1.有用功、額外功和總功
有用的工作：對(duì)人有用的工作，用W表示。
額外工作：使用機(jī)械時(shí)，對(duì)人無用但又必須做的工作稱為額外工作，用W表示。
總功：有用功和額外功的總和稱為總功，用表示。
方法：區(qū)分有用的工作和額外的工作的最好方法是看工作的“目的”。 完成我們認(rèn)為有用的部分工作就是有用的工作（即目的），而我們利用機(jī)器來完成需求的額外工作就是額外的工作。
2.機(jī)械效率
定義：在物理學(xué)中，有用功與總功的比率稱為機(jī)械效率。
公式：
含義：機(jī)械效率的高低反映了機(jī)械使用時(shí)，有用功占總功的比例。 比重越大，機(jī)械效率越高，機(jī)械性能越好，經(jīng)濟(jì)效益越高。
影響因素：摩擦力、機(jī)械重量、物體重量等。
注意：①使用任何機(jī)器時(shí)，都不可避免地要做額外的工作。 有用功總是小于總功，機(jī)械效率總是小于1； ②機(jī)械效率不固定。 機(jī)械效率反映了機(jī)器在工作過程中的有用功。 與總工作量相比，同一臺(tái)機(jī)器在不同工作過程中的機(jī)械效率往往不同。
測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率
過程：垂直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼借助重力G上升，測(cè)量拉力F、鉤碼提升高度h、繩索自由端移動(dòng)的距離s ，并計(jì)算W、W、η。 改變鉤碼數(shù)量或使用不同的滑輪組，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論：對(duì)于相同的滑輪組，提升的重量越重，機(jī)械效率越高； 提升相同重量時(shí)，動(dòng)滑輪越多，機(jī)械效率越低，但越省力。
注：當(dāng)使用同一滑輪組提升物體時(shí)，如果被提升物體的重力發(fā)生變化，則整個(gè)滑輪組的機(jī)械效率也應(yīng)發(fā)生相應(yīng)變化。 不能假設(shè)給定一個(gè)滑輪組，其機(jī)械效率是唯一的。
測(cè)試練習(xí)
A。 如果作用在剪刀上的力為 1 N，則阻力為 0.8 N
B、如果作用在剪刀上的阻力為1N，則功率為0.8N
C.如果作用在剪刀上的力做了1焦耳的功，那么剪紙就需要0.2焦耳的功。
D．如果作用在剪刀上的力做了 1 J 的功，那么剪紙就需要 0.8 J 的功。
2、如圖所示，工人用動(dòng)滑輪提起一袋沙子時(shí)，做了300焦耳的有用功和100焦耳的附加功。 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，用同一個(gè)滑輪以不同的纏繞方式提升同一個(gè)重物。 忽略繩索的重量和摩擦力。 物體勻速上升過程中（）
A．一張圖省工，機(jī)械效率高
B.嘉圖節(jié)省人工，機(jī)械效率相同
C.B圖省力，B圖機(jī)械效率更高。
D．圖B節(jié)省人工，且機(jī)械效率相同。
4、如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升1m。 已知拉動(dòng)繩索的力F為500N，那么在提升重物的過程中（）
A。 繩索自由端向下拉3 m
B. 所做的有用功是 800 J
C、拉力F的功率為80W
D． 滑輪組機(jī)械效率60%
5. 學(xué)生使用如圖所示的動(dòng)滑輪將 500 N 的重物提升 2 m。 此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%。 那么該學(xué)生所做的有用功為 J，總功為 J。
6、質(zhì)量為0.5公斤的塑料桶裝滿水后總質(zhì)量為10公斤。 小明將其從地面勻速移至1m高的桌子上。 水垂直向上運(yùn)動(dòng)過程中所做的總功為J，有用功為J，機(jī)械效率為。 (g取10N/kg)
7. 使用如圖所示的滑輪在粗糙的水平面上以勻速拉動(dòng)物體。 下列說法正確的是（）
A．重力所做的功是有用功
B.拉力F1所做的功是額外功
C.拉力F在繩索自由端所做的功就是總功
D． 該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%
8、利用如圖所示的滑輪組，在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m。 已知?jiǎng)踊喼?0N，除去摩擦力，則（）
A。 滑輪組所做的有用功為 450 J
B、繩索自由端的速度為0.9 m/s
C、牽引功率99W
D． 滑輪組機(jī)械效率80%
