效率η甲 >η乙
C．手的拉力 F甲 >F乙 ，机械效率η甲 <η乙 D．手的拉力 F甲 ＝F乙 ，机械效率η甲 <η乙
4．如图，力F1将物体A匀速提升了s，若改用滑轮组把A匀速提升相同高度s，拉力为F2，此过程滑轮组（　　）
A．总功为F2 s
B．F2做功的功率比F1做功的功率大
C．机械效率
D．两个过程物体A都匀速运动，机械能不变
5．如图所示，在右侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面匀速直线拉到高为h的位置，在此过程中绳的拉力所做的功为WA，左侧B处，直接把重为G的物体从水平地面匀速直线拉到同一高度，此过程中绳的拉力对物体所做的功为WB，则该滑轮组的机械效率为（ ）
A． B． C． D．
6．为了将放置在水平地面上、 重力 G＝100N 的重物提升到高处．静仪同学设计了下图甲图所示的滑轮组装置．竖直向下的拉力 F、重物上升的速度 v、重物上升的高度 h与时间 t 的关系分别如图乙、丙、丁所示．若重物与地面的接触面积 S＝5×10 -2 m 2 ，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．则下列选项正确的是（ ）
A．在 0～1s 内，重物对地面的压强 p 为 600Pa
B．在 1～2s 内，拉力 F 做的功 W 为 375J
C． 在 2～3s 内，拉力 F 的功率 P 为 150W
D． 在 2～3s 内，滑轮组的机械效率 η 保留两位有效数字后为53%
7．用如图所示的滑轮组提升物体 M，已知被提升的物体 M 重为720N，卷扬机加在绳子自由端的拉力 F，将物体 M 在 10s 内匀速提升到 5m 的高度，拉力做的功 W 随时间 t 的变化图像如图乙所示，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，
求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？
（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？
8．如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以 500N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10 秒，使绳端向下移动了 1.5m，重物匀速上升了 0.5m，已知滑轮组的机械效率为 60%（g＝10N/kg）。
（1）按题意画出滑轮组的绕绳。
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？
题型3 水平滑轮组机械效率
1．左图中力 F 1 水平拉动重为 G 的物体 A 在水平路面匀速移动了 s，改用滑轮组拉动 A 在同一路面匀速移动了 s，拉力为 F 2 （如右图）．此过程滑轮组（ ）
A．总功为 F 2 s
B．有用功为 F 1 s
C．机械效率为
D．额外功为 2F 2 s-F 1 s
2．图 11中力水平拉动重为 G 的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动 A在同一路面匀速移动了 s，拉力为 （如图 12）。此过程滑轮组（ ）
A．总功为 s B．额外功为 s C．机械效率为 D．额外功为 3s－s
3．如图10所示，水平拉力F1将所受重力为 G 的物体沿直线匀速拉动s1的距离，做功W1，如图11，借用滑轮组，F2使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离s 1，F 2所拉绳端的上升距离为 s2 ，做功W2 ．则（ ）
A．W2=3F2s2 B．图11中有用功W有=F1s1
C． D．图 11 中，拉力F 2克服物体与地面间的摩擦力做了额外功
4．如图，质量为 0.06t 的物体在水平拉力 F＝80N 的作用下恰好做匀速直线运动，此时物体受到的阻力是物重的 0.3 倍，求：（1）物体与地面的摩擦力；（2）该滑轮组的机械效率．（g＝10N/kg）
5．先用 F 1 ＝4N 的力匀速竖直向上拉动物体 A，使其升高 1m。如左图所示，接着用右图中的动滑轮匀速拉动地面上的物体 A，在水平方向上移动了 1m，拉力 F 2 ＝2N，绳子自由端移动了 2m．
（1）直接提升物体 A 所做的功为_______J．
（2）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率η？__________。如果能，请算出η的大小；如果不能，请写出判断理由．__________________
题型4 斜面机械效率
1．在测量功的实验中，小杭所用斜面的长 s＝60cm，与之对应的高h＝30cm， 如图所示，现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车；（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如表，分析数据有如下一些发现．其中错误的是（ ）
A．利用斜面不能省功 B．斜面的机械效率为 83.3%
C．小车克服摩擦力做功 60J D．斜面是一个省力的简单机械
2．如图8把重为 G 的物体从 A 点匀速拉到 B 点，此过程中绳对物体甲的拉力 F 1 所做的功是 W 1 ；用平行于斜面的拉力把重为 G 的物体乙沿斜面从 C 点匀速拉至与 B 点等高的D 点，在此过程中绳对物体乙的拉力 F 2 所做的功为 W 2 （ ）
A．该斜面的机械效率是
B．借助斜面做的额外功是F2H-F1H
C．W2一定大于W 1
D．只有 F 2 大于 F 1 ，W 2 才大于 W
3．工人要把一个重 500N 的物体搬上高 1.5m 的高台 G，他们用厚铁板搭建了如图的斜面 AC。沿着斜面的方向只用 200N 的推力 F（如图所示）就能把物体匀速推动，机械效率为 75%．（g=10N/kg）
求：（1）画出物体所受重力和摩擦力的示意图。
（2）推力Ｆ做的功。
（3）物体在斜面上运动时所受摩擦力

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