12.3课时 机械效率 同步训练
一、选择题(本大题共12小题)
1.在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是( )
A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功
B.机械做功越快,机械效率越高
C.使用机械可以省力或省距离,但不能省功
D.机械做功越多,机械效率越高
2.如图甲所示,建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶,动滑轮重为15N,不计绳重.工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中,水泥桶上升的速度为0.1m/s,工人拉力所做功与时间关系如图乙所示.因此可知
A.该滑轮组的效率为95% B.0﹣10s内建筑工人所做额外功为75J
C.0﹣8 s内建筑工人对水泥桶做的功为228J D.建筑工人对水泥桶做功的功率为36W
3.一个滑轮组经改进后,机械效率比原来大大提高,用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度,与改进前相比( )
A.总功不变,但额外功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.有用功不变,总功减少了
D.做的有用功减少了
4.甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3,机械效率之比是3:1,则它们所做的有用功之比( )
A.2:3 B.2:1 C.2:9 D.9:2
5.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为3.2N.g取10N/kg。在0~2s的过程中,下列说法中正确的是( )
A.物体上升的速度为0.1m/s B.机械提升动滑轮做的功0.2J
C.滑轮组的机械效率为90% D.拉力F的功率为0.64W
6.如图所示,小敏用100N的拉力在10s内将160N的物体匀速提升了2m,下列说法正确的是 [忽略绳重和摩擦] ( )
A.使用此滑轮组提升重物时,改变绕绳方式能提高机械效率
B.拉力的功率是32W
C.滑轮组的机械效率是80%
D.动滑轮重50N
7.如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度,若G1>G2,提升重物所做的有用功分别为W1、W2,机械效率分别为η1、η2,则下列判断正确的是( )
A.W1>W2、η1>η2 B.W1>W2、η1=η2
C.W1=W2、η1<η2 D.W1=W2、η1>η2
8.小鹏家购买了一箱重960N的装修材料,工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高9m,用时3min,若滑轮组的机械效率为80%(不计箱子重、绳重和摩擦)。小鹏计算的下列物理量正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.05m/s B.做的有用功为8640J
C.拉力为240N D.拉力的功率为48W
9.已知滑轮组的机械效率为80%,绳自由端的拉力F与物重G的关系为,则承担物体和动滑轮总重的绳子的股数是( ).
A.4股 B.5股 C.3股 D.6股
10.如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置,得到的数据记录在下方表格中.关于小刚的实验,忽略绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )
实验次数 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 1.4 2.4
绳端移动距离S/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A.由表中数据可知,第1次实验是使用甲图做的实验
B.由表中数据可知,第2次实验是使用乙图做的实验
C.由第1、2次数据可知,滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
D.由第2、3次数据可知,滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
11.如图所示,用大小为F的拉力将重物G提升到一定的高度h,绳子自由端移动的长度为S,两个滑轮的重力均为G0, 不计绳与滑轮之间的摩擦,则下列说法不正确的是
A.S=3h B.滑轮组的机械效率η=
C.F=(G+2G0) D.拉力F做的功为W=3Fh
12.如图所示,小吉用的拉力,在内将重的物体匀速提高。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.动滑轮重为 B.滑轮组的机械效率为62.5%
C.拉力做功为 D.拉力的功率为
二、填空题(本大题共5小题)
13.如图所示,固定的斜面长s=1.2m,高h=0.3m,沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,拉力的功率为______W,斜面的机械效率为______。
14.如图所示,用的拉力,把重力为的木箱匀速提升,滑轮组的机械效率为___________﹔假如在上升过程中,拉木箱的绳子突然断了,木箱由于___________会继续向上运动一段距离。
15.一名建筑工人用如图所示的滑轮组,将一个重为450N的货物,在10s内沿竖直方向匀速提升了4m,建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是______J,建筑工人做功的功率是______W,该滑轮组的机械效率是______。
16.如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力。将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为______J ,斜面的机械效率为______。使用斜面可以______ (选填“省力”或“省功”)。
17.如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N,则滑轮组的机械效率为________ ;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为________ J,功率为________ W.
三、实验题(本大题共2小题)
18.如图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:
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械 效率
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 4 0.1 1.4 0.5
3 6 0.1 2.4 0.3 83%
(1)从表中数据可分析出实验1是用______图做的实验,实验2是用______图做的实验(选填甲或乙);
(2)表中空白处填上的数据是______(百分数保留整数);
(3)比较实验1和实验2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,滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”);
(4)比较实验1和实验3可得结论:使用滑轮组时,______,可以提高滑轮组的机械效率。
(5)除题(4)的方法外,请再提一个提高滑轮组机械效率的方法______。
19.(2012武汉)下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是________.
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如下表:
实验次序 接触面粗糙程度 物块重G/N 物块上升的高度h/m 沿斜面的拉力F/N 物块移动的距离L/m 机械效率
1 较粗糙(木块—木板) 2.0 0.25 1.2 0.80 52%
2 同上 2.0 0.35 1.4 0.80 63%
3 同上 5.0 0.35 3.5 0.80 63%
4 较光滑(铁块—木板) 5.0 0.35 3.1 0.80
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与________、________、________的关系.
②在第四次实验中,斜面的机械效率为________.
四、计算题(本大题共3小题)
20.一位工人利用如图所示的滑轮组提升建材他某次以v=0.7m/s的速度匀速提升箱重G=960N的建材,所用拉力的大小F=600N,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg,求:
(1)拉力的功率P;
(2)动滑轮的重力G′;
(3)滑轮组的机械效率。
21.如图所示,工人用300N的拉力,把一重为500N的货物G用滑轮组提升了3m (忽略摩擦及绳重)。求∶
(1)工人做的有用功;(2)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数);(3)动滑轮重。
22.如图所示,站在水平地面上的小林想通过杠杆AB和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内转动,且OA:OB=1:2,小林的质量m1=50kg。小新的质量m2=48kg小新双脚与地面接触面积S=400cm2,当小林施加竖直向下的拉力F1时,小新未被拉动,此时小新对地面的压强p=2.5×103Pa,小林对地面的压强为p1;当小林施加竖直向下的拉力F2时,小新刚好被拉起,小林对地面的压强为p2,且p1:p2=16:15。不计绳重,杠杆重力和一切摩擦,g取10N/kg。求:
(1)小林施加拉力F1时,小新对地面的压力FN;(2)动滑轮重力G动。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
2.BC
3.C
4.B
5.D
6.C
7.A
8.B
9.B
10.D
11.C
12.AD
13. 3 80%
14. 80% 惯性
15. 1800 240 75%
16. 3×103 75 % 省力
17. 80% 720 12
18. 甲 乙 57% 低 提升钩码(物体)重力 减小绳重和摩擦
19. 刻度尺 接触面的粗糙程度 物块重 斜面倾斜程度 71%
20.(1)840W;(2)240N;(3)80%
21.(1)1500J;(2)83.3%;(3)100N
22.(1)100N;(2)20N
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页