9、如圖所示，張偉用平行于斜面的推力F=200 N，在5 s內(nèi)將質(zhì)量為30 kg的物體勻速推到1 m高的平臺(tái)上。 斜面的長(zhǎng)度為s=2m。 （g 為 10 N/kg）則 ()
A。 推力功率為40W
B、坡口機(jī)械效率75%
C.推力所做的總功為300 J
D． 斜面對(duì)物體的摩擦力為100N
10、如圖所示，手利用F1的力直接將物體B勻速提升h，F(xiàn)1做的功為300J。若將B勻速提升到相同高度在滑輪組的幫助下，滑輪組的機(jī)械效率為30%，F(xiàn)2所做的功為J。
11． 如圖所示，物體和動(dòng)滑輪的總重力為200N，當(dāng)物體勻速上升到2m的高度時(shí)，繩子移動(dòng)的距離為m。 如果滑輪組的機(jī)械效率為80%，則動(dòng)滑輪的重量為N。（忽略繩索的重力、繩索和滑輪上各處的摩擦力）
12、如圖所示，將重45N的物體沿1.2m的斜面勻速拉至0.4m的高平臺(tái)。 斜面的機(jī)械效率為60%。 把重物拉到高臺(tái)上所做的功是J； 物體與斜面之間的摩擦力為N。
13、陸羽公園內(nèi)矗立著漢白玉“茶圣”陸羽雕像。 其質(zhì)量為5.4噸。 吊裝時(shí)，利用如圖所示的滑輪組將雕像勻速吊裝到3m高的平臺(tái)上。 已知，提升雕像時(shí)，拉力F的功率為6×103W，繩索自由端的移動(dòng)速度為0.3m/s。 （G取10N/kg）求：
(1) 滑輪組將雕像提升到 3 m 的高度需要多少秒？
(2) 滑輪組對(duì)雕像做了多少有用功？
(3) 滑輪組提升雕像的機(jī)械效率是多少？
14、如圖所示，一根均勻的細(xì)木棒OC，OA:OC=1:4，B為OC的中點(diǎn)，在C點(diǎn)施力，會(huì)將懸掛在A點(diǎn)的重180N的物體提升0.2m。恒定的速度。 ，木棍的機(jī)械效率為90%。 這里的木棍是一種簡(jiǎn)單的機(jī)器，叫做。 舉起物體所做的有用功為 J，木棍的重量為 N（不包括摩擦力）。
滑輪組機(jī)械效率專題
1、在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí)，小明用如圖所示的兩個(gè)相同的滑輪組A、B驗(yàn)證了滑輪組機(jī)械效率可能與（）有關(guān)的猜想
A．與被舉起物體的重力有關(guān)
B.動(dòng)滑輪與重力有關(guān)
C.取決于物體被提升的高度
D．承重繩的節(jié)數(shù)與
2.（多選）在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，額外做功的主要原因是（）
A．吊起鉤碼，做功
B.對(duì)抗摩擦力
C.提升動(dòng)滑輪做功
D．克服空氣阻力
3、如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，能提高機(jī)械效率的是（忽略繩索的重量和摩擦力）（）
A．改變纏繞繩子的方式
B.減少動(dòng)滑輪的質(zhì)量
C.降低舉升重物的高度
D．減少被舉起物體的質(zhì)量
4. 一個(gè)研究小組使用圖中所示的裝置來測(cè)量滑輪的機(jī)械效率。 當(dāng)兩個(gè)相同的鉤碼提升到相同高度時(shí)，機(jī)械效率更高。 主要原因是所做的有用功是相同的。 第二次使用動(dòng)滑輪做功較多，有用功占總功的比例較小。
5、在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用同一個(gè)滑輪組吊裝不同的吊鉤碼如圖所示，分別進(jìn)行了A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表中：
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)垂直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)斜面的機(jī)械效率與什么有關(guān)，使鉤碼升起。
(2)表中第①項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)為，第②項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)為。
(3)分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出以下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提升物體的沖擊力有關(guān)。
（4）如果將此滑輪換成繞繩方式，則無論摩擦力和繩重如何，提升同一物體時(shí)滑輪的機(jī)械效率（填寫“變大”、“變小”或“不變”）。
