2021年初二物理竞赛班春季第讲复习版讲义机械效率.docVIP

第十讲

第十讲

机械效率

知识点睛

知识点睛

一、有用功、额外功、总功

对人们有用功叫有用功；对人们无用但不得不做功叫额外功；有用功和额外功之和叫总功．

二、机械效率

有用功跟总功比值叫机械效率．通惯用机械效率来表达有用功占总功比例，用表达，其表达式为，机械效率是一种比值，能反映机械性能好坏，机械效率越高，做功性能越好．

理解机械效率应注意：

①机械效率反映是运用机械工作时，有用功在总功中所占比例例大小，机械效率高低与使用机械与否省力或省力多少无关．

②由于有用功总不大于总功，因此机械效率总不大于1．只有抱负机械，在时，．机械效率是不大于1数，没有单位．

③同一机械在不同状况下机械效率不一定相似．例如用动滑轮提高重物，由于被提高重物重力不同，动滑轮机械效率也不同，当额外功基本不变时，在提高重物不同状况下，同一机械机械效率也是不同，随着有用功数值增大，机械效率也增大．

④课本上给出机械效率公式是很抽象，要想求出机械效率数值，还须找出决定和详细因素，如，等，进一步推出求解公式，求得答案．

三、提高机械效率办法

要提高机械效率，就要尽量采用办法来减小额外功．重要办法有：改进机械构造，使它更合理，更轻巧（减小机械重力）；使用时要经常保养、定期润滑（减小机械间摩擦）．必要注意，“提高机械效率”与生活中说“提高工作效率”含义是不同，“提高工作效率”具有把工作做快一点意思，而“提高机械效率”指是提高有用功占总功比例．

基本强化

基本强化

（09四川自贡）滑轮组即能省力又能变化力方向，建筑工人用自制滑轮组把600N重物缓慢提高2m，如右图所示，绳自由端拉力F=250N．拉力做功是J，该滑轮组机械效率等于，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组动滑轮重N

1500；80%；150

有一物体，体积是，密度为，通过滑轮组使它水平向左匀速运动，速度为，受到滑动摩擦力为，手拉绳力是，滑轮组机械效率是．

（1）画出滑轮组装配图（规定滑轮个数至少）；

（2）内拉绳距离是多少？

（3）拉绳功率是多少？

（1），

因此．装配图略．

（2）.

（3）.

（多选）[全国初中物理竞赛河南赛区竞赛试题]为了提高滑轮组机械效率，下列办法中可行是（）

A．在也许条件下，尽量减少动滑轮个数及每个动滑轮质量

B．在也许条件下，尽量减少定滑轮个数及每个定滑轮质量

C．在也许条件下，尽量增长每次提高货品质量

D．变化绳子绕法，尽量增长承担重物及动滑轮绳子股数

E．在也许条件下，尽量加快每次提高货品速度

题意是要提高滑轮组“机械效率”．机械效率定义为

可见，要提高机械效率，一是要增大有用功，二是要减少额外功

这样，在也许条件下，尽量减少动滑轮个数及每个动滑轮质量是可行

此外，在也许条件下，尽量增大每次提高货品质量也是可行，这样做事实上是增大了有用功，而额外功不变，因而提高了机械效率．答案：A、C

（07·重庆模仿）如图所示，小明用两个滑轮构成甲、乙两种不同省力滑轮组．她分别用这两种滑轮组把质量相似重物吊到等高平台上，两次吊重物时她拉绳速度相似．不计摩擦和绳重，下列说法对的是（）

A．两次吊物，小明所做功和功率大小相似，甲装置效率高

B．两次吊物，小明所做功、功率大小和效率高低都相似

C．两次吊物，小明所做功率大小和效率高低相似，用甲装置做功多

D．两次吊物，小明所做功多少和效率高低相似，用乙装置时功率大

两次把质量相似重物吊到等高平台上，因此相似，即功多少相似，又由于重物和动滑轮质量一定，因此效率高低相似，又由于拉绳速度相似，设为，则甲上升速度为，乙上升速度为，功率，因此乙装置功率大，D为对的答案．

D

（09江西）如图所示，是北京残奥会揭幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手力量，攀爬到火炬台底部并最后点燃圣火照片，该点火典礼充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上勇气和精神．已知她和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s．

（1）如果不计机械装置额外功，求她平均功率多大?

（2）小明同窗看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过运用滑轮组可以省力．小明同窗如果站在地面上，用如图所示哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最适当，理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同窗拉力至少要多大?(g取l0N／kg)

（1）P＝W/t＝Gh/t＝mgh/t＝80kg×10N/kg×39m/200s＝156W

（2）D滑轮组.拉力方向向下且更省力

∵η＝W有用/W总＝Gh/Fs＝Gh/4Fh＝G/4F

∴F＝G/4η＝（80kg×10N/kg）/（4×0.8）＝250N

（07·江苏模仿）运用图所示甲、乙两滑轮组，在相似时间内用力和把质量相等物体和提高到相似高度，如果和分别表达甲、乙两滑轮组机械效率，用和分别表达和所