11.4 机械效率 课时练习
一、单选题
1.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,汽车车厢底板高度h=2m,斜面长度s=4m,现用300N的拉力把重为400N的重物匀速拉到车上,绳重不计。下列说法正确的是( )
A.因物体做匀速直线运动,则物体所受的拉力和摩擦力是一对平衡力
B.斜面是一种可以省功的简单机械
C.拉力做的功为800J
D.物体与斜面间的摩擦力大小为100N
2.农村建房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中,建筑工人用400N的拉力,将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦,则下列判断正确的是( )
A.该滑轮的机械效率η=75% B.滑轮所做的有用功为1200J
C.滑轮自身的重力为100N D.绳子自由端移动的距离大小为3m
3.如图,用滑轮组提升重物时,重450N的重物在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为250N,不计摩擦和绳重,则提升重物的过程中
A.绳子自由端下降速度为0.3m/s B.动滑轮的重力为50N
C.拉力F的功率是45W D.滑轮组的机械效率是60%
4.关于机械做功的说法,正确的是( )
A.做功越快,功率越大 B.功率越大,做功越多
C.做功越多,机械效率越高 D.机械效率越高,做功越快
5.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别竖直向上匀速提升同一重物,若不计绳重和摩擦,两次提升的效率分别为、,则( )
A. B.
C. D.不好确定
6.分别用如图甲、乙两个滑轮组,在相同时间内将相同重物G匀速提升相同的高度,每个滑轮的重量均相同,不计绳重及摩擦。下列说法中不正确的是 ( )
A.做的有用功等于做的有用功
B.做的无用功等于做的无用功
C.做功的总功等于做功的总功
D.做功的功率大于做功的功率
7.使用同一台吊车提起物体时,下列说法正确的是
A.额外功越少,机械效率就越高 B.做总功越多,机械效率就越高
C.有用功在总功中占的比例越大,机械效率就越高 D.无论做多少功,机械效率都不变
8.如图所示,滑轮组在5s内将一个重100N的物体匀速向上提起5m,拉力为60N(不计绳重及摩擦)。下列说法正确的是( )
A.有用功是1000J B.拉力做功500J
C.拉力的功率是120W D.该滑轮组的机械效率是60%
9.如图所示的滑轮组,用的拉力,拉动水平地面上重力为的物体,使物体匀速前进了。物体和地面之间的摩擦力为,在此过程中,下列说法正确的是( )
①绳子自由端移动的距离是2m
②拉力做的功是120J
③此滑轮组的机械效率是
④A点受到的拉力为300N
A.只有 B.只有 C.只有 D.只有
10.如图所示,在斜面上将一个重为15N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,已知沿斜面向上的拉力F= 6N。斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m。下说法正确的是( )
A.有用功为7.2J B.拉力的功率为 1.8W
C.斜面的机械效率为 37.5% D.物体受到的摩擦力为2.25N
二、填空题
11.如图,重800N的物体在100N的拉力F作用下,沿水平地面向左匀速直线运动,滑轮组的机械效率为80%,在此过程中,物体与地面间的滑动摩擦力为 N。
12.使用机械提升重物,由于存在着摩擦和机械本身受到重力作用等原因,机械效率永远 1(填“大于”“等于”或“小于”)。
13.用如图所示的滑轮组提升重2000N的物体,绳子自由端匀速上升10m,已知滑轮组机械效率为80%,则拉力F为 N,拉力F做功为 J.
14.在斜面上将一个重为50N的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端,如图所示,所用时间为2s,斜面长s=1m、高h=0.3m,该斜面的机械效率为75%,则拉力所做总功的功率为 W,拉力为 N,物体在斜面上受到的摩擦力 N。
15.如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在均匀杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置,测力计竖直移动的距离s为0.2m,物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为 ;如果物重G变大,此杠杆机械效率将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”,不计整个机械的摩擦)
16.如图甲所示的滑轮组,不计绳重和摩擦。将物体重力从200 N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力增加而变化的图像如图乙所示,则动滑轮重 N,绳子能承受的最大拉力为 N。
17.如图所示,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至斜面顶端,小车重为G,弹簧测力计示数为F,其它量在图中标出,小车在此运动中,力F做的总功是 ,有用功是 ,斜面的机械效率是 。
18.如图所示的起瓶器是一个省力杠杆,在向上撬开瓶盖的过程中,它的支点是 点(填“A”、“B”、“C”或“D”).使用它打开瓶盖 省功(填“能”或“不能”).
19.如图所示滑轮组,工人师傅用125N的拉力把重为200N的箱子匀速提升到某一高度,此滑轮组的机械效率为 ;生活中经常使用的笤帚是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
20.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为36N的物体缓慢升高 10cm, 拉力大小F 为16N,拉力移动的距离为25cm。拉力所做的功为 J,杠杆的机械效率为 ,若将重物的悬挂点A向右移动到B点,将重物提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)(不考虑摩擦)。
三、综合题
21.在不计绳重和摩擦的情况下,利用一滑轮组匀速提升物体。下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息。(不计绳重、摩擦)
物体所受重力G/N 作用在绳子自由端的拉力F/N 滑轮组做的有用功W有用/J 拉力做的总功W总/J
500 200 1000 1200
(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数,并在虚线框中画出该滑轮组的组装示意图;
(2)用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升3m时,拉力要做多少总功?此时装置机械效率多大?
22.测定如图所示滑轮组的机械效率,被提起的是质量为200克的物体。对绳子自由端的实际拉力为牛顿,移动的距离为米,物体升高的距离为米。
(1)将实验数据填入表格,并根据测量数据计算:对滑轮组做总功为 焦耳;滑轮组做的有用功为 焦耳;滑轮组的机械效率为 。
(2)在图上画出实验时滑轮组的绕绳方法 。
23.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m,图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
(1)计算物体上升的速度;( )
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ,并列式计算出该物理量;( )
(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率。( )
参考答案:
1.D
2.A
3.B
4.A
5.A
6.D
7.C
8.C
9.C
10.D
11.160
12.小于
13.500;5000
14. 10 20 5
15. 90% 变大
16. 200 1000
17. Fs Gh
18. A 不能
19. 80% 费力
20. 4 90% 变大
21.(1)n=3,;(2)2700J,88.9%
22. 0.2450.2 81.6% 略
23. 0.2m/s 功 150J 70%