第十二讲机械效率
有用功、额外功和总功
1.如图所示,用一个动滑轮把质量为40 kg的沙袋从地面提到5 m高的脚手架上,所用的拉力是250 N,不计绳重和摩擦,则此动滑轮提升沙袋所做的额外功为________J,动滑轮重________N。
第1题图
第2题图
2.如图所示,斜面长s=60 cm,高h=20 cm。用弹簧测力计拉着6 N重的物体沿斜面方向匀速运动,弹簧测力计的示数为2.5 N。对上述数据进行分析可以得出:使用斜面________(选填“能”或“不能”)省力。在此过程中,拉力做的有用功是________J,物体受到的支持力做功为________J。
3.工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做的( )
A.有用功减小,总功不变
B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功减小
D.有用功减小,总功减小
机械效率的计算
4.(2017·内江)用一个动滑轮把80 N的沙袋从地面提到6 m高的脚手架上,所用的力是50 N,这一过程所做的有用功是________J,这个动滑轮的机械效率是________。
5.(2017·徐州)如图所示,用动滑轮提升重物,使用动滑轮的好处是________________。若物体重为4 N,弹簧测力计示数如图所示为________N,则动滑轮的机械效率为________。
第5题图
6.(2017·烟台)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3 m长的斜面,把120 kg的重物提高1 m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为________,若实际用力为500 N,斜面的机械效率为________,重物受到的摩擦力为________。(g取10 N/kg)
第6题图
7.(2017·广州)图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s,改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为F2(如图乙)。此过程滑轮组( )
第7题图
A.总功为F2s B.额外功为F1s
C.机械效率为 D.额外功为3F2s-F1s
8.(2017·长沙)如图所示的是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10 s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1 m,已知拉力F为400 N,建筑材料的重力G为900 N,求这个过程中:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率。
第8题图
9.(2017·河南)如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500 N的推力,将重800 N的货物从A点匀速推至B点;再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s,到达C点。已知AB长3 m,BC长1.2 m,距地面高1.5 m。试问:
(1)利用斜面搬运货物主要是为了________;
(2)货物在水平面上运动的速度为多少?
(3)水平推力做功的功率为多少?
(4)斜面的机械效率为多少?