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有用功和额外功
知识点概述
有用功是物理学中的一种概念。做功是指能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义：当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功。而有用功则是人们做的功中对人们有用的一部分。做功中，有用功越大越好。
有用功是指对人们需要的，有价值的功。而有用功的定义在不同的情况下，有着不同的解释。
如在机械中：任何机械本身都受到力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功，记作W额外。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。有用功跟总功的比值叫机械效率。而我们需要的、有价值的功，叫做有用功，记作W有用。实验表明总功大于有用功。
如在电机学中：总电功必须减去各种各样的损耗，例如铜耗、机械损耗等的额外功。最终才等于有用功。
额外功指并非我们需要但又不得不做的功。
有用功怎么求
有用功
公式：W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总W=GH
斜面：W有用=Gh
额外功怎么求
额外功
公式：W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面：W额=fL
相关试题
使用一个动滑轮，把400N的重物匀速提高10m。则有用功为_________J。 某工人用滑轮组提升重物如图所示，工人用306N拉力将重为600N的重物匀速提升10m，需要时间50s，请根据提供的信息，计算两个相关的物理量。（g=10N/kg） 
用图所示的滑轮组，把重为960N的货物匀速提升4m高，人作用于绳子的拉力F为400N，若不计摩擦和绳重。则动滑轮重为_______N，人所做的有用功为____________J，若把货物重减小为660N，则人作用于绳子的拉力是_______________N。 
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lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中： 
[ ] A．绳子自由端被拉下3 m
B．做的有用功是800 J
C．拉力F的功率是80 W
D．滑轮组的机械效率是60％春天农民需用水泵抽水灌溉农田，有一水泵铭牌如下图。 
（1）水泵连续正常工作5小时，所做有用功是多少？
（2）此水泵总功率是多少？
（3）若此水泵用柴油机带动，假设柴油机完全燃烧所释放的内能有40% 转化为水泵轴的机械能，则每小时消耗多少柴油？（g=10N/kg，柴油热值3×107J/kg）甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比，甲升降机 [ ] A、电动机做的总功较少
B、电动机做的总功较多
C、提升重物做的有用功较少
D、提升重物做的有用功较多如图，用动滑轮将重160N的物体匀速提升2m，拉力做功400J，不计绳重和摩擦。求：
（1）动滑轮的机械效率多大？
（2）动滑轮多重？
（3）如果用这个动滑轮匀速提升400N的重物并使它以0.05m/s的速度匀速上升，求拉力的功率。
用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高0.2m，向下压杠杆的力是220N，则人做的有用功是 J，做的总功是 J。 - 图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面．气体推动活塞时是将________能转化为________能；钻头制成锥形是为了________________________________________；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40％，则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是________J（柴油的热值是4.3×107J／kg）。
某工地用图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升0.8m的过程中，拉力F的功率为2500W，此时滑轮组的机械效率为80％，求：
（1）滑轮组做的有用功（g取10N／kg）。
（2）重物上升的速度。
图甲是小刚测动滑轮的机械效率的示意图.他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重为6N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A"位置匀速竖直上升到B"位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示则：
（1）弹簧测力计的示数是_______N；
（2）弹簧测力计移动的距离为________cm；
（3）滑轮组做的有用功是_________ J
两个完全相同的滑轮，其重力均为10N，分别用如图所示的两种方式，将重50N的物体匀速提升相同的高度，下列判断中正确是（不计绳子的重和摩擦） 
[ ] A．甲是定滑轮，乙是动滑轮
B．拉力F1 大于拉力F2
C．两机械做的有用功相等
D．乙装置的机械效率较高如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是 
[ ] A．对物体做的功是额外功
B．拉力F做的功是有用功
C．拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍
D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度， 改进后与改进前相比较 [ ] A．做的有用功减少了
B．总功不变，有用功增加了
C．有用功不变，总功减少了
D．总功不变，额外功减少了工人用滑轮组把一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到同样的高度时，所做的 [ ] 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，总功减小用如图的滑轮组把货物拉上货仓，货物重300N，用250N的力F拉绳端使货物在2秒内匀速上升1m，此过程中,绳子的自由端移动 ______ m，有用功为 ________ J，拉力做功的功率为 ________ W，滑轮组的机械效率为 ________ ． 
用一个动滑轮把重200 牛的货物匀速提高4 米，所用的拉力是125 牛, 则有用功是_________ 焦，总功是________ 焦，这个动滑轮的机械效率是__________。 小红家正在装修房子，她设计了如图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台，四楼阳台到 地面的距离为9米，若工人用500N的力将重为800N的材料提升到四楼阳台，她做的有用功是 ___，该装置的机械效率是 __。 
某人用一滑轮组分别将1 000 N和2 000 N的物体匀速提高相同的高度．动滑轮重200 N．绳重及摩擦都不计．则在上述两种情况中 [ ] A.人做的额外功相等
B.滑轮组的机械效率相等
C.人做的总功相等
D.人做功的功率相等一物体质量为18kg，如图所示，小明用动滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为100N．此过程中，小明做的有用功是 _____ J，定滑轮的机械效率是 ___，拉力的功率是 W．（取g＝10N/kg ） 
