12.3《机械效率》同步练习（含答案）
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机械效率 同步练习
班级：____________ 姓名：___________ 学号：___________
一、选择题（本大题共10小题）
1．下列关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A．机械的功率越大，做功越快 B．机械效率越高，做功越多，功率越大
C．机械效率越高，做功越少，功率越大 D．机械效率越高，做功越少，但功率不一定大
2．关于功和机械效率，下列说法中错误的是（ ）
A．完成同一项工作，额外功越少，机械效率越大
B．使用机械，可以尽可能减小额外功，但是不可能让额外功为0
C．使用滑轮组提升物体，所用力越大、物体运动速度越快，机械效率越大
D．用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1
3．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（ ）
A．斜面的机械效率为75％
B．拉力做的总功为4.8J
C．物体沿斜面的运动速度是0.6m/s
D．物体在斜面上受到的摩擦力是1N
4．如图所示，用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码（滑轮重小于钩码重），缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是
A．F1与F2大小相等
B．甲的机械效率比乙高
C．F1做的总功比F2多
D．甲中绳子自由端移动的距离比乙大
5．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，物体与地面间的滑动摩擦力为48N（不计动滑轮重），则在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．有用功为120J
B．拉力F的功率为40W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．绳子自由端移动的距离为2m
6．如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算错误的是（ ）
A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
C．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×103J
D．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J
7．图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（ ）
A．总功较大 B．有用功较小 C．额外功较大 D．机械效率较低
8．工人利用如图所示的滑轮组，将重800 N的物体竖直向上匀速提升1 m，工人对绳的拉力为500 N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是 ( )
A．W有＝500J η＝62.5% B．W有＝500J η＝80%
C．W有＝800 J η＝62.5% D．W有＝800 J η＝80%
9．如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．F1＞F2，F1移动距离多 B．F1＜F2，F2移动距离多
C．F1所做的额外功多 D．两装置的机械效率相同
10．如图所示，分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图，则（ ）
A．利用机械丙提升物体最省力 B．F乙和F丙两个力所做的功相同
C．机械丙比机械乙的机械效率低 D．机械乙比机械丙的额外功多
二、填空题（本大题共6小题）
11．提高机械效率的方法：当动滑轮重力不变时，提高_________可以提高机械效率；当物体重力不变时，减小_________可以提高机械效率；减少______，涂润滑油，减小机械自重。
12．如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
13．等电梯费时，爬楼梯费劲，如图所示是某女大学生发明的“爬楼”自行车，3分钟爬20层楼，速度堪比电梯。若她的质量为60kg，当她3分钟爬楼的高度为60m，她克服重力所做的功为______J，她爬楼的功率为250W，则她爬楼的效率为______%。（g取10N/kg）
14．图甲中小佩琪用F1=5N的水平拉力拉动重为8N的物体A在水平路面匀速移动了20cm，则水平拉力F1所做的功是______J，为了省力小佩琪改用滑轮组拉动A在同一路面也匀速移动了相同距离20cm，所用拉力F2=2N（如图乙），所用时间为2s，水平拉力F2所做功的功率是______W，滑轮组的机械效率是______。
15．如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若A物体受到的摩擦力大小为20N，拉力F大小为50N，则：弹簧测力计的示数为______；水平拉力F所做的功为______，功率为______；滑轮的机械效率为_______。
16．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N，3s内对物体做的有用功为______J。
三、实验题
17．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
4 6 10 2.2 45 90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动；
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为______N；
（3）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______；
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
18．如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。
实验序号 重物G/N 弹簧测力计示数F/N 重物沿斜面移动得距离L/m 重物上升得高度h/m 机械效率/%
1 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是______；
（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为______J，物体受到的摩擦力为______N，此过程中木块的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为______%，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）选择合适的木块A及铁块C后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A时，需要的拉力4N，则此时选择的物体A重力为______N。
四、计算题
19．2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？
20．如图所示，斜面长s=8m，高h=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s．求：
（1）有用功W有
（2）拉力做功的功率P
（3）物体受到的摩擦力f
（4）该斜面的机械效率η．
答案：
1．A 2．C 3．D 4．B 5．C 6．B 7．B 8．D 9．D 10．C
11． 物体重力 动滑轮重力 摩擦 12． 2 变大 13． 3.6×104 80
14． 1 0.6 83.3% 15． 20N 50J 5W 80% 16． A 40 300
17． 匀速直线 0.4 40 88.9% 大 无关 B
18． 斜面的机械效率与物重无关 1.2 0.75 变大 50 有关 3
19．（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%
