12.3 机械效率 课后精练（含答案）
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12.3 机械效率 课后精练
一、单选题
1．下列说法中，正确的是（ ）
A．功率越大，机械效率也越大 B．做功越快，功率越大
C．功率越大，做功所需的时间越少 D．功率越大做的功也越多
2．下列说法正确的是（ ）
A．机械做功越多，功率一定越大 B．机械做功越多，机械效率一定越大
C．机械做功越快，功率一定越大 D．功率越大的机械，机械效率一定越大
3．如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（ ）
A．斜面不变，增大物体的质量
B．减小物体与斜面间的粗糙程度
C．斜面倾角不变，增大斜面高度
D．斜面倾角不变，增大斜面长度
4．下列说法中正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高
B．做功时间越长，机械功率越大
C．功率大的机械比功率小的机械做功快
D．做功越多机械效率越高
5．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%
6．如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（ ）
A．适当增加木箱重力 B．增大木箱上升高度
C．增大提升木箱的速度 D．换用质量更大的动滑轮
7．如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（ ）
A．对物体做的功是额外功
B．拉力F做的功是有用功
C．拉力F移动距离是物体移动距离的2倍
D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率
8．如图，是工人师傅往高处运送货物的两种方法．物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B．甲图中的拉力小于乙图中的拉力
C．甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率
D．甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
9．下列说法正确的是（ ）
A．两个相互接触的物体间一定有力的作用
B．使用任何机械都不能省功
C．力是维持物体运动状态不变的原因
D．机械所做的额外功越少，其机械效率越高
10．如图所示，利用四种装置提升同一重物，每个滑轮质量相同。若均把重物提升相同的高度(不计摩擦)，下列说法正确的是（ ）
A．使用A装置与B装置一样省力
B．使用D装置最省力
C．使用B装置的机械效率最高
D．使用C装置的机械效率最高
11．工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为100N，滑轮重20N（绳重和摩擦力不计），则下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙更省力
B．甲做的总功比乙的多
C．甲做的有用功比乙的多
D．甲的机械效率比乙的高
12．将一重为1000N的建筑材料匀速运送到6m高的楼上，站在楼上时，一个人可产生的平均拉力为150N．建筑工人用一个重100N的滑轮和一根足够长的绳子，用图所示的滑轮将建筑材料拉到楼上．如果不计绳重和摩擦，以下说法中正确的是
A．需要4个人，效率为91% B．需要4个人，机械效率为83%
C．需要3个人，机械效率为91% D．需要3个人，机械效率为83%
13．在建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组提升重物，已知绳端拉力为F，物体A重为G，在匀速竖直提升的过程中，物体A上升的速度为v，忽略绳重和摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力G与绳端拉力F的关系为
B．滑轮组的机械效率随v的增大而增大
C．滑轮组的机械效率随G的增大而减小
D．滑轮组的机械效率为
14．甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．若G1 = G2，拉力做的额外功相同
B．若G1 = G2，拉力做的总功相同
C．若G1 = G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
15．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中
A．做的功小于做的功
B．做功的功率大于做功的功率
C．移动的距离小于移动的距离
D．甲装置的机械效率高于乙装置的机械效率
二、填空题
16．工人用一个动滑轮提升一个重为400N的物体，所用的竖直拉力为250N，在10s内物体向上移动了1.6m，在此过程中，工人拉绳子的力做功为_____J，拉力的功率为_____W。绳子自由端上升的速度是为_____m/s，该动滑轮的机械效率为_____。
17．如图所示，用滑轮组将15N的物体匀速提高0.5m，拉力F为10N，则总功为 ______ J，滑轮组机械效率为 ______ %。
18．如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量为15kg，某次提升的材料质量为 255kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小， 绳很轻，若不考虑绳重和摩擦，此时竖直向上的拉力 F＝______N；竖直 向上匀速提升材料时，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是 1000N，将 材料提升了 10m 高，此过程中滑轮组的机械效率是______（取 g＝10N/kg）。
19．某同学“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示．
实验时把更72N的物体吊在滑轮上，向上缓慢拉动弹簧测力计，测出物体上升高度和绳端移动距离分别为0．lm和0.3m．图小弹簧测力计示数为_________N，滑轮组机械效率为_____%．如果用此滑轮组提升另一重为10N的物体，它的机械效率_____（填“变大”、“变小”或“不变”）．
20．如图所示，建筑工人用滑轮组把重为300N的货物匀速提升到楼上，用时25s，拉力做功的功率为150W，所用拉力为125N，则工人做的有用功为____J，该滑轮组的机械效率是___．
三、实验题
21．小富要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力大小；②接触面的粗糙程度；
接下来小富通过如图所示实验操作验证他的猜想：
