1．有用功、額外功和總功
有用功：對(duì)人們有用做的功，用W有表示．
額外功：使用機(jī)械時(shí)，對(duì)人們沒有用但又不得不做的功叫額外功，用W額表示．
總功：有用功與額外功之和稱作總功，用W總表示．
方式：分辨有用功與額外功的最好方式是看做功“目的”．完成我們覺得有用的那部份功就是有用功(即目的所在)，而我們?yōu)橥瓿身氁褂脵C(jī)械多做的功即為額外功．
2．機(jī)械效率
定義：數(shù)學(xué)學(xué)中機(jī)械效率怎么看繩子段數(shù)，將有用功跟總功的比值稱作機(jī)械效率．
公式：
意義：機(jī)械效率的高低反映了使用機(jī)械時(shí)有用功在總功中所占的比列大小，比列越大，機(jī)械效率越高，機(jī)械的性能越好，經(jīng)濟(jì)效益越高．
影響誘因：磨擦、機(jī)械自重及物重等．
注意：①使用任何機(jī)械都不可防止地要做額外功，有用功總大于總功，機(jī)械效率總大于1；②機(jī)械效率不是固定不變的，機(jī)械效率反映的是機(jī)械在一次做功過程中有用功跟總功的比值，同一機(jī)械在不同的做功過程中，機(jī)械效率常常不同．
檢測滑車架的機(jī)械效率
過程：沿豎直方向勻速帶動(dòng)彈簧測力計(jì)使重力為G的鉤碼下降，測出拉力F、鉤碼提高的高度h、繩的自由端聯(lián)通的距離s，估算W有、W總、η.改變鉤碼數(shù)目或借助不同滑車架，重復(fù)前面實(shí)驗(yàn)．
推論：同一滑車架，提高重物越重，機(jī)械效率越高；提高相同重物機(jī)械效率怎么看繩子段數(shù)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多，機(jī)械效率越低，但越省力．
注意：在應(yīng)用同一滑車架提高物體時(shí)，若被提高物體的重力發(fā)生改變，則整個(gè)滑車架的機(jī)械效率也應(yīng)驟然發(fā)生改變．切不可覺得給定一個(gè)滑車架，它的機(jī)械效率就是惟一的．
檢查練習(xí)
1．如圖剪子泥塑的機(jī)械效率為80%，這表示()
A．若作用在剪子的動(dòng)力是1N，則阻力是0.8N
B．若作用在剪子的阻力是1N，則動(dòng)力是0.8N
C．若作用在剪子的動(dòng)力做功1J，則有0.2J的功用于泥塑
D．若作用在剪子的動(dòng)力做功1J，則有0.8J的功用于泥塑
2．如圖所示，工人借助動(dòng)滑輪吊起一袋沙的過程中，做了300J的有用功，100J的額外功，則該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為()
A．75%B．66.7%C．33.3%D．25%
3．如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，繩重、摩擦忽視不計(jì)，在物體勻速上升的過程中()
A．甲圖省力，機(jī)械效率甲圖大
B．甲圖省力，機(jī)械效率一樣大
C．乙圖省力，機(jī)械效率乙圖大
D．乙圖省力，機(jī)械效率一樣大
4．如圖，用滑車架提高重物時(shí)，重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m．已知拉繩子的力F為500N，則提高重物的過程中()
A．繩子自由端被拉下3m
B．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80W
D．滑車架的機(jī)械效率是60%
5．有一同事用如圖所示的動(dòng)滑輪，把500N的重物提高了2m，此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是80%，這么那位朋友做的有用功是J，總功是J.
6．質(zhì)量為0.5kg的塑膠桶裝滿水后總質(zhì)量為10kg，小明將其從地面勻速遷往高度為1m的桌面上，在豎直向下搬水的過程中所做的總功是J，有用功是J，機(jī)械效率是．(g取10N/kg)
7．借助如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速帶動(dòng)物體，下述表述正確的是()
A．重力做的功是有用功
B．拉力F1做的功是額外功
C．繩子自由端的拉力F做的功是總功
D．該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%
8．用如圖所示的滑車架在10s內(nèi)將300N的重物勻速提高3m，已知?jiǎng)踊喼?0N，不計(jì)磨擦，則()
A．借助滑車架所做的有用功是450J
B．繩子自由端聯(lián)通的速率是0.9m/s
C．拉力的功率是99W
D．滑車架的機(jī)械效率是80%
9．如圖所示，張偉朋友通過斜面用平行于斜面F＝200N的推力，將質(zhì)量為30kg的物體在5s時(shí)間內(nèi)勻速推到1m高的平臺(tái)上，斜面長s＝2m．(g取10N/kg)則()
A．推力的功率為40W
B．斜面的機(jī)械效率為75%
C．推力做的總功300J
D．斜面對(duì)物體的磨擦力100N
10．如圖所示，手用F1的力直接將物體B勻速提高h(yuǎn)，F(xiàn)1做功為300J；若利用滑車架把B勻速提高相同高度，滑車架機(jī)械效率是30%，則F2做功為J.
11．如圖所示，物體和動(dòng)滑輪的總重力為200N，當(dāng)物體勻速上升的高度為2m時(shí)，繩子聯(lián)通的距離為m，若滑車架的機(jī)械效率為80%，則動(dòng)滑輪重N.(繩子的重力、繩子與滑輪各處的磨擦均忽視不計(jì))
12．如圖所示，用一個(gè)長為1.2m的斜面將重為45N的物體沿斜面勻速拉到0.4m的高臺(tái)上，斜面的機(jī)械效率為60%，則把重物拉上高臺(tái)所做的有用功是J；物體與斜面間的磨擦力是N.
