第1课时 机械效率 素能演练提升 【能力提升】 1.小红用塑料桶从井中打水，小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两种情形中水桶 中都有水，那么下列分析正确的是() A.两种情形中，两人对水做的功都是有用功 B.两种情形中，两人对水做的功都是总功 C.两种情形中，两人对水做的功都是额外功 D.小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功 2.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则() A.甲吊车的电动机做的有用功较多 B.乙吊车的电动机做的额外功较多 C.甲吊车的电动机做的总功较多 D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同 3.如图所示，用相同的滑轮采用不同的绕法提起相同的重物，轴摩擦可以忽略不计，在物体匀速 上升的过程中() A.甲省力，机械效率甲大 B.甲省力，机械效率一样大 C.乙省力，机械效率乙大 D.乙省力，机械效率一样大 4.(2021·贵州黔东南州中考)如图所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了 2m。已知动滑轮重为10N,不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中，下列说法正确的是() G A绳子自由端拉力F的大小为90N B.提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J C.绳子自由端拉力F的功率为36W D.此滑轮组的机械效率为90% 5.如图所示，斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面 向上匀速拉到顶端，拉力是150N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是() A.斜面上的摩擦力是50N B.拉力的功率是50W C.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80%
第 1 课时 机械效率 素能演练提升 【能力提升】 1.小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两种情形中水桶 中都有水,那么下列分析正确的是( ) A.两种情形中,两人对水做的功都是有用功 B.两种情形中,两人对水做的功都是总功 C.两种情形中,两人对水做的功都是额外功 D.小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功 2.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( ) A.甲吊车的电动机做的有用功较多 B.乙吊车的电动机做的额外功较多 C.甲吊车的电动机做的总功较多 D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同 3.如图所示,用相同的滑轮采用不同的绕法提起相同的重物,轴摩擦可以忽略不计,在物体匀速 上升的过程中( ) A.甲省力,机械效率甲大 B.甲省力,机械效率一样大 C.乙省力,机械效率乙大 D.乙省力,机械效率一样大 4.(2021·贵州黔东南州中考)如图所示,用滑轮组提升重物时,5 s 将重 90 N 的物体匀速提升了 2 m。已知动滑轮重为 10 N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中,下列说法正确的是( ) A.绳子自由端拉力 F 的大小为 90 N B.提升物体的过程中,拉力 F 做的有用功为 200 J C.绳子自由端拉力 F 的功率为 36 W D.此滑轮组的机械效率为 90% 5.如图所示,斜面长 3 m,高 0.6 m,建筑工人用绳子在 6 s 内将重 500 N 的物体从其底端沿斜面 向上匀速拉到顶端,拉力是 150 N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是( ) A.斜面上的摩擦力是 50 N B.拉力的功率是 50 W C.拉力所做的功是 300 J D.斜面的机械效率是 80%
6.如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和 绳重，则F1F2,机械效率A B。(均选填“>%“-”或“<的 B 7.(2022贵州毕节中考)如图所示，一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104N发 动机的功率为50kW保持不变，山坡AB长2000m,高h为300m,牵引力保持2.5×104N不变， 不计空气阻力。求： 9.B.6 e.efg (I)货车从山底开到山顶所做的有用功。 (2)山坡的机械效率。 (3)货车在山坡上行驶时受到的摩擦力。 【创新应用】 8.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变 化的图象如图乙所示，摩擦力及绳重忽略不计(g取10Nkg)。 0 300 GIN 甲 (1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,人的拉力的 功率是多少？ (2)求动滑轮受到的重力。 (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最 大值是多少？
6.如图所示,工人们用同一滑轮组,根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和 绳重,则 F1 F2,机械效率 ηA ηB。(均选填“>”“=”或“<”) 7.(2022·贵州毕节中考)如图所示,一辆货车匀速从山底 A 开到山顶 B。货车重为 5.0×104 N,发 动机的功率为 50 kW 保持不变,山坡 AB 长 2 000 m,高 h 为 300 m,牵引力保持 2.5×104 N 不变, 不计空气阻力。求: (1)货车从山底开到山顶所做的有用功。 (2)山坡的机械效率。 (3)货车在山坡上行驶时受到的摩擦力。 【创新应用】 8.质量为 60 kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变 化的图象如图乙所示,摩擦力及绳重忽略不计(g 取 10 N/kg)。 (1)若工人在 1 min 内将货物匀速向上提高了 6 m,作用在钢绳上的拉力为 400 N,人的拉力的 功率是多少? (2)求动滑轮受到的重力。 (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最 大值是多少?