（1）实验中小富用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上滑动，使木块保持水平______运动，这样做根据________的知识得出拉力等于摩擦力，测出木块所受摩擦力的大小；
（2）如果小富要探究猜想①，他应该选择______两幅图，根据图中弹簧测力计的示数得出结论：接触面粗糙程度相同时，______；
（3）如果小富要探究猜想②，他应该选择______两幅图，根据图中弹簧测力计的示数的得出结论：_______；
（4）如图所示，小富将木板面支起，仍用弹簧测力计拉着木块斜向上做匀速直线运动，就可以测量出此斜面的机械效率，已知此时木板和水平面夹角为30°，弹簧测力计拉力为50N，木块重力为80N，则此斜面的机械效率是______。
四、计算题
22．如图所示，滑轮组在向下的拉力F作用下，将重为600N的钢材匀速提起，在20s内物体上移的距离为h＝2m。
（1）计算物体上升的速度；
（2）计算有用功；
（3）如果拉力F为400N，计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
（4）拉力的功率。
五、作图题
23．某小组通过实验得知滑轮组的机械效率与许多因素有关，有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的，他们先通过实验测算出如图（甲）所示的滑轮组的机械效率，请你在图（乙）中画出下一步实验所需的组装图。
六、综合题
24．电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。这些电动自行车是以蓄电池作为能量来源，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计。电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具，近日相关部门出台文件要求骑行电动自行车要佩戴头盔，提醒大家要遵守交通规则，做到文明出行，安全骑行，下表是某型号电动自行车的一些参数：
整车质量 40kg
最高车速 10m/s
整车效率 75%
蓄电池容量 0.5kW·h
（1）电动自行车中改变车速的控制器类似于实验室中___________（填物理实验器材名称），它和电动机应该___________联在一起使用；
（2）小明骑着该电动自行车，最大规定速度在水平路面而匀速行驶时，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图乙所示。则该过程中电动自行车克服摩擦力做功的功率为225W，则小明的质量是_____kg；（g取10N/kg）
（3）充满电后小明骑着该电动自行车以最大规定速度在水平路面匀速行驶多长距离？( )
参考答案
1．B
2．C
3．B
4．C
5．D
6．A
7．D
8．D
9．B
10．C
11．D
12．A
13．D
14．C
15．C
16． 800 80 0.32 80%
17． 10 75
18． 900 85%
19． 3 80 变大
20． 3000 80%
21． 匀速直线运动 二力平衡 甲和乙 接触面越粗糙相同时，压力越大，摩擦力越大 甲和丙 压力大小相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大 80%
22．（1）0.1m/s；（2）1200J；（3）75%；（4）80W
23．
24． 滑动变阻器 串 50 48km
一、单选题
1．下列说法中，正确的是（ ）
A．功率越大，机械效率也越大 B．做功越快，功率越大
C．功率越大，做功所需的时间越少 D．功率越大做的功也越多
2．下列说法正确的是（ ）
A．机械做功越多，功率一定越大 B．机械做功越多，机械效率一定越大
C．机械做功越快，功率一定越大 D．功率越大的机械，机械效率一定越大
3．如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（ ）
A．斜面不变，增大物体的质量
B．减小物体与斜面间的粗糙程度
C．斜面倾角不变，增大斜面高度
D．斜面倾角不变，增大斜面长度
4．下列说法中正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高
B．做功时间越长，机械功率越大
C．功率大的机械比功率小的机械做功快
D．做功越多机械效率越高
5．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%
6．如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（ ）
A．适当增加木箱重力 B．增大木箱上升高度
C．增大提升木箱的速度 D．换用质量更大的动滑轮
7．如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（ ）
A．对物体做的功是额外功
B．拉力F做的功是有用功
C．拉力F移动距离是物体移动距离的2倍
D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率
8．如图，是工人师傅往高处运送货物的两种方法．物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B．甲图中的拉力小于乙图中的拉力
C．甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率
D．甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
9．下列说法正确的是（ ）
A．两个相互接触的物体间一定有力的作用
B．使用任何机械都不能省功
C．力是维持物体运动状态不变的原因
D．机械所做的额外功越少，其机械效率越高
10．如图所示，利用四种装置提升同一重物，每个滑轮质量相同。若均把重物提升相同的高度(不计摩擦)，下列说法正确的是（ ）
A．使用A装置与B装置一样省力
B．使用D装置最省力
C．使用B装置的机械效率最高
D．使用C装置的机械效率最高
11．工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为100N，滑轮重20N（绳重和摩擦力不计），则下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙更省力
B．甲做的总功比乙的多
C．甲做的有用功比乙的多
D．甲的机械效率比乙的高
12．将一重为1000N的建筑材料匀速运送到6m高的楼上，站在楼上时，一个人可产生的平均拉力为150N．建筑工人用一个重100N的滑轮和一根足够长的绳子，用图所示的滑轮将建筑材料拉到楼上．如果不计绳重和摩擦，以下说法中正确的是
