第15章 同步測控優(yōu)化訓(xùn)練(二、機(jī)械效率)

1、二、機(jī)械效率二、機(jī)械效率5分鐘訓(xùn)練分鐘訓(xùn)練(預(yù)習(xí)類訓(xùn)練，可用于課前)1.人們在使用簡單機(jī)械提升物體時(shí)做的功，如何計(jì)算？不用機(jī)械，直接用手把物體搬到一定的高度所做的功，又怎么計(jì)算？解析：解析：根據(jù)功的計(jì)算公式，使用簡單機(jī)械提升物體時(shí)做的功W1等于人們使用機(jī)械時(shí)用的力F乘以這個(gè)力移動(dòng)的距離s；直接用手把物體搬到一定的高度所做的功W2等于搬物體用的力乘以物體上升的高度h，而搬物體用的力等于物重G這樣就可以得出做功的計(jì)算方法。答案：答案：W1=

2、FsW2=Gh2.在上節(jié)課“探究使用簡單機(jī)械是否省功”的實(shí)驗(yàn)中，使用機(jī)械所用的力是根據(jù)機(jī)械的特點(diǎn)由計(jì)算得出的，從而得出功的原理：使用機(jī)械做的功等于直接用手做的功。那么，在計(jì)算使用機(jī)械所用的力時(shí)是否考慮了機(jī)械受到的重力及摩擦力？小紅在學(xué)習(xí)了“功”這節(jié)課后，對“使用機(jī)械做的功等于直接用手做的功”還存在疑問，于是，她找來了動(dòng)滑輪及相關(guān)的器材，驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測量出的使用機(jī)械做的功比直接用手所做的功多，這跟功的原理矛盾嗎？請你幫她分析原因

3、。解析：解析：在利用杠桿和滑輪求拉力時(shí)，都把它們當(dāng)成了理想機(jī)械，當(dāng)然沒有考慮機(jī)械受到的重力及摩擦力。這跟功的原理并不矛盾，因?yàn)楣Φ脑硎窃跊]有考慮機(jī)械受到的重力及摩擦力的條件下才成立的。而使用動(dòng)滑輪提物體時(shí)，不可避免地要把動(dòng)滑輪也提上去，如果再考慮摩擦和繩子重，使用動(dòng)滑輪做的功要比直接用手做的功多。答案：答案：沒有考慮機(jī)械受到的重力及摩擦力。這跟功的原理并不矛盾，因?yàn)楣Φ脑硎窃跊]有考慮機(jī)械重及摩擦的條件下才成立的；而使用動(dòng)滑輪提物體時(shí)

4、，不可避免地要把動(dòng)滑輪也提上去，如果再考慮摩擦和繩子重，使用動(dòng)滑輪做的功要比直接用手做的功多。3.如何計(jì)算有用功和總功？機(jī)械效率的計(jì)算公式是什么？解析：解析：通過預(yù)習(xí)積累與機(jī)械效率有關(guān)的感性知識，為學(xué)好本節(jié)課打下基礎(chǔ)。根據(jù)有用功和總功的定義可得計(jì)算有用功和總功的方法。答案：答案：總功等于使用機(jī)械時(shí)用的力乘以這個(gè)力移動(dòng)的距離；有用功等于直接用手做的功。η=Ｗ有用Ｗ總。10分鐘訓(xùn)練分鐘訓(xùn)練(強(qiáng)化類訓(xùn)練，可用于課中)1.關(guān)于機(jī)械效率的說法正確

5、的是（）A.越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率越高B.越費(fèi)力的機(jī)械，其機(jī)械效率越高C.做的有用功越多，機(jī)械效率越高D.有用功一定時(shí)，額外功越少，機(jī)械效率越高解析：解析：根據(jù)η=Ｗ有用Ｗ總可得，機(jī)械效率的高低跟機(jī)械是否省力和費(fèi)力無關(guān)。當(dāng)Ｗ總一定時(shí)，Ｗ有用越大，η才越大。只根據(jù)Ｗ有用越多，無法確定η的高低。由η=Ｗ有用Ｗ總、Ｗ總=Ｗ有用Ｗ額外可得η=Ｗ有用（Ｗ有用Ｗ額外），所以可判斷選項(xiàng)D是對的。答案：答案：D2.要提高某一機(jī)械的效率，可以采取的正確

6、方法是（）A.增加機(jī)械做功的時(shí)間B.減少機(jī)械做功的時(shí)間C.有用功一定，減少額外功D.增加重物上升的高度解析：解析：在使用機(jī)械時(shí)，改變機(jī)械做功的時(shí)間或高度，有用功和總功會同時(shí)改變相同的倍數(shù)，由η=Ｗ有用Ｗ總可得，機(jī)械效率不會改變。由η=Ｗ有用Ｗ總、Ｗ總=Ｗ有用Ｗ額外可得η=Ｗ有用（Ｗ有用Ｗ額外），當(dāng)Ｗ有用一定時(shí)，Ｗ額外越少，η就越高。2.如圖1522是工人師傅往高處運(yùn)送貨物的兩種方法，提升的重物均為500Ｎ，動(dòng)滑輪重均為10Ｎ，不計(jì)摩擦和

7、繩子重。下列說法中正確的是（）圖1522A.甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力B.甲圖中的拉力小于乙圖中的拉力C.甲圖中的機(jī)械效率等于乙圖中的機(jī)械效率D.甲圖中的機(jī)械效率大于乙圖中的機(jī)械效率解析：解析：因?yàn)椴挥?jì)摩擦和繩子重，根據(jù)滑輪組省力情況，可以判斷兩種方法所用拉力的大小以及繩子末端和物體移動(dòng)的距離之間的關(guān)系。在甲圖中的拉力等于滑輪和重物總重的12，拉力移動(dòng)的距離等于重物的2倍，在乙圖中的拉力等于滑輪和重物總重的13，拉力移動(dòng)的距離等于重物

8、的3倍，所以甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力。依據(jù)η=Ｗ有用Ｗ總＝GhFs，求出機(jī)械效率進(jìn)行比較。答案：答案：C3.下列哪種措施可以提高滑輪組的機(jī)械效率（）A.增加物體移動(dòng)的距離B.改變繩子的繞法C.增加物體的質(zhì)量D.增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)解析：解析：對于一個(gè)固定的滑輪組來說，承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為n，那么繩子末端移動(dòng)的距離就是重物移動(dòng)距離的n倍，所以η=Ｗ有用Ｗ總＝Ｇh／Ｆs=ＧnF＝mgnＦ，由此可知滑輪組的機(jī)械效率跟距離無關(guān)，跟物體受到的重

9、力有關(guān)。因?yàn)樵谑褂没喗M時(shí)，做的額外功主要是克服動(dòng)滑輪的重力做的功，所以改變繩子的繞法不會改變機(jī)械效率，只有動(dòng)滑輪越重即個(gè)數(shù)越多，做的額外功就越多，機(jī)械效率反而低。答案：答案：Ｃ4.小紅在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時(shí)，提出下列假設(shè)：①機(jī)械效率可能跟動(dòng)滑輪重有關(guān)②機(jī)械效率可能跟被拉物體重有關(guān)③機(jī)械效率可能跟被拉物體上升的高度有關(guān)④機(jī)械效率可能跟承重繩子的段數(shù)有關(guān)然后小婷設(shè)計(jì)了如圖1523所示的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)行對比來驗(yàn)證小紅提出的假