《11.3.1 机械效率》同步练习
一、基础训练
1.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲图省力,机械效率一样大
B.甲图省力,机械效率甲图大
C.乙图省力,机械效率一样大
D.乙图省力,机械效率乙图大
2.实验原理:η=______________。
3.测量的数据:物重G、__________________、提升重物的高度h、_____________________________。
4.影响滑轮组机械效率的因素:重物的重力、______________的重力、各处的摩擦力。
5.用如图所示的装置测滑轮组的机械效率,已知物体重为5.4 N,那么:
(1)实验时拉动弹簧测力计应注意____________。
(2)若物体上升高度为10 cm,弹簧测力计的示数如图所示,则拉力做的功为________J。
(3)这时滑轮组的机械效率是________。
6.【2021·盐城期末】 在“探究动滑轮工作时的特点”活动中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下。
实验 序号 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离s/cm
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
(1)实验时,用手竖直向上____________拉动弹簧测力计,读出弹簧测力计的示数。
(2)分析表中数据发现,使用动滑轮提升物体时,拉力不等于物体重力的一半,而是大于物体重力的一半,其主要原因是________________。
(3)第①次实验中,动滑轮的机械效率为________(结果保留一位小数)。
(4)分析表中实验数据可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在第③次实验中,不小心使钩码多上升了1 cm,但仍用表格中的数据进行计算,测得的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)在某一次测量中,弹簧测力计不是沿竖直向上拉,而是斜向上拉,其他条件不变,动滑轮的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
二、提升训练
7.【2021·烟台】用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度。若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则( )
A.η甲=η乙;W甲=W乙
B.η甲>η乙;W甲>W乙
C.η甲<η乙;W甲<W乙
D.η甲>η乙;W甲<W乙
8.【2020·攀枝花】某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G匀速提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
9.【2020·天津】在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想一,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧
测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如表所示:
实验 次数 钩码所受的重力G/Ν 提升高度h/m 拉力F/Ν 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1%
3 6.0 0.1 2.5 0.3
请你解答如下问题:
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为________。根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式。
(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率________(填“越高”“越低”或“不变”)。
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是______________________。
10.【2021·江苏】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,弹簧测力计的示数F为________N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m,弹簧测力计移动距离s为0.3 m,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重力有关,钩码越重其效率越高”的结论?_________,请简要说明两条理由:
①___________________________________;
②____________________________________。
11.【多选】如图所示,在斜面上用沿斜面拉力F将质量为m物块从斜面底端加速拉到斜面顶端,下列有关说法正确的是( )
A.拉力所做总功是Fs
B.对物块所做的有用功是mgh
C.物块所受的摩擦力较匀速时大
D.斜面机械效率较匀速时一样大
参考答案
一、基础训练
1.A
2.×100%
3.绳子自由端的拉力F;绳子自由端移动的距离s
4.动滑轮和绳
5.(1)竖直匀速
(2)0.72
(3)75%
6.(1)缓慢匀速
(2)动滑轮有重力
(3)45.5%
(4)增大
(5)不变
(6)变小
二、提升训练
7.A
8.D
9.(1)80%
如图所示。
(2)越高
(3)几个自重不同的动滑轮
10.(1)0.5;66.7;需要克服杠杆自重做功
(2)不能
①两次实验时钩码没有挂在同一位置
②仅根据一次实验所得结论不可靠
11.ABD