A．需要4个人，效率为91% B．需要4个人，机械效率为83%
C．需要3个人，机械效率为91% D．需要3个人，机械效率为83%
13．在建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组提升重物，已知绳端拉力为F，物体A重为G，在匀速竖直提升的过程中，物体A上升的速度为v，忽略绳重和摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力G与绳端拉力F的关系为
B．滑轮组的机械效率随v的增大而增大
C．滑轮组的机械效率随G的增大而减小
D．滑轮组的机械效率为
14．甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．若G1 = G2，拉力做的额外功相同
B．若G1 = G2，拉力做的总功相同
C．若G1 = G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
15．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中
A．做的功小于做的功
B．做功的功率大于做功的功率
C．移动的距离小于移动的距离
D．甲装置的机械效率高于乙装置的机械效率
二、填空题
16．工人用一个动滑轮提升一个重为400N的物体，所用的竖直拉力为250N，在10s内物体向上移动了1.6m，在此过程中，工人拉绳子的力做功为_____J，拉力的功率为_____W。绳子自由端上升的速度是为_____m/s，该动滑轮的机械效率为_____。
17．如图所示，用滑轮组将15N的物体匀速提高0.5m，拉力F为10N，则总功为 ______ J，滑轮组机械效率为 ______ %。
18．如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量为15kg，某次提升的材料质量为 255kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小， 绳很轻，若不考虑绳重和摩擦，此时竖直向上的拉力 F＝______N；竖直 向上匀速提升材料时，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是 1000N，将 材料提升了 10m 高，此过程中滑轮组的机械效率是______（取 g＝10N/kg）。
19．某同学“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示．
实验时把更72N的物体吊在滑轮上，向上缓慢拉动弹簧测力计，测出物体上升高度和绳端移动距离分别为0．lm和0.3m．图小弹簧测力计示数为_________N，滑轮组机械效率为_____%．如果用此滑轮组提升另一重为10N的物体，它的机械效率_____（填“变大”、“变小”或“不变”）．
20．如图所示，建筑工人用滑轮组把重为300N的货物匀速提升到楼上，用时25s，拉力做功的功率为150W，所用拉力为125N，则工人做的有用功为____J，该滑轮组的机械效率是___．
三、实验题
21．小富要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力大小；②接触面的粗糙程度；
接下来小富通过如图所示实验操作验证他的猜想：
（1）实验中小富用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上滑动，使木块保持水平______运动，这样做根据________的知识得出拉力等于摩擦力，测出木块所受摩擦力的大小；
（2）如果小富要探究猜想①，他应该选择______两幅图，根据图中弹簧测力计的示数得出结论：接触面粗糙程度相同时，______；
（3）如果小富要探究猜想②，他应该选择______两幅图，根据图中弹簧测力计的示数的得出结论：_______；
（4）如图所示，小富将木板面支起，仍用弹簧测力计拉着木块斜向上做匀速直线运动，就可以测量出此斜面的机械效率，已知此时木板和水平面夹角为30°，弹簧测力计拉力为50N，木块重力为80N，则此斜面的机械效率是______。
四、计算题
22．如图所示，滑轮组在向下的拉力F作用下，将重为600N的钢材匀速提起，在20s内物体上移的距离为h＝2m。
（1）计算物体上升的速度；
（2）计算有用功；
（3）如果拉力F为400N，计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
（4）拉力的功率。
五、作图题
23．某小组通过实验得知滑轮组的机械效率与许多因素有关，有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的，他们先通过实验测算出如图（甲）所示的滑轮组的机械效率，请你在图（乙）中画出下一步实验所需的组装图。
六、综合题
24．电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。这些电动自行车是以蓄电池作为能量来源，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计。电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具，近日相关部门出台文件要求骑行电动自行车要佩戴头盔，提醒大家要遵守交通规则，做到文明出行，安全骑行，下表是某型号电动自行车的一些参数：
整车质量 40kg
最高车速 10m/s
整车效率 75%
蓄电池容量 0.5kW·h
（1）电动自行车中改变车速的控制器类似于实验室中___________（填物理实验器材名称），它和电动机应该___________联在一起使用；
（2）小明骑着该电动自行车，最大规定速度在水平路面而匀速行驶时，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图乙所示。则该过程中电动自行车克服摩擦力做功的功率为225W，则小明的质量是_____kg；（g取10N/kg）
（3）充满电后小明骑着该电动自行车以最大规定速度在水平路面匀速行驶多长距离？( )
参考答案
1．B
2．C
3．B
4．C
5．D
6．A
7．D
8．D
9．B
10．C
11．D
12．A
13．D
14．C
15．C
16． 800 80 0.32 80%
17． 10 75
18． 900 85%
19． 3 80 变大
20． 3000 80%
21． 匀速直线运动 二力平衡 甲和乙 接触面越粗糙相同时，压力越大，摩擦力越大 甲和丙 压力大小相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大 80%
22．（1）0.1m/s；（2）1200J；（3）75%；（4）80W
23．
24． 滑动变阻器 串 50 48km