【素能演练提升】 1D2.B3.B4.D5.A 6.<= 7.(1)1.5×107J(2)30%(3)1.75×104N 解析(1)牵引力做的有用功W有m=Gh=5.0×104N×300m=1.5×107J。 (2)货车从山底开到山顶所做的总功为W=Fs=2.5×104N×2000m=5×107J 放的教核效车有=10%-306， 45×102J (3)额外功为W=Wg-W有网=5×107J-1.5×107J-3.5×107J, 由形。-F0可得货车在山坡上行驶时全到的摩擦力F”丝-5x0-1.75×10N. s 2000m 8.(1)120W(2)200N(3)88.9% 解析(1)由题图可知，n=3,则绳端移动的距离 s=nh=3×6m=18m 拉力做的功 W=Fs=400N×18m=7200J 拉力的功率 P-Y-7200L-120w。 60s (2)由题图乙可知，物重G-300N时，滑轮组的机械效率1=60% 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为 总功，所以，滑轮组的机械效率 W有 Gh G一=60% Ww8=G+G动h=G+G动 4ao。t0 解得G=200N。 (3)已知工人的质量为60kg 则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力 Fmax=G人=m人g=60kg×I0N/kg=600N 由FG+G)可得，提升的最大物重 Gmax=nFmax-G=3x600 N-200 N=1600 N 则滑轮组的最大机械效率 acx100%16008+20N×109%=8.9%。 1600N 门max Gmax+G动
【素能·演练提升】 1.D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.< = 7.(1)1.5×107 J (2)30% (3)1.75×104 N 解析 (1)牵引力做的有用功 W 有用=Gh=5.0×104 N×300 m=1.5×107 J。 (2)货车从山底开到山顶所做的总功为 W 总=Fs=2.5×104 N×2 000 m=5×107 J 山坡的机械效率为 η= 𝑊有用 𝑊总 = 1.5×10 7 J 5×10 7 J ×100%=30%。 (3)额外功为 W 额=W 总-W 有用=5×107 J-1.5×107 J=3.5×107 J, 由 W 额=Ffs 可得货车在山坡上行驶时受到的摩擦力 Ff= 𝑊额 𝑠 = 3.5×10 7 J 2 000m =1.75×104 N。 8.(1)120 W (2)200 N (3)88.9% 解析 (1)由题图可知,n=3,则绳端移动的距离 s=nh=3×6 m=18 m 拉力做的功 W=Fs=400 N×18 m=7 200 J 拉力的功率 P=𝑊 𝑡 = 7 200J 60 s =120 W。 (2)由题图乙可知,物重 G=300 N 时,滑轮组的机械效率 η=60% 因机械中摩擦力及绳重忽略不计,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为 总功,所以,滑轮组的机械效率 η= 𝑊有 𝑊总 = 𝐺ℎ (𝐺+𝐺动 )ℎ = 𝐺 𝐺+𝐺动 =60% 即 300N 300 N+𝐺动 =60% 解得 G 动=200 N。 (3)已知工人的质量为 60 kg 则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力 Fmax=G 人=m 人 g=60 kg×10 N/kg=600 N 由 F=1 𝑛 (G+G 动)可得,提升的最大物重 Gmax=nFmax-G 动=3×600 N-200 N=1 600 N 则滑轮组的最大机械效率 ηmax= 𝐺max 𝐺max +𝐺动 ×100%= 1 600 N 1 600 N+200 N ×100%=88.9%