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初中三年级物理

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    为了省力,工人师傅常用图所示的斜面把物体搬运到汽车上.设斜面长为s ,高为h ,把重为G 的物体沿斜面匀速推到车上所用力的大小为F ,则搬运物体所做的有用功为 ___________,该斜面的机械效率为 __________×100% (用题中代表各物理量的字母表示).

    本题信息:2008年江苏中考真题物理填空题难度一般 来源:牛青丹
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本试题 “为了省力,工人师傅常用图所示的斜面把物体搬运到汽车上.设斜面长为s ,高为h ,把重为G 的物体沿斜面匀速推到车上所用力的大小为F ,则搬运物体所做的有用...” 主要考查您对

有用功和额外功

斜面的机械效率

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  • 有用功和额外功
  • 斜面的机械效率
有用功,额外功与总功:
名称 定义 符号 公式 实例
有用功 使用机械做功时对人们有用的功 W W有=Gh 从井中打水时提水所做的功
额外功 对人们没有用但又不得不做的功 W —— 从井中打水时提水桶和绳子所做的功
总功 有用功与额外功之和 W W=W+W 从井中打水时手的拉力所做的功

区分有用功和额外功:
    区分有用功与额外功的关键是看我们需要达到什么做功目的。在同一做功过程中,目的不同,功的性质就不一样。例如:用桶将水从水井中提出来,提水是我们需要的,而提桶是不需要,但又不得不做的功,故克服水重做的是有用功,而克服桶重做的是额外功;如果是一只桶掉入水井里,我们要将桶从井中提出来,则克服桶重做的是有用功,而克服桶中可能带出来的水的重力所做的功就是额外功了。

 计算有用功,额外功和总功的方法:
1. 总功的计算:
(1)定义法:W=Fs
(2)总功等于有用功和额外功之和,即W=W有用+W额外
(3)公式法:
2. 有用功的计算方法:
(1)定义法:W有用=Gh
(2)W有用=W-W额外
(3)公式法:
3. 额外功的计算方法:
(1)定义法:
(2)W额外=W-W有用
(3)公式法:


斜面的机械效率:
有用功 W有用=Gh
总功 W=Fl
W=Gh+fl
(f为摩擦力)
额外功 W额外=W-W有用
W额外=fl
机械效率

测量斜面的机械效率:
【实验目的】:测量斜面的机械效率

【器材】斜面,铁架台,小车,弹簧秤,米尺

【操作】

(1)照图那样安装好斜面,将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面,记下弹簧秤的示数F,测出小车沿斜面通过的距离L,用弹簧秤称得小车重G,并测出小车上升的高度h,算出斜面的效率η1=Gh/FL。
(2)把小车翻过来(轮子朝上)放在斜面上,重复上述实验,根据实验数据算出此时斜面效率η2
(3)增大斜面的倾角,小车仍翻着放在斜面上重复实验,算出斜面效率η3
比较η1、η2、η3的大小,可知η1>η2,η2<η3。分析实验结果可得:斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响,在(1)中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小,必需做的额外功少,效率就高。在(3)中,当倾角增大,车对斜面的压力减小,从而摩擦也减小,因此效率比(2)时高。比较操作(2)、(3)中的F及η的大小,可知斜面越省力其效率不一定越高。
提高斜面机械效率的方法:
     在其他条件一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高,斜面表面粗糙程度越大,机械效率越低;机械效率与物体重量无关,物体斜面之间接触面大小无关。

例:如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上,在这过程中拉力做了______J的功,机械效率为______。要提高该斜面的机械效铝,应该_______。(写出一条措施)

解析:
提高机械效率的方法是减小总功,以增大有用功在总功中所占的比例。
答案:1200  70%  减小斜面的粗糙度

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