如图所示．一个工人用滑轮组提起200N 的货物，所用的拉力是125N ．绳子自由端被拉下10m ．则工人所做的有用功是 ____ J ；若要将此滑轮组的机械效率提高到90 ％则提起的重物为________ N 。（不计绳重和摩擦）
机械做功时，我们额外负担又不得不做的功叫 功；珠海航展表演，当表演者打开降落伞匀速下降时，重力势能 ，动能 ( 选填“增大”、“减小”或“不变”) 。 如图所示，物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是900J，物体在2s内向左移动了4m，滑轮组的机械效率是60%。求：
（1）有用功是多少？
（2）有用功的功率是多大？
（3）物体所受的摩擦力是多大？
（4）拉力F是多大？
用重为10 N 的铁桶从5m 深的井中提起90 N 的水，则此过程中 [ ] A．人对铁桶做的功是额外功，大小等于10 N ×5 m=50 J
B．人对水做的功是额外功，大小等于90 N ×5 m=450 J
C．人对水和铁桶做的功都是额外功，大小等于(10 N+90 N) ×5 m=500 J
D．人对水和铁桶做的功是总功，大小等于(10 N+90 N) ×5 m=500 J下列说法中正确的是 [ ] A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功
B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功
C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功
D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功如图，跳板是朝鲜族群众喜爱的一种娱乐活动。若支点在跳板的中央，当质量为60 kg 的两名运动员同时从1.5 m 高处由静止下落到跳板的同一端时，静立于跳板另一端的质量为50 kg 的一名女运动员会向上弹起3m 高。若不计空气阻力，则额外功为_________J ，跳板的机械效率为___________。 (g 取10 N/kg) 
用如图所示装置将重为100 N 的物体，匀速提升0.1 m ，所用的拉力F 为40 N （不计绳重和摩擦）。求：
(1) 提升重物时所做的有用功；
(2) 该滑轮组的机械效率；
(3)滑轮的重力；
(4)若使用此滑轮组提升重物，当物重小于多少时，将不再省力？
用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的楼上，所用的力是120N，那么，有用功是 _________ J，机械效率为_________． 在如图所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G = 50 N，当施加在绳子自由端的拉力为F=30N时，重物恰好匀速上升10 cm，由此可知 
[ ] A. 有用功为500J；额外功为100J；总功为600J
B. 有用功为1J；额外功为5J；总功为6J
C. 有用功为5J；额外功为2J；总功为3J
D. 有用功为5J；额外功为1J；总功为6J暖水瓶重5 N，内装20N 的水，小明同学从一楼打水送到二楼，暖水瓶在此过程中升高了3m. 小明做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J. 为了将沙子运到楼上，首先将沙子装到铁桶里. 然后用手提着装有沙子的铁桶上楼，在上楼过程中，手对沙子做的功是 功，手对 做的功是额外功，手对 做的功是总功. 一台起重机将重5.0×l04N 的货物匀速提高了4m，起重机做的有用功是 J，若起重机的机械效率是80%.起重机所做的额外功是 J 探究“斜面的机械效率”的实验装置如图所示.某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想： 
下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据： 
(1)请将表格中空格处的数据填写完整；
(2)由以上表格，小明得出，要得到此结论需要控制不变的因素有：
① .
② .
③ .
(3)分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面.越长越 (填“省力”或“费力”)斜面在我们生活中的应用有 (只写出一条即可).把一桶水从5m深的井里提到地面上，桶重4N，水重16N，提水过程中，做的有用功为 _________ J；若刚才是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则所做的有用功为_________J． 如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物以0.5m/s的速度匀速提升1m，拉力F为250N，则此过程有用功为 _________ J，拉力F的功率为_________W，滑轮组的机械效率为_________． 
如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为（ ） 
A．80% 800J
B．80% 1000J
C．62.5% 200J
D．80% 200J水平地面上有一个重为5000N的箱子，现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为3000N．求：
（1）起重机起吊该箱子的机械效率是多少？
（2）钢丝绳上拉力的功率是多少？
工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是（ ） 
A．W有=500J，η=62.5%
B．W有=500J，η=80%
C．W有=800J，η=62.5%
D．W有=800J，η=80%如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．求：
（1）木箱匀速上升的速度；
（2）工人师傅做的有用功；
（3）动滑轮的重力．
工人师傅常采用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示．汽车车厢底板高度为h，斜面长度为S，现用力大小为F沿着斜面把重力为G的重物匀速拉到车上．求：
（1）该工人师傅所做的有用功 ．
（2）该斜面的机械效率 ．（写出表达式）
如图所示，小光从井里提一桶水上来，这时小光对水做的功是小光所需要的，我们称之为 功，但是为了达到这一目的，在提水过程中不得不将 提上来，对其所做的功称之为 功。可是小光在提水过程中，不小心将水桶掉到了井里，这时他又想办法向外捞桶，在捞上来的桶里带一些水，这种情况下对 做的功是有用功，对 做的功是额外功。 
李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）
A．对桶所做的功是有用功
B．对水所做的功是额外功
C．对水所做的功是有用功
D．对水所做的功是总功下表是某品牌小轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大，空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6 ×l03J。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.35 kg/m3，1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次。请你计算发动机在最大功率工作时：
(1)1min内做的有用功。
(2)做功一次消耗汽油的质量。
(3)发动机的效率。
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