九上物理第十一章 简单机械和功
机械效率(二)
一、填空题
1.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3 次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示.
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越_______.
(2)第3次实验中所做的有用功是_______ J,机械效率是_______.完成丙滑轮组的组装.
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功_______(填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关.
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,_______(填“增大”或“减小”)额外功.具体措施为:_______动滑轮重,_______摩擦,_______物重.(填“减小”或“增大”)
(5)如果在静止时读出测力计拉力大小,所计算得机械效率比实际效率_______,因此,在操作时注意拉动测力计.
2.建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料
(如图).绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N,不计滑轮、
吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊_______N的建筑材料.
实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料,且将建筑
材料1s内匀速吊起了1m,起重机的功率是_______W,机械效率
为________.若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将_______
(填“增大”、“减小”或“不变”).
3.(2010.荆门)工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体
匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸
长,则拉力的大小是_______N,动滑轮重_______N;若使用该滑
轮组提升600N的重物,其机械效率将_______.(填“变大”、“变
小”或“不变”)
二、选择题
4.一个滑轮组改进后提高了机械效率,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.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少
5.如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.动滑轮的质量越大,机械效率越高 B.拉起的物体质量越大,机械效率越高
C.拉起物体的速度越大,机械效率越高 D.物体被拉起得越高,机械效率越高
6.如图所示,用两个滑轮组提升货物,所用的动力之比为F1:F2 =4:3,被提升货物的重力之比为G1:G2 =1:2,则两个滑轮组的机械效率之比为 ( )
A.4:3 B.3:8 C.3:4 D.1:3
7.(2011.无锡)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A.绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同
B.绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同[来源:21世纪教育网]
C.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等
D.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等
8.工人用一个动滑轮将重物匀速提升到一定高度,重物的重为G物,动滑轮重为G动,动滑轮的机械效率为η,不计绳重与摩擦,则工人所用拉力不可能为 ( )
A、 B、 C、 D、
9.斜面高度为h,长度为L,用一个平行于斜面的力把重为G的物体匀速拉到斜面顶端,拉力所做的功为W,则斜面和物体间的摩擦力为 ( )
A、 B、 C、 D、
三、简答题
10.(2010.哈尔滨)同学们在“测量滑轮组的机械效率”时,有两位同学的实验过程同学们有异议,请你帮助分析和解决.
(1)一位同学的实验操作步骤如下:
①用弹簧测力计测出物重G;
②组装好实验器材,如图甲所示,拉动弹簧测力计
使物体匀速上升;
③用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s;
④在物体处于静止状态时,读出弹簧测力计的示数F;
⑤根据公式算出滑轮组的机械效率.
同学们进行交流之后一致认为该同学的实验步骤存在不合理,请你指出该操作步骤(只写出该步骤的序号),并说明不合理的原因及改进的方法:____________.
(2)另一位同学利用如图甲所示的滑轮组匀速提升重物,弹簧测力计的示数如图乙所示,他记录了如下数据.
①同学们对该同学的实验记录进行分析,发现他的实验结果是不符合物理规律的,其表现在:________________________________________________.
②分析他的实验过程,会发现导致实验结果不符合物理规律的原因是_________.
11.(2010.枣庄)张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦.如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子,且提升同样的高度.图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像.请根据有关信息完成以下问题:
(1)每个滑轮的重是多少?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少?
(3)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?
12.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,
实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下
面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为
_______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,
测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_______
%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:_________________________;
请简要说明两条理由:
①___________________;
②___________________.
参考答案
1.(1)高 (2)0.4 72. 7% 图略 (3)增大 (4)减小 减小 减小 增大
(5)偏大 竖直向上匀速
2.1.8×104 1.8×104 30% 减小
3.125 100 变大
4.D 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B
10.(1)④原因:滑轮转动时,滑轮轴与框架间存在摩擦,与静止状态弹簧测力计的示数不同改进:物体匀速上升时读出弹簧测力计的示数
(2)①数据中的有用功是0.2J,大于总功0.12J
②弹簧测力计的示数读错了,应改为0.8N
11.(1)100N (2)500N (3)90%
12.(1)0.5 66.7 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
(2)不能 ①两次实验时钩码没有挂在同一位置 ②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的