2015年春季讲义
机械效率基础
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中考解决方案模块课程 第三阶段·最值（代数类）·教师版 Page 1 of 14
机械效率
知识点睛
知识点1：机械效率
（1）有用功、额外功和总功：利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功（W有）；对人们没有用，
但又不得不做的功叫额外功（W额）；有用功加额外功是总共做的功，叫总功（W总），W总?W有?W额．
对于同一个机械，由于人们的目的不同，有用功和额外功是不同的，它们不是一成不变的，分析时应注意．例如：用水桶从井中提水时，我们的目的是提水，则对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功；从井里捞桶的时候，我们的目的是从井中捞桶，则对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功．
（2）机械效率的定义：有用功跟总功的比值，公式为：η?W有W总?100%，有用功总小于总功，所以机械
效率η总小于1．
（3）关于机械效率的公式，还有几个，分别是：
G物G物?F浮GhG① η?； ② η?； ③ η?；④η?
G物+G动G物+G动?F浮FsnF也许大家注意它们的适用条件，当滑轮组竖直放置时方能使用．
（3）功率和机械效率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念．功率表示做功的快慢，即单位时间
内完成的功．机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的．功率和机械效率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量．功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大． （4）功率和机械效率的区别
功率和机械效率是两个不同的概念．功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功．机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的．
功率和机械效率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量．功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大．这正是同学们学习中最容易产生错觉的地方，请仔细领会、分辨，千万不可将两个概念混为一谈．
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例题精讲
【例1】 下列有关“功”、“功率”和“机械效率”的说法中，正确的是（ ）
A．机器的功率越大，做的功越多 B．功率不同的机器，做的功可能相等 C．机器做功的时间越少，功率就越大 D．机器的功率越大，机械效率就越高
【例2】 某机械效率为80％，表示的含义是（ ）
A．总功中有80％用来克服额外阻力做功 B．总功中有20％用来克服额外阻力做功 C．总功中有20％是有用功
D．它只作了80％的功
【例3】 甲的机械效率比乙的机械效率高，这表明（ ）
A．甲的有用功比乙的有用功大 B．甲的总功比乙的总功小
C．做相同的总功，甲的有用功比乙的小 D．做相同的总功，甲的有用功比乙的大
【例4】 如图所示，将同一物体分别沿s1、s2、s3三个等高斜面匀速拉到顶部，且
F1>F2>F3，则拉力所做的有用功（ ） A．W1=W2=W3 C．W1 B．W1>W2>W3 D．无法确定 【例5】 用一个动滑轮把重800N的货物提高2m，所用的力是500N，则这个动滑轮的机械效率是 ， 动滑轮重为 N（不计轮与轴的摩擦及绳重）。 【例6】 如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则 绳子自由端移动的距离是 m，此过程有用功为 J，滑轮组的机械效率为 ． 【例7】 工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率 为80%，忽略一切摩擦及绳的伸长，则拉力的大小是 N，动滑轮重 N；若使用该滑轮组提升600N的重物，其机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）． 【例8】 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体 匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2．下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ） A．F1?F2 ?1??2 B．F1?F2 ?1??2 C．F1?F2 ?1??2 D．F1?F2 ?1??2 2015年初二春季讲义 第12讲·机械效率基础·教师版 Page 3 of 14 【例9】 （多选）如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重800N的物体A，当他所 用的拉力F=500N时，物体A在10s内匀速提升2m．若不计摩擦和绳重，下列说法中正确的是（ ） A．滑轮组的机械效率为85% B．动滑轮的重力为200N C．拉力所做的额外功是1000J D．拉力的功率为200W 【例10】 （多选）如图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N．物体A在拉力F＝4N的作 用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m．不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是 A．绳子自由端移动速度为0.4m/s B．滑轮组的机械效率为87.5% C．天花板对滑轮组的拉力为10N D．滑轮组对物体A做功的功率为1.6W 【例11】 如图，定滑轮重0.5N，物体A重6N．在2s的时间内，拉力F的作用点沿 竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，拉力F所做的额外功是0.36J．不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是 A．动滑轮和托板总重为0.3N B．滑轮组的机械效率约为78% C．拉力F做功的功率为1.08W D．天花板对定滑轮的拉力为1.1N 【例12】 用滑轮分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同物体匀速提升相 同的高度，如果每个滑轮的质量与物体的质量都相等．则两滑轮组的机械效率η1：η2及在绳端所用的拉力F1：F2分别是（不计摩擦及绳重） A．2：3 9：8 B．3：2 8：9 C．1：1 3：2 D．3：2 1：1 F 【例13】 如图9所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次 操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m．在这段时间内（ ） A．拉力F做的有用功4500J B．拉力F做功的功率约33W C．动滑轮重300N D．滑轮组的机械效率75% 【例14】 如图所示，用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物．重物质量 2015年初二春季讲义 第12讲·机械效率基础·教师版 Page 4 of 14 m=180kg，体积V=60dm3，滑轮组的机械效率η1=80%．如果不计摩擦和水的阻力，重物露出水面前，拉力F=____N，每个滑轮重______N．（g=10N/kg） 【例15】 图所示的装置中，每个滑轮重均为50N，装货托板重20N，货物A 重100N．体重为800N的工人利用装置拉着货物A以0.2m/s的速度匀速上升．不计绳重和轴摩擦，以下计算结果不正确的是（ ） A．工人对地面的压力为510N B．绳子自由端移动速度为0.1m/s C．滑轮组提升货物A的机械效率约为69% D．机械对物体A做功的功率为24W 【例16】 （多选）如图所示，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A 沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦） A．拉力F的大小60N C．拉力F的功率32W B．滑轮组对物体A所做的有用功为1184J D．滑轮组的机械效率为72.5% 【例17】 如图所示，物体重100N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50N，用滑轮组使物体沿水平 面以0.2m/s的速度匀速运动20s．若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略，则水平拉力F的大小为_____，拉力做的功为___J，功率为_______W．如果滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为______W． 【例18】 如图所示，在拉力F作用下，物体A在水平桌面上以速度v向右匀速运动了距离s，已知A的重 力为G，桌面对A的摩擦力为f（滑轮及绳重不计）．则下列说法正确的有（ ） A．有用功为Gs B．拉力做功为Fs D．装置的效率为 C．拉力做功的功率为Fv f 3F 【例19】 如图8所示，在拉力F的作用下，重80N的物块A 正以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为20N，该装置的机械效率为80%，则( ) A．2s内，拉力F移动的距离为0.4 m B．拉力F的大小为40N C．2s内，弹簧测力计的拉力对物块A所做的功6J D．拉力F做功的功率为5W 2015年初二春季讲义 第12讲·机械效率基础·教师版 Page 5 of 14