13．陸羽景區(qū)豎立著由青石制成的“茶圣”陸羽的雕塑，其質(zhì)量為5.4t，起吊時(shí)用如圖所示的滑車架將銅像勻速吊上3m的高臺(tái)．已知提高銅像時(shí)，拉力F的功率為6×103W，繩子自由端聯(lián)通速率為0.3m/s.(g取10N/kg)求：
(1)滑車架將銅像吊上3m高臺(tái)須要的時(shí)間t為多少秒？
(2)滑車架對(duì)雕塑做的有用功是多少？
(3)提高雕塑的過程中滑車架的機(jī)械效率是多少？
14．如圖所示，一根均勻的細(xì)木棍OC，OA:OC＝1:4，B為OC的中點(diǎn)，在C點(diǎn)施力將掛在A點(diǎn)的重為180N的物體勻速提高0.2m，鐵棒的機(jī)械效率為90%，這兒的鐵棒是一種簡單機(jī)械，稱為，提高該物體做的有用功是J，鐵棒重為N(不計(jì)磨擦)．
滑車架機(jī)械效率專題
1．在探究“影響滑車架機(jī)械效率的誘因”時(shí)，小明朋友用如圖所示甲、乙兩個(gè)相同的滑車架來驗(yàn)證的猜測是：滑車架的機(jī)械效率可能與()
A．被提高物體重力有關(guān)
B．動(dòng)滑輪重力有關(guān)
C．物體被提高的高度有關(guān)
D．承重繩子的段數(shù)有關(guān)
2．(多選)在“測滑車架的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，做額外功的主要誘因是()
A．提起鉤碼做功
B．克服磨擦做功
C．提起動(dòng)滑輪做功
D．克服空氣阻力做功
3．如圖所示，使用滑車架提高重物時(shí)，能增強(qiáng)機(jī)械效率的是(忽視繩重和磨擦)()
A．改變繞繩形式
B．減少動(dòng)滑輪的質(zhì)量
C．減少提高重物的高度
D．減少被提高物的質(zhì)量
4．某學(xué)習(xí)小組借助如圖所示的裝置測定滑輪的機(jī)械效率．將兩個(gè)相同的鉤碼提高相同的高度，則的機(jī)械效率較高，主要緣由是做的有用功相同，第二次使用動(dòng)滑輪做的功多，有用功和總功的比值小．
5．在“測量滑車架的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用如圖所示的同一滑車架提高不同鉤碼的方式，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：
(1)實(shí)驗(yàn)中要豎直向下帶動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼下降．
(2)表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)為，編號(hào)②處數(shù)據(jù)應(yīng)為．
(3)剖析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下推論：同一滑車架的機(jī)械效率主要與提起物體遭到的有關(guān)．
(4)若將此滑車架換一種繞繩方式，不計(jì)磨擦及繩重，提高相同的物體時(shí)，滑車架的機(jī)械效率(填“變大”“變小”或“不變”)．
6．在測“滑車架機(jī)械效率”的活動(dòng)中，瑞瑞朋友在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上做一標(biāo)記A(如圖甲所示)，之后用大小為F的拉力勻速豎直向下提高總重為G的鉤碼，當(dāng)鉤碼上升的高度為H時(shí)，瑞瑞朋友在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上作另一標(biāo)記B，并測得AB兩點(diǎn)間的距離為2H(如圖乙所示)，則以下所求數(shù)學(xué)量錯(cuò)誤的是()
A．拉力所做的功W＝2FH
B．拉力所做的有用功W＝GH
C．該滑車架的機(jī)械效率η＜1
D．該滑車架的機(jī)械效率η＝G/3F
7．?dāng)?shù)學(xué)興趣小組在檢測滑車架機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中，借助如圖所示的滑車架進(jìn)行了4次檢測，測得數(shù)據(jù)如表所示．
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向下帶動(dòng)彈簧測力計(jì)．
(2)第4次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為%.
(3)比較兩次實(shí)驗(yàn)，小組同事發(fā)覺：同一滑車架的機(jī)械效率與重物被提高高度無關(guān)；比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑車架，提起的物體重力越，機(jī)械效率越高，第4次拉力做的額外功與第3次相比(填“增大”“減小”或“不變”)，由此可見機(jī)械效率提升的緣由是有用功降低比額外功降低的，因而使有用功占總功的比值變大．
8．在探究“滑車架機(jī)械效率”時(shí)，小強(qiáng)借助兩組滑車架進(jìn)行了4次檢測，用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，如表：
(1)依照表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑車架的繞繩方式．
(2)在實(shí)驗(yàn)中，檢測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量勻速向下帶動(dòng)彈簧測力計(jì)，讀出乙圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑車架的機(jī)械效率為．
(3)由表中第組數(shù)據(jù)可知，滑車架的機(jī)械效率與物重有關(guān)．
(4)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑車架的機(jī)械效率與磨擦和重有關(guān)，請(qǐng)估算出第3組實(shí)驗(yàn)中不計(jì)繩重，克服磨擦所做的額外功J.
9．某實(shí)驗(yàn)小組在測滑車架機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向帶動(dòng)彈簧測力計(jì)．
(2)通過表中數(shù)據(jù)可剖析出第2次實(shí)驗(yàn)是用(填“甲”或“乙”)圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．
(3)通過第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)剖析可得出推論：使用不同的滑車架提高相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多(動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大)，滑車架的機(jī)械效率越(填“高”或“低”)．
(4)小組朋友再用第2次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn)，表中第3次實(shí)驗(yàn)中繩端聯(lián)通距離s漏記，但依然估算出第3次的機(jī)械效率η＝(保留3位有效數(shù)字)．
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