11.3 如何提高机械效率 同步训练——2021-2022学年沪粤版物理九年级上册（含答案）

11.3如何提高机械效率
一、填空题
1．从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重10N，桶中水重90N。若此人的目的是为了提水，则有用功是___________J，额外功是___________J，机械效率为___________。若此人的目的是为了捞桶，则有用功是___________J。
2．一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是________J。如果额外功是9600J，总功是________J，机械效率是______%。
3．如图所示，起重机与滑轮组做相同的______（选填“总功”、“有用功”或“额外功”），滑轮组需要花费较多的时间，衡量机械这种做功性能的物理量是______（选填“效率”或“功率”）。
4．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重250N的物体沿水平地面匀速向左运动了2m，物体与地面间的滑动摩擦力为120N，则该过程中拉力做的功为___________J，滑轮组的机械效率为___________。
5．如图所示物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，F甲______F乙，η甲______η乙。（选填：“大于”、“小于”或“等于”）
6．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高
10cm，
拉力大小F
为16N，拉力移动的距离为25cm。拉力所做的功为___________J，杠杆的机械效率为_______，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）（不考虑摩擦）。
二、单选题
7．关于功、功率、机械效率的说法正确的是（
　
）
A．机械效率越大，表明它做的功越多
B．做功越少，功率越小，机械效率越小
C．功率越大，做功越快，机械效率越大
D．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关
8．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
9．一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（　　）
A．做的有用功减少了
B．有用功不变，总功减少了
C．总功不变，有用功增加了
D．总功不变，额外功减少了
10．下列做法，不能够改变滑轮组机械效率的是（　　）
A．改变提升重物的高度
B．给定滑轮加润滑油
C．提升更重的物体
D．用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
11．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，将同一物体在相同的时间内提升到相同高度，若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N，在5s内把物体匀速提升1m的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．甲滑轮组所做的有用功小于乙滑轮组所做的有用功
B．甲滑轮组所做的额外功大于乙滑轮组所做的额外功
C．甲滑轮组的功率大于乙滑轮组的功率
D．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
12．如图所示，工人用100N的拉力F搬运重为1200N的物体A，物体A在20s内沿水平方向匀速移动3m，物体A移动过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍，不计滑轮重及绳轮间的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．右侧滑轮相当一个省力杠杆
B．绳端拉力F移动的速度为0.15m/s
C．工人所做的有用功为3600J
D．该滑轮组的机械效率为80%
13．如图所示，用同一滑轮组分别将不同的两个物体匀速提升相同的高度，其中G1>G2，所用的拉力分别为F1、F2，机械效率分别为η1、η2，若不计绳重与摩擦的影响，则（　　）
A．F1>F2
η1>η2
B．F1η1<η2
C．F1=F2
η1=η2
D．F1>F2
η1<η2
14．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重和摩擦，则（
）
A．W1＝W2，η1＝η2
B．W1＝W2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2
D．W1＞W2，η1＜η2
三、多选题
15．关于使用简单机械，下列说法正确的是（　　）
A．既可以实现省力，又可以实现省功
B．可以实现省力，但不能实现省功
C．有用功总是等于总功
D．有用功总是小于总功
16．甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中错误的是（　　）
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．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
17．王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图所示的斜面，结果非常轻松地把重物拉到了高台上。关于这两种方法，下列说法中正确的是
（　　）
A．王大叔克服重力做功较多
B．两人做同样多的有用功
C．小鹏做功的功率要大些
D．两种情况下的机械效率不一样
四、计算题
18．农民用功率为15kW的水泵抽水灌溉农田，水泵在1h内把400m3的河水抽到8m高的水渠中。水的密度为1.0×103kg/m3，求：
（1）水泵1h内抽水的质量；
（2）水泵抽水1h对河水做的功；
（3）水泵抽水的机械效率。
19．如图所示，斜面长s=2m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=100N。忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
20．如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N。求：
（1）对重物做的有用功是多少？
（2）人拉绳子做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？
21．某工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，钢绳和滑轮的摩擦力及绳重忽略不计，取。
（1）假如工人在内将建材匀速竖直向上提升了，作用在钢绳上的拉力为，求拉力的功率多少？
（2）动滑轮的重力是多少？
（3）当滑轮组的机械效率为时，所运建材的重力是多大？
22．在新农村建设中，小张要将沙子运到6m高的三楼施工处，用如图所示的滑轮组。已知：沙子重为500N，装沙的桶重80N，动滑轮重为20N，（g取10N/kg）求：
（1）小张做的有用功多大？
（2）不考虑绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率多大？
（3）实际工作中，绳重和摩擦不能忽略，现知道将500N的沙子运上三楼克服绳重和摩擦做的额外功为120J，则实际工作中的拉力多大？
23．如图所示，工人师傅用三种办法把重270N的沙子提到三楼去。请根据图中所提供的信息计算（绳与滑轮的摩擦不计，不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距）：
(1)第①种办法所做的有用功是多少？
(2)第②种办法的机械效率是多少？
五、实验题
24．如图所示是小明“测量斜面的机械效率”的实验装置。
（1）请计算坡度为60°时的斜面机械效率，并请将计算结果填入表格中：
斜面坡度
斜面粗糙程度
物重G（N）
斜面高度h（m）
沿斜面拉力F（N）
斜面长L（m）
有用功W有（J）
总功W总（J）
机械效率η（%）
30°
粗糙
0.5
0.20
0.35
0.4
0.10
0.14
71.4
60°
粗糙
0.5
0.28
0.45
0.4
0.14
0.18
___________
（2）请你根据实验数据得出以下的结论：
结论1：沿粗糙程度相同的斜面的斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面坡度
___________（选填“越大”或“越小”）拉力越小；
结论2：在粗糙程度相同的条件下，斜面坡越大，机械效率
___________。（选填“越高”或“越低”）
25．某实验小组用图中实验装置探究“影响滑轮组机械效率的因素”，实验中每个钩码重2N，g=10N/kg，实验测得的数据如表所示：
次数
动滑轮质量m/kg
钩码总重G/N
钩码上升高度h/m
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计移动距离s/m
机械效率η
1
0.2
4
0.1
2.0
0.3
67%
2
0.2
6
0.1
2.7
0.3
74%
3
0.4
4
0.1
1.6
0.5
50%
4
0.4
4
0.2
1.6
1.0
50%
5
0.5
4
0.1
3.0
0.3
44%
（1）在实验中，测量绳子自由端拉力F时，应尽量竖直向上___________拉动弹簧测力计。
（2）第4次实验是选用图中的___________装置做的。
（3）为探究机械效率与物重的关系，应选用表中___________两次实验。
（4）通过比较表中3、4两次实验，说明使用同一滑轮组提升相同的重物时，机械效率与___________无关。
参考答案
1．450
50
90％
50
2．14400
24000
60
3．总功
功率
4．300
80%
5．大于
等于
6．4
90%
变大
7．D
8．A
9．B
10．A
11．D
12．D
13．A
14．D
15．BD
16．ABD
17．BD
18．（1）4×105kg；（2）3.2×107J；（3）59.3%
19．（1）；（2）；（3）
20．（1）800J；（2）200W；（3）80%
21．（1）400N；（2）60W；（3）700N
22．（1）3000J；（2）83.3%；（3）310N
23．(1)2430J；(2)90%
24．77.8
越小
越高
25．匀速
丙
1、2
物体上升的高度
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