机械效率
选择哪种方式运送沙子更省功呢? 拎上去还是使用机械? 用铁桶还是轻质布袋?
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有用功
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对人们有用的功叫有用功(即: 不用任何机械时所必须做的功)
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额外功
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对人们无用但不得不做的功叫额外功
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总功
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有用功和额外功之和叫总功.
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机械
效率
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① 有用功跟总功的比值叫机械效率.
② 通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比, 用η表示, 表达式.
③ 由于有用功总小于总功, 所以机械效率总小于1. 只有理想机械, 在时, . 机械效率是小于1的数, 没有单位. 机械效率越高, 做功性能越好.
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【例1】 (多选) 下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )
A. 功率大的机械做功一定快
B. 功率大的机械做功一定多
C. 机械做功少, 功率一定小, 机械效率一定低
D. 有用功一定时, 额外功少的机械, 机械效率一定高
【答案】AD
【例2】 如图所示(不计绳重与摩擦, 且动滑轮重G动小于物重G), 用它们分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度, 所用的拉力分别为F甲、F乙, 它们的机械效率分别为η甲、η乙. 则下列关系正确的是 ( )
A. F甲＜F乙 B. F甲＞F乙
C. η甲＜η乙 D. η甲=η乙
【答案】B
【解析】F甲=G, F乙＜G, 故A错误, B正确; 不计绳重与摩擦, 所以使用定滑轮时没有额外功, 而使用动滑轮时, 要对动滑轮本身做额外功, 故η甲＞η乙. 故选B.
【例3】 如图所示, 一物体重为180N, 小明用定滑轮将该物体匀速提高2m. 所用拉力为200N. 此过程中, 小明做的有用功是 J, 总功为
J, 额外功为 J, 定滑轮的机械效率是 .
【答案】360; 400; 40; 90%
【例4】 如图所示, 建筑工人用的拉力沿竖直方向匀速拉起的重物, 重物上升所用时间为, 此过程中拉力做的功为 J, 拉力的功率为 , 滑轮的机械效率是________.
【答案】2000; 80W; 80%
【解析】拉力的总功
拉力功率为总功功率
机械的效率.
【例5】 两个完全相同的滑轮, 其重力均为20N, 分别用图甲、乙两种方式, 将重400N的物体以相同的速度匀速竖直提升了10m, 不计绳重和摩擦, 则下列判断正确的是 ( )
A. F1做的功大于F2做的功
B. F1和F2做的功相等
C. F1做功的功率小于F2做功的功率
D. 甲的机械效率小于乙的机械效率
【答案】C
【例6】 用一个动滑轮, 把600N的重物匀速提高1m, 拉力为400N, 下列说法正确的是 ( )
A. 拉力做的总功为800J B. 拉力做的有用功为400J
C. 动滑轮的机械效率为60% D. 动滑轮的机械效率为67%
【答案】A