20．（1）300J（2）40W（3）12.5N（4）75%．
班级：____________ 姓名：___________ 学号：___________
一、选择题（本大题共10小题）
1．下列关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A．机械的功率越大，做功越快 B．机械效率越高，做功越多，功率越大
C．机械效率越高，做功越少，功率越大 D．机械效率越高，做功越少，但功率不一定大
2．关于功和机械效率，下列说法中错误的是（ ）
A．完成同一项工作，额外功越少，机械效率越大
B．使用机械，可以尽可能减小额外功，但是不可能让额外功为0
C．使用滑轮组提升物体，所用力越大、物体运动速度越快，机械效率越大
D．用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1
3．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（ ）
A．斜面的机械效率为75％
B．拉力做的总功为4.8J
C．物体沿斜面的运动速度是0.6m/s
D．物体在斜面上受到的摩擦力是1N
4．如图所示，用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码（滑轮重小于钩码重），缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是
A．F1与F2大小相等
B．甲的机械效率比乙高
C．F1做的总功比F2多
D．甲中绳子自由端移动的距离比乙大
5．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，物体与地面间的滑动摩擦力为48N（不计动滑轮重），则在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．有用功为120J
B．拉力F的功率为40W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．绳子自由端移动的距离为2m
6．如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算错误的是（ ）
A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
C．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×103J
D．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J
7．图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（ ）
A．总功较大 B．有用功较小 C．额外功较大 D．机械效率较低
8．工人利用如图所示的滑轮组，将重800 N的物体竖直向上匀速提升1 m，工人对绳的拉力为500 N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是 ( )
A．W有＝500J η＝62.5% B．W有＝500J η＝80%
C．W有＝800 J η＝62.5% D．W有＝800 J η＝80%
9．如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．F1＞F2，F1移动距离多 B．F1＜F2，F2移动距离多
C．F1所做的额外功多 D．两装置的机械效率相同
10．如图所示，分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图，则（ ）
A．利用机械丙提升物体最省力 B．F乙和F丙两个力所做的功相同
C．机械丙比机械乙的机械效率低 D．机械乙比机械丙的额外功多
二、填空题（本大题共6小题）
11．提高机械效率的方法：当动滑轮重力不变时，提高_________可以提高机械效率；当物体重力不变时，减小_________可以提高机械效率；减少______，涂润滑油，减小机械自重。
12．如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
13．等电梯费时，爬楼梯费劲，如图所示是某女大学生发明的“爬楼”自行车，3分钟爬20层楼，速度堪比电梯。若她的质量为60kg，当她3分钟爬楼的高度为60m，她克服重力所做的功为______J，她爬楼的功率为250W，则她爬楼的效率为______%。（g取10N/kg）
14．图甲中小佩琪用F1=5N的水平拉力拉动重为8N的物体A在水平路面匀速移动了20cm，则水平拉力F1所做的功是______J，为了省力小佩琪改用滑轮组拉动A在同一路面也匀速移动了相同距离20cm，所用拉力F2=2N（如图乙），所用时间为2s，水平拉力F2所做功的功率是______W，滑轮组的机械效率是______。
15．如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若A物体受到的摩擦力大小为20N，拉力F大小为50N，则：弹簧测力计的示数为______；水平拉力F所做的功为______，功率为______；滑轮的机械效率为_______。
16．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N，3s内对物体做的有用功为______J。
三、实验题
17．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
4 6 10 2.2 45 90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动；
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为______N；
（3）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______；
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
18．如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。
实验序号 重物G/N 弹簧测力计示数F/N 重物沿斜面移动得距离L/m 重物上升得高度h/m 机械效率/%
1 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是______；
（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为______J，物体受到的摩擦力为______N，此过程中木块的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为______%，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）选择合适的木块A及铁块C后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A时，需要的拉力4N，则此时选择的物体A重力为______N。
四、计算题
19．2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？
20．如图所示，斜面长s=8m，高h=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s．求：
（1）有用功W有
（2）拉力做功的功率P
（3）物体受到的摩擦力f
（4）该斜面的机械效率η．
答案：
1．A 2．C 3．D 4．B 5．C 6．B 7．B 8．D 9．D 10．C
11． 物体重力 动滑轮重力 摩擦 12． 2 变大 13． 3.6×104 80
14． 1 0.6 83.3% 15． 20N 50J 5W 80% 16． A 40 300
17． 匀速直线 0.4 40 88.9% 大 无关 B
18． 斜面的机械效率与物重无关 1.2 0.75 变大 50 有关 3
19．（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%
20．（1）300J（2）40W（3）12.5N（4）75%．