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《机械效率》
相关概念
（1）有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W有用＝Gh（竖直方向提升重物） （水平方向克服摩擦力）
（2）额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W额＝W总－W有用
（3）总功：总功就是拉力做的功。公式：W总＝FS
【例题精讲】
1．某施工工地上，技术革新小组将一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同样的物体匀速提升同样的高度，改进后和改进前相比，则（ ）
A．总功不变，有用功增加了 B．总功不变，额外功减小了
C．额外功减小了，有用功不变 D．额外功不变，有用功增加了
2．关于功、功率和机械效率下列说法正确的是（　　）
A．做功多的机械，功率一定大 B．功率大的机械，做功一定快
C．功率大的机械，机械效率一定高 D．改进机械的性能可以使机械效率
3．关于机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．做功越多机械效率越高
B．实际生产中，使用机械比不使用机械做功的效率高
C．有用功与总功的比值越大，机械效率高
D．使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么，机械的效率可以高于100%
二、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公 式：×100%
（一）求滑轮组机械效率的计算方法：
(1)竖直方向：
(2)水平方向：
【例题精讲】
1．用如图所示的滑轮组把重400N的物体提升1m，所用拉力F的大小为220N，下列说法正确的是（　　）
A．这个滑轮组能省距离 B．绳子自由端被拉下了4m
C．拉力F做的功是220J D．该滑轮组的机械效率约为90.9%
2．工人利用如图所示的滑轮组，将重800 N的物体竖直向上匀速提升1 m，工人对绳的拉力为500 N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是 ( )
A．W有＝500J η＝62.5% B．W有＝500J η＝80%
C．W有＝800 J η＝62.5% D．W有＝800 J η＝80%
3．近几年越来越多的农村家庭建起了小别墅，如图所示，某建筑工人用滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m，所用的时间为40s，工人所用的拉力是400N，下列说法正确的是（　　）
A．拉力所做的总功为1200J B．物体上升的过程中机械能总量不变
C．此滑轮组的机械效率为80％ D．此人的功率为40W
4．如图所示，用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速竖直向上提起3m，拉力为125N，则（ ）
A．拉力移动的速度为0.6m/s B．动滑轮做的有用功为600J
C．动滑轮的机械效率为62.5% D．拉力的功率为75W
5．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，物体与地面间的滑动摩擦力为48N（不计动滑轮重），则在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．有用功为120J
B．拉力F的功率为40W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．绳子自由端移动的距离为2m
6．如图，当水平拉力F=5N时，恰好可使物体沿水平地面向左做匀速直线运动，已知物体A重为10N，所受地面摩擦力为8N，若在10s时间内，物体A水平移动了2m，不计绳和滑轮自重，则此过程中（　　）
A．拉力F的功率为1W B．拉力F做功为10J
C．物体A重力做功为20J D．滑轮组的机械效率为80%
（二）求斜面机械效率：
【例题精讲】
1．如图所示，斜面长10m，高4m，将一个重为500N的货物由斜面底端匀速推到顶端，在此过程斜面的机械效率为80%，则（　　）
A．物体在斜面上运动时受到3个力作用
B．F＝300N
C．克服物体重力做的功为额外功
D．摩擦力为50N
2．如图，在斜面上拉一个重5N的木块以0.1m/s的速度运动到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长2m、高0.6m。木块上升的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．木块受到斜面的摩擦力为2N
B．木块的动能转化为重力势能
C．斜面的机械效率为75%
D．拉力的功率为0.5W
三、提高滑轮组机械效率的方法：
①增加物重（增加有用功占比） ②减轻动滑轮重 ③减少摩擦
【例题精讲】
1．如图所示，使用滑轮组提升重物时（不计绳重和摩擦），能提高机械效率的是（　　）
A．减小提升重物的高度 B．减小被提升物的质量
C．减小定滑轮的重力 D．减小动滑轮的重力
【课堂练习】
一、选择题。
1．如图所示，小明分别用甲、乙两种不同方式把同一桶砂子从他家一楼地面提到二楼地面，若绳重和滑轮的摩擦均可忽略不计。关于F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（　　）
A．两种方式功率一定相等 B．两种方式所做的有用功一定相等
C．两种方式所做的总功一定相等 D．两种方式机械效率一定相等
2．用图所示的装置提升重力为1000N的物体A，卷扬机对绳子的拉力F为600N，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下匀速向下移动10m，所用时间为50s。下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮所受的重力为200N B．物体A上升的速度为0.2m/s
C．拉力F的功率为120W D．滑轮组的机械效率约为56%
3．如图所示，在大小为500N的拉力F作用下，滑轮组将800N的重物提升了1m。在此过程中（　　）
A．滑轮组的机械效率是62.5% B．滑轮组的机械效率是80%
C．做的有用功是500J D．做的总功是800J
4．小明学习了滑轮知识后，设计了如图的升降装置．在爸爸的帮助下，通过它把一个重100N的物体从地面提升到6m高的阳台上，拉力F为60N，用时10s，下列选项正确的是（　　）
A．拉力做功为600J B．拉力做功的功率72W
C．机械效率为60% D．用升降装置可以省功
5．如图所示，用竖直向上50N的拉力F，在10秒内将重为120N将物体匀速提升3m（不计绳重及摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．自由端的速度为0.6m/s B．总功是150J
C．拉力F的功率为15W D．滑轮组的机械效率为80%
6．如图所示，在一水平地面上，木箱重600N，用力F拉绳使木箱匀速直线运动时，木箱与地面间的摩擦力为300N， 木箱移动了2m（不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦），下列说法错误的是（　　）

A．拉力F的大小为 100N B．拉力F做的功为600J
C．绳自由端移动了4m D．左侧滑轮对墙的拉力为450N
7．如图所示，物块在水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动了5s，已知拉力为10N，动滑轮的机械效率为90%，下列说法正确的是（　　）

A．物块受到地面的摩擦力为20N B．5s内动滑轮对物块做的功为10J
C．拉力F的功率为2W D．当物块质量增加，动滑轮的机械效率将不变
8．如图，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝6N，斜面长s＝1.2m、斜面高h＝0.3m。下列说法正确的是（　　）
A．斜面的机械效率为62.5% B．物体没有受到摩擦力
C．克服物体重力做功7.2J D．增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率不变
9．如图所示，物体沿斜面匀速上升，其重力为100N，沿斜面向上的拉力为50N，斜面长为10m，高为4m。下列说法正确的是（　　）

A．此过程中物体的动能转化为重力势能 B．斜面的效率为62.5%
C．物体与斜面间的摩擦力为10N D．利用此装置既可以省力，也可以省功
二、计算题。
10．如图所示，一个质量为60kg的木箱静止在水平地面上。小明用如图乙所示的滑轮组将木箱从水平地面匀速提高4m，用时40s，所用的拉力为330N，不计绳重和摩擦。（g＝10N/kg）求：
（1）动滑轮对木箱做的功；
（2）小明对滑轮组做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

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