粤沪版物理九年级上册同步练习：11.3　如何提高机械效率 第1课时　机械效率（Word有答案）

11.3　如图何提高机械效率
第1课时　机械效率
知识点 1　有用功、额外功和总功
1.用水桶从井中提水的时候,克服　　　　的重力做的功是有用功,克服　　　　的重力做的功是额外功;如图果桶掉到井里,捞桶时桶里带了一些水,在此过程中克服　　　　的重力做的功是有用功,克服　　　　的重力做的功是额外功。(均选填“水”或“水桶”)
2.小明用如图示的滑轮组提升重物G时(不计绳重及摩擦),则下列说法错误的是 (　　)
A.克服物重所做的功是有用功
B.克服动滑轮重所做的功是有用功
C.拉力所做的功是总功
D.拉力所做的功等于克服物重所做的功和克服动滑轮重所做的功之和
知识点 2　机械效率的概念
3.下列说法中正确的是 (　　)
A.功率越大的机械,机械效率越高
B.减少了总功,就能提高机械效率
C.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高
D.省力越多的机械,机械效率一定越高
4.甲机械的机械效率比乙的机械效率高,这表明(　　)
A.甲的有用功比乙的有用功多
B.甲的总功比乙的总功少
C.做相同的总功,甲的有用功比乙多
D.完成相同的有用功,甲的总功比乙多
5.机械效率总是小于1的原因是 (　　)
A.动力大于阻力
B.动力做的功小于机械克服摩擦做的功
C.额外功大于有用功
D.使用任何机械都要做额外功
知识点 3　机械效率的计算
6.某人用机械做了8000 J的功,其中额外功是有用功的,那么该机械做的有用功是　　　　J,机械效率是　　　　。
7.用一个机械效率是80%的动滑轮提升重物,已知做的总功是200 J,则有用功是　　　　J,额外功是　　　　J。
8.电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线,已知升降机的箱篮重为900 N,用升降机将重为600 N的王师傅匀速提升8 m,升降机做的有用功为　　　　J,升降机的机械效率是　　　　。(伸缩杆和所携带工具的质量不计)
9.[2020·新疆] 小红用滑轮组将重力为1.5 N的物体匀速提升10 cm的过程中,绳子的拉力为1.0 N,绳子自由端移动的距离为30 cm,则滑轮组的机械效率为 (　　)
A.50% B.60% C.70% D.80%
10.用如图示的滑轮组将重为90 N的货物匀速提升1 m的过程中,所用拉力F=50 N,不计绳重及摩擦。求:
(1)上述过程中的有用功W有用。
(2)上述过程中的总功W总。
(3)滑轮组的机械效率η。
11.如图示,用同样的轻绳和滑轮分别安装成甲、乙两种装置(不计绳重及滑轮摩擦)。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中 (　　)
A.F1>F2、η甲>η乙 B.F1>F2、η甲<η乙
C.F1η乙
12.如图示,工人用250 N的拉力将重为400 N的物体匀速提升2 m,共用了10 s,在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法中正确的是(　　)
A.绳子自由端移动的距离是6 m
B.动滑轮的重力是10 N
C.工人做功的功率是80 W
D.滑轮组的机械效率是80%
13.如图示,当水平拉力F=5 N时,恰好可以使物体A沿水平地面向左做匀速直线运动。已知物体A重为30 N,所受地面的摩擦力为9 N,物体A水平移动了1 m,下列说法正确的是 (　　)
A.该装置的机械效率为90%
B.拉力F移动了0.5 m
C.拉力做功5 J
D.该滑轮为定滑轮
14.小雪用三个质量相同的滑轮组成如图示的滑轮组,将重为120 N的物体匀速提升了4 m。若机械效率为80%,不计绳重及摩擦,则每个滑轮重为　　　　N。
15.[2020·郴州] 如图示,用细绳将一重为6 N的物体沿光滑斜面匀速拉到高处,斜面长s=1 m,高h=0.25 m,在此过程中,细绳的拉力F为　　　　N;若斜面粗糙,匀速拉动同一物体时,斜面的机械效率为75%,则细绳的拉力F'为　　　　N。
16.如图示,工人用一质量均匀的杠杆将重为90 N的货物匀速提升1 m;如图果物体挂在杠杆的中点位置,而工人所用的拉力为60 N。则杠杆的机械效率为　　　　;如图果克服摩擦做功10 J,则此杠杆的自重为　　　　N。
17.用如图所示的滑轮组运送货物上楼,每次运送的量不定,图乙记录了滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像(不考虑绳重和摩擦)。求:
(1)动滑轮的重力。
(2)货物重400 N时滑轮组的机械效率。
考|题|展|示
18.[2020·永州] 如图所示,用力F将重力G=10 N的物体匀速向上提升2 m,动滑轮重2 N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是 (　　)
