有用功和额外功 知识点

1. 有用功:利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功;
2.无用而又不得不做的功叫额外功;
3.总功是有用功与额外功之和。
例:用桶从井中打水。由于工作目的是打水,所以对水做的功是有用功,对桶做的功是额外功,人在整个提水过程中做的功是总功。
4.计算方法
(1)W=Fs;W=W有用+W额外
(2)W有用=Gh;W有用=W-W额外
(3)W额外=G′h,W额外=fs;W额外=W-W有用
命题角度主要是:主要考查有用功与额外功的区别及功之间的简单计算,主要以选择、填空题为主。
解题思路点拨:看目的是什么.为达到目的做的功就是有用功,对达到目的没有用,但又不得不做的功就是额外功.有用功和额外功之和为总功。
典型例题:
例:将一个重为 4.5N 的物体沿斜面从底 端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长 1.2m, 高 0.4m,斜面对物体的 摩擦力为 0.3N(物体大 小可忽略).则下列说 法正确的是( )

A.沿斜面向上的拉力 0.3N                            B.有用功 0.36J,机械效率 20%
C.有用功 1.8J,机械效率 20%                     D.总功 2.16J,机械效率 83.3%
解:此过程所做额外功为:W额=fs=0.3N× 1.2m=0.36J; 有用功为:W=Gh=4.5N×0.4m=1.8J;所做总功为: W =W+W=0.36J+1.8J=2.16J; 由 W=Fs 可得拉力:F= W/s= =1.8N;斜面的机械效率为:η=W/ W1.8J/2.16J×100%=83.3%;故 ABC 错误,D 正确

有用功和额外功 知识点题库

“电动葫芦”普遍使用的起重设备(如图),它通过电动机和一个动滑轮将物体提高,如图“电动葫芦”将0.9t的钢材匀速吊起1m高,钢绳的拉力为5000N,则下列说法正确的是(不计摩擦和钢绳的重力)()

A . 有用功为900J B . 动滑轮的机械效率为85% C . 动滑轮重2000N D . 若用此“电动葫芦”将1t的钢材提高1m,钢绳的拉力所做的功为11000J

如图,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G1、G2提高相同高度(   )

A . 若G1 = G2 , 拉力做的额外功相同 B . 若G1 = G2 , 拉力做的总功相同 C . 若G1 = G2 , 甲的机械效率大于乙的机械效率 D . 用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变

如图所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是(    )

A . 拉力对物体做的功是额外功 B . 拉力F做的功是有用功 C . 增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 D . 拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍

如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m,已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中(      )

A . 做的有用功是800J B . 拉力F的功率是80W C . 绳子自由端被拉下3m D . 滑轮组的机械效率是60%

如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重180N,动滑轮和桶总重重20N,绳重和摩擦均不计。则在此过程中工人做的有用功为 J,该装置的机械效率为 %,就如何提高该装置的效率提出一点建议

如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重180N,动滑轮和桶总重重20N,绳重和摩擦均不计。则在此过程中工人做的有用功为 J,该装置的机械效率为 %,就如何提高该装置的效率提出一点建议

如图,用大小为l.2N的拉力将重为2N的物体竖直向上匀速提升5cm,求:

  1. (1) 对物体做的有用功为多少?

  2. (2) 动滑轮的机械效率为多少?

建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N.求:

(1)工人做的有用功;

(2)工人做的总功;

(3)此过程中该装置的机械效率.

质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg,小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是J,有用功是J,机械效率是.(g=10N/kg)

张鹏宇家买了一套新房,住在3楼,装修工人用如图所示的装置将重为900N的建材从地面匀速送到3楼,每层楼高3米,装修工人所用拉力为500N,用的时间为20s,不计摩擦和绳重.求

  1. (1) 装修工人拉绳子的速度是多少?
  2. (2) 装修工人做的有用功的多少?
  3. (3) 装修工人做功的功率是多少?
  4. (4) 此过程中该装置的机械效率是多少?
  5. (5) 如果用这个滑轮组匀速提起600N的重物,需要用多大的拉力?
滑轮组之所以有引入额外功是因为考虑到:两个因素.
观察水泵的铭牌:

这里说的铭牌,是指固定在机器上的一个小标牌,上面标有机器的主要规格和性能,其中包括机器的功率等.例如一台水泵(水泵,就是抽水机,它自己是不会转动的,需要电动机、内燃机等其他动力机械来带动它,因此存在着功率配套的问题),其铭牌如下:

型号

8B13

扬程

12.7m

流量

270m3/h

允许吸上真空高度

5m

轴功率

11.3kW

转速

1450r/min

配套功率

17kW

效率

83%

出厂编号

××××

重量

111kg

××水泵厂       出厂日期×年×月

  1. (1) 在这一铭牌中,你能大致看懂哪几项?把它的意义写下来.
  2. (2) 铭牌中标明的效率是多少?有用功是什么?你认为它做了哪些额外功?
用斜面和滑轮组,把质量相同的物体提高5米,不计机械的一切无用阻力,外力对这两种机械所做的功相比较(   )
A . 一样大 B . 利用斜面做功较大 C . 利用滑轮组做功较大 D . 无法比较
一台起重机将3000N的货物提高4m,如果额外功是8000J,起重机做的有用功是 J,总功是 J,机械效率是
使用滑轮组拖动放在水平地面上的物体A在10s内匀速前进20cm,若物体重为100N,物体与地面间的摩擦力为20N,滑轮组的机械效率为80%,拉力做的有用功是J,拉力功率为W.

在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利用两组滑轮组进行了 5 次测量,记录数据 如下表,前 4 组数据用图甲装置测得,第 5 组数据用图乙装置测得.

  1. (1) 请根据前四组数据,在图甲中画出实验时滑轮组的绕绳方法.
  2. (2) 实验中应该让物体沿竖直方向上升.同时注意使视线始终和测力计的刻度板面.
  3. (3) 表格中编号①、②处数据分别为
  4. (4) 由表中第 3、4 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与有关.
  5. (5) 有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.你是用小明收集数据中的第两 组数据对比分析来判断这句话是错误的.
如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。

  1. (1) 计算物体上升的速度。
  2. (2) 图乙中阴影部分的面积表示的物理量是,并列式计算出该物理量?
  3. (3) 拉力的功率?
如图 所示,用同一滑轮组分别将物体 A 和物体 B 匀速提升相同的高度,提升 A 的过程滑轮组的机械效率较高,若不计绳重与摩擦的影响,则提升 A 的过程中(   )

A . 拉力较小 B . 有用功较大 C . 总功较小 D . 额外功较小
用定滑轮匀速提升重为180N的物体,所用拉力为200N,物体升高2m,所用时间为5s。此过程中,有用功为J,拉力做功的功率为W,定滑轮的机械效率为
小明用如图所示的甲、乙两种滑轮装置提升货物,若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是(  )

A . 甲方式可以省力 B . 乙方式可以改变力的方向 C . 利用乙装置做的有用功比甲多 D . 利用甲装置做的总功比乙少