6、在測(cè)量“滑輪組機(jī)械效率”的活動(dòng)中，瑞瑞在與動(dòng)滑輪相切的繩子上做了一個(gè)標(biāo)記A（如圖A所示），然后用F的拉力將其提升總重量以勻速垂直向上。 對(duì)于鉤碼G，當(dāng)鉤碼高度為H時(shí)，瑞瑞在與動(dòng)滑輪相切的繩子上又做了一個(gè)記號(hào)B，測(cè)得兩點(diǎn)AB之間的距離為2H（如圖B所示），則下列得到的物理量錯(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. 滑輪組的機(jī)械效率eta<1
D． 皮帶輪組機(jī)械效率η=G/3F
7、在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，物理興趣小組利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)垂直向上拉動(dòng)。
(2)第四次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的機(jī)械效率為%。
（3）比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，課題組發(fā)現(xiàn)同一滑輪組的機(jī)械效率與提升重物的高度無關(guān)。 對(duì)比第三次和第四次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于相同的滑輪組斜面的機(jī)械效率與什么有關(guān)，提升物體的重力越大，機(jī)械效率越高。 第4次拉動(dòng)時(shí)所做的額外功與第3次進(jìn)行比較（填寫“增加”、“減少”或“不變”）。 可見，機(jī)械效率提高的原因是有用功的增加大于額外功的增加，從而使有用功占總功的比例變大。
8、在探索“滑輪的機(jī)械效率”時(shí)，小強(qiáng)使用了兩組滑輪進(jìn)行了4次測(cè)量。 使用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)量前三組數(shù)據(jù)，使用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)量第四組數(shù)據(jù)。 如表所示：
(1) 根據(jù)表中前三個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出圖A中滑輪組的繞繩方法。
(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)功機(jī)。 圖B中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為N。第三次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為。
(3)從表中第一組數(shù)據(jù)可以看出，滑輪組的機(jī)械效率與物體的重量有關(guān)。
(4)從表中第3組和第4組數(shù)據(jù)可以看出，同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦力和重量有關(guān)。 請(qǐng)計(jì)算第三組實(shí)驗(yàn)中為克服摩擦力所做的額外功J，不包括繩子的重量。
9、實(shí)驗(yàn)組在測(cè)量滑輪組機(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)時(shí)應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)沿垂直方向拉動(dòng)。
（2）從表中數(shù)據(jù)可以分析出第二次實(shí)驗(yàn)是使用圖中所示的裝置進(jìn)行的（填寫“A”或“B”）。
(3)通過實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二的數(shù)據(jù)分析可以得出，采用不同滑輪組提升相同重量時(shí)，動(dòng)滑輪組數(shù)越多（動(dòng)滑輪質(zhì)量越大），提升的重量越低。滑輪組的機(jī)械效率。 悅（填“高”或“低”）。
（4）本組學(xué)生用第二個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的裝置做第三個(gè)實(shí)驗(yàn)。 表中省略了第三次實(shí)驗(yàn)的繩端運(yùn)動(dòng)距離s，但仍計(jì)算第三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率η=（保留3位有效數(shù)字）。
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