九上物理第十一章 简单机械和功
机械效率(一)
一、填空题
1.人们把_____________叫做机械效率.对于实际机械,由于_______的存在,η______100%.机械效率大小是衡量机械设备优劣的重要参数.
2.某人用动滑轮将重100N的物体提高了5m,其中动滑轮重20N,不计绳重及摩擦,此人所做的有用功是_______J,总功是_______J,额外功是_______J,机械效率是_______.
3.用桶从井里打水,提水做的功是_______,提桶做的功是_______;木桶掉进井里打捞时桶里带上些水,把桶提上来做的功是_______,把桶中的水提上来做的功是_______.(填“有用功”或“额外功”)
4.某同学的体重为400N,他将一张质量是10kg的桌子搬到了3m高的楼上,该同学对桌子所做的功是_______J,他的做功效率是_______.(g取10N/kg)
5.(2011.南京)某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,当它在水平路面上以v =36 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电压U=300 V,电流I=50 A.在此行驶状态下,驱动电机的输入功率是 W;若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率,则汽车所受阻力为 N.
6.(2010.新疆建设兵团)某同学用所学滑轮知识在家里阳台上安装了如图所示的升降装置,他用此装置将重500N的物体匀速拉高10m,所用拉力300N.则拉力做的功是_______J.该装置的机械效率是_______.若不计一切摩擦及绳重,动滑轮重_______N,用该装置匀速提升400N的重物时,机械效率为_______.
7.如图所示,斜面长3m,高为1m,工人用400N的力沿斜面方向将重为840N的箱子推到车上,则有用功为_______J,总功为_______J,斜面的机械效率为_______.如果斜面摩擦不计,则斜面的机械效率为_______,沿斜面的推力大小为_______.
二、选择题
8.(2010.广东)某建筑工地要将同一个箱子从地
面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,
关于F1和F2做功的情况,以下判断中正确的
是 ( )
A.两种方式机械效率一定相等
B.两种方式功率一定相等
C.两种方式所做的总功一定相等
D.两种方式所做的有用功一定相等
9.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是 ( )
A.功率大的机械,做功一定多 B.做功快的机械,功率一定大
C.效率高的机械,功率一定大 D.做功多的机械,效率一定高
10.用一滑轮组提起一重物,所做的额外功为有用功的25%,则此滑轮组的机械效率为 ( )
A.25% B.75% C.80% D.20%
11.为了粉刷教室,需要将涂料运到五楼上,工人师傅可以采用的方法有:①用人直接搬运上去;②用定滑轮提上去;③用动滑轮提上去.在这几种方法中 ( )
A.最省力的是③ B.最省力的是②
C.所做有用功最多的是① D.机械效率最高的是③
12.(2011.自贡)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升高相同的高度.两者相比,甲升降机 ( )
A.做的总功较少 B.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
13.(2011.合肥)如图所示,规格完全相同的滑轮组用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1、G2的两个物体,比较它们的省力情况和机械效率(不计摩擦),下列说法中正确的是 ( )
A.若G1=G2,则F1 B.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率较高
C.若G1F2,甲的机械效率较高
D.若G1F2,乙的机械效率较高
14.(2010.赤峰)如图所示,用一个重为9N的动滑轮来提升物体,在实际工作中竖直向上的拉力为30N,则动滑轮的机械效率 ( )
A.一定等于85% B.一定大于85%
C.一定小于85% D.以上情况都有可能
三、简答题
15.(2011.潜江)如图所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,
用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处.已知被提升的建筑
材料的质量为280kg,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m
的高度,拉力F的功率为2kW.不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重,
求:
(1)拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少?
(2)罐笼A的重力是多少?
(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?
16.利用某滑轮组可以用200N的力匀速提起800N的物体,此时,该滑轮组的机械效率是80%,则此时负担重物和动滑轮重的绳子的股数是多少?滑轮组的组合至少由几个动滑轮几个定滑轮组成,画图说明.
17.(2010.安顺)如图所示,要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m,为保护该物品,工人把它放在一个质量是50kg的木板B上,然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至目的地.(提示:滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)
(1)在匀速拉动B的过程中,A、B之间的摩擦力是多少?
(2)计算拉力F做的总功是多少焦耳?
(3)在拉力F做功的过程中,机械效率是多少?
18.在不计绳重和摩擦的情况下,利用一滑轮组匀速提升物体.下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息.
(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数,并在虚线框中画出该滑
轮组的组装示意图.
(2)用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时,拉力做的总功为多少?
19.用滑轮组匀速提起重为2000N的物体,作用在绳子自由端的拉力为625N,拉力做功的功率为1250W.滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重.求:
(1)重物上升的速度;
(2)如果使用这个滑轮组匀速提起重3500N的物体,那么每段绳子承担的力是多少?
参考答案
1.有用功与总功的比值 额外功 <
2.500 600 100 83.3%
3.有用功 额外功 有用功 额外功
4.300 20%
5.1.5×104 1.35×103
6.6000 83.3% 100 80%
7.840 1200 70% 100% 280N
8.D 9.B 10.C 11.A 12.A 13.D 14.C
15.(1) 2.8×104J (2) 1.2×103N (3) 70%
16.绳子股数为5,2个定滑轮,2个动滑轮.
17.(1)0 (2)4×104J (3)90%
18.(1)3 (2)900J
19.(1)0.5m/s (2)1000N