A.绳子自由端移动的距离为1 m
B.拉力大小为5 N
C.滑轮组的机械效率为100%
D.物体克服重力所做的功为20 J
19.[2020·鞍山] 如图所示,小丽用滑轮组拉动重为600 N的物体A,以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10 s,所施加的拉力F=100 N(忽略绳重、滑轮重及滑轮摩擦)。若该滑轮组的机械效率为75%,则绳端移动的距离为　　　m,滑轮组做的有用功为　　　J,地面对物体A的摩擦力为　　　　N。
1.水　水桶　水桶　水
2.B　3.C　4.C
5.D　6.6000　75%　7.160　40
8.4800　40%　9.A
10.(1)有用功:
W有用=Gh=90 N×1 m=90 J。
(2)由题图知n=2,所以绳端移动的距离:
s=2h=2×1 m=2 m,
总功:W总=Fs=50 N×2 m=100 J。
(3)滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=90%。
11. A　 图甲中使用的是定滑轮,图乙中使用的是动滑轮,根据定滑轮和动滑轮的特点,甲不省力,乙可以省力,即F1>F2;匀速提升同一物体,提升高度相同,所做的有用功相同,由η=×100%可知,不计摩擦,因为图甲使用定滑轮不用对滑轮做额外功,故机械效率高,图乙使用动滑轮要对滑轮做额外功,故机械效率低。由上述分析知,A正确。
12.D
13.A　 拉动物体时,滑轮和物体一起移动,所以该滑轮是动滑轮,故D错误。该滑轮为动滑轮,绳子的有效股数n=2,则拉力F移动的距离:s=ns物=2×1 m=2 m,故B错误。拉力F做的功:W总=Fs=5 N×2 m=10 J,故C错误。物体所受地面的摩擦力为9 N,则有用功:W有用=fs=9 N×1 m=9 J;该装置的机械效率:η=×100%=×100%=90%,故A正确。
14.30　 由题图知,n=3,η=×100%=×100%=×100%=×100%,则F===50 N。不计绳重和摩擦,F=,即50 N=,则G动=30 N。
15.1.5　2　 将物体沿光滑斜面匀速拉到高处,额外功为0 J,拉力做的功等于提升重物做的功,W=Fs=Gh,此时拉力F===1.5 N;若斜面粗糙,匀速拉动同一物体时,拉力做的有用功:W有用=Gh=6 N×0.25 m=1.5 J,由η=可得,拉力做的总功:W总===2 J;由W=Fs可得,细绳的拉力:F'===2 N。
16.75%　20　 有用功:W有用=Gh=90 N×1 m=90 J;物体挂在杠杆的中点位置,则L动=2 L阻,则动力移动的距离s是阻力移动的距离的2倍,所以拉力移动的距离:s=2h=2×1 m=2 m,拉力做的总功:W总=Fs=60 N×2 m=120 J,机械效率:η=×100%=×100%=75%;根据W总=W有用+W额外可知:拉力做的额外功:W额外=W总-W有用=120 J-90 J=30 J,克服杠杆自重做的额外功:W额1=W额外-W额2=30 J-10 J=20 J,由W=Gh可知,杠杆自重:G杠杆===20 N。
17.(1)根据图像知,当货物重为100 N时,滑轮组的机械效率为50%;因为不考虑绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%,则动滑轮的重力:G动=-G=-100 N=200 N-100 N=100 N。
(2)当货物重G'=400 N时,不考虑绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:
η'=×100%=×100%=×100%=80%。
18.D　 由图可知,n=2,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×2 m=4 m,故A错误;不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动)=×(10 N+2 N)=6 N,故B错误;
拉力做的总功:W总=Fs=6 N×4 m=24 J,所做的有用功,即克服物体重力所做的功:
W有用=Gh=10 N×2 m=20 J,该滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%≈83.3%,故C错误、D正确。
19.2　150　150　 由图知,n=2,则绳子自由端移动的距离:s绳=2s物=2v物t=2×0.1 m/s×10 s=2 m,拉力做的总功:W总=Fs绳=100 N×2 m=200 J,由η=可得有用功:W有用=ηW总=75%×200 J=150 J;有用功W有用=fs物,则地面对物体A的摩擦力:f====150 N。