4.机械效率
一、单选题(共8题;共16分)
1.如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是( )
A. 所做的有用功为0.6J B. 动滑轮自重0.2N
C. 拉力F做功的功率为0.3W D. 该滑轮组的机械效率为83.3%
2.关于机械效率的下列说法中,正确的是( )
A. 利用机械越省力,机械效率越高 B. 机械做功越快,机械效率越高
C. 机械效率可以等于1 D. 实验中,机械效率等于1的机械是没有的
3.如图所示,用质量相同的滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙 , 两装置的机械效率分别为η甲、η乙 . 不计绳重与摩擦,且动滑轮重力G动小于物体重力G物 , 则下列关系正确的是( )
A. 甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率
B. 甲装置的机械效率等于乙装置的机械效率
C. 甲图中的拉力等于乙图中的拉力
D. 甲图中的拉力小于乙图中的拉力
4.用如图所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m,所用的拉力是80N,下列说法正确的是( )
A. 总功是50J,有用功是80J B. 有用功是50J,额外功是20J
C. 总功是100J,有用功是80J D. 总功是80J,机械效率是62.5%
5.如图所示,小明探究滑轮组的机械效率,动滑轮重1N,用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体,物体沿竖直方向上升0.2m.此过程中,额外功和机械效率分别是( )
A. 0.2J,83.3% B. 0.2J,80% C. 0.4J,80% D. 0.4J,66.7%
6.如图所示,工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面,将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上,则下列说法正确的是( )
A. 利用斜面是为了省功
B. 工人师傅做功900J
C. 油桶在斜面滚动的摩擦力为600N
D. 把油桶滚上去而不是推上去,是为了提高斜面机械效率
7.分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法不正确的是( )
A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120J
B. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300J
C. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等
D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%
8.如图所示,用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上,所用拉力为80N,则总功和滑轮组的机械效率分别是
A. 1400J 80% B. 1800J 80% C. 1800J 83.3% D. 2160J 83.3%
二、多选题(共1题;共3分)
9.如图,一个重为50牛的物体,在F=10牛外力作用下,自底端A匀速运动到B所需时间8秒,斜高为1.5米,机械效率为75%,下列计算结果不正确的是( )
A. 外力做的有用功为75J B. 外力做的总功为75J
C. 物体从A运动到顶点B的速度为1.25m/s D. 外力的功率是2.5W
三、填空题(共4题;共12分)
10.用动力臂是阻力臂两倍的杠杆,将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是220N.则手向下降得高度是 ________cm,这根杠杆的机械效率是 ________ .
11.如图所示,小明用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体,物体上升的速度为0.1m/s,人拉绳的力F为250N,不计绳重和摩擦,则该滑轮组的机械效率为________,动滑轮重为________N,该滑轮组提升物体的越重,机械效率越________(填“高”或“低”).
12.利用机械做功时,并非我们需要,但又不得不做的功叫________功,记做________.
13.________叫做机械效率,它的值总小于________.用一个动滑轮将重为G的物体提高h,绳的自由端拉力为F,则总功为________,有用功为________,效率为________.
四、解答题(共1题;共5分)
14.什么是机械效率?机械效率的大小可能大于1吗?为什么?
五、实验探究题(共1题;共7分)
15.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.
1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0 1
绳端拉力F/N 1.8 1.6
绳端移动距离s/m 0.3 0.4
机械效率η 74.1% 62.5%
(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计,使钩码上升.
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率________(选填“越高”、“不变”或“越低”).
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,测力计的示数如图丙所示,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端拉力F=________N,绳端移动距离s=________m,机械效率η=________.
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,________.
六、综合题(共1题;共10分)
16.如图所示,现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端,已知木箱重400N,人对车的推力F=75N,斜面长L=4m,斜面高h=0.5m,求:
(1)对木箱所做的有用功;
(2)这种情况下的机械效率.
参考答案:
1.D 2.D 3.A 4.D 5.D 6.D 7.B 8.D 9.BD
10.40 90.1%
11.80% 150 高
12.额外 W额外
13.有用功与总功的比值 1 2Fh Gh
14.解:机械效率是提有用功占总功的百分比.由公式 ,因任何机械都会有摩擦力等消耗一部分额外功,故W有用<W总 , 所以η<1.
15.(1)匀速 (2)乙 (3)越低 (4)2.4 0.3 83.3%
(5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高
16.(1)解:有用功:W有用=Gh=400N×0.5m=200J;
(2)解:总功:W总=Fs=75N×4m=300J, 斜面的机械效率:η= ×100%= ×100%≈66.7%.