11.5机械效率同步课时练-苏科版九年级上册物理第十一章《简单机械和功》（含答案）

九年级上册物理第十一章《简单机械和功》
11.5 机械效率同步课时练
姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________
课时7 机械效率
【课堂巩固】
1．不考虑人克服自身重力做功，我们把重100N的物体从地面上提起并把它举高到2m高的地方，我们对重物做了_________J的功。如果人依然站在地面上，改用动滑轮来完成这件事，那么，我们在完成必须对重物做的_________J的功外，我们还不得不克服动滑轮的_________以及滑轮与轴、绳子与滑轮之间的_________来做功。从完成任务的角度看，我们直接对重物所做的功是有用的，物理学就称这种功为_________功。因为使用机械而导致的不得不做的功，其实不是我们做的目的所在，物理学把这部分功称为_________功，也叫_________功。
2．功的原理告诉我们：使用任何机械都不能省功。如果把使用机械时我们总共做的功表示为W机械，把不用机械而直接用手做的功表示为W手，那么用数学语言来描述功的原理就是W机械______W手　。
3．使用动力臂大于阻力臂的杠杆省_________，费_________；使用动力臂小于阻力臂的杠杆省_____费_________；但它们都不能省_________。
4．我们把使用机械时，所做的_________功在_________功中所占的百分比，叫做机械效率。写成公式就是____________。
5．使用机械做功时，由于_________不可避免，所以总功_________有用功，因此，机械的效率总_________1。
6．某人把重100N的砂子提到6m高的楼上，桶重20N，人体重480N：
（1）人直接提着砂桶上楼，需要做的有用功是_________J，额外功是_________J，总功是_________J机械效率是_________。
（2）若人站在楼上，用重10N的动滑轮把上述砂桶提上楼，需要做的有用功是_________J，额外功是_________J，总功是_________J，机械效率是_________。
（3）若将（2）中的砂桶改用为重5N的口袋装砂子，则提砂子的过程中，需要做的有用功是______J，额外功是_________J，总功是_________J，机械效率是_________。
7．用一个动滑轮将重500N的重物匀速提高0.5m，在绳子自由端所用的拉力是300N，则W总＝______J，W有用＝_________J，机械效率η＝____________。
8．把一个重2000N的物体沿长4m、高1m的斜面匀速从它的底端推到顶端，所用的推力是600N。那么动力做的功是_________J，它是_________功。如果直接将物体升高1m，需要做功_________J，这是_________功，这个斜面的机械效率是_________。
9．用动力臂是阻力臂3倍的杠杆，将重600N的物体抬高40cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是_________cm，人做的功是_________J，机械效率是_________。
10．如图11.7.1所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE。若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A　时，（不计摩擦）则（　　）
A．沿着AB用的拉力小，做功多．
　　B．沿着AC用的拉力小，做功多．
　　C．沿着 AD用的拉力大，做功少．
　　D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
11．分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度，对物体所做的功（ ）
A．杠杆最多　　 B．斜面最多　 C．滑轮组最多　　 D．一样多　
12．下列说法中正确的是（ ）
A．机械效率越高，做的有用功越多　　B．机械效率越低，做的额外功越多
C．机械效率越高，做的总功越少　　　D．机械效率越低，额外功占的比例越大
13．两台机械所做的总功之比为2:1，它们的机械效率之比为3:4，则它们所做的有用功之比为（ ）
A．2:1　 B．3:4　 C．8:2　 　 D．3:2。　
14．两台机械完成的有用功之比W1︰W2＝4︰7，机械效率分别为η1＝60％，η2＝75％，则两台机械所做总功之比为 （ ）
A．5︰7 B．7︰5 C．16︰35 D．35︰16
【课后提升】
15．外力对水泵做了7.5×105焦耳的功，水泵把5×103千克的水送到10米高的水池，水泵做的有用功是________焦耳，水泵的机械效率是_______。（g取10N/kg）
16．有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是（ ）
A．以较快的速度将木箱匀速拉上汽车　
B．以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车　
C．改由一个人将木箱拉匀速上汽车
D．板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车
17．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ）
　A．物体受力且运动时，力对物体就做了功
　B．功率大的机器做功一定多
　C．功率大的机器做功就快
　D．做功快的机器其机械效率一定高
18．一动滑轮改为定滑轮使用，这样一定 （ ）
A．不能改变机械效率　　　 B．提高了功率
C．改变了动力的方向　　　 D．节省了力
19．一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图11.7.2示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为400N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：
（1）此过程中的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
课时8 滑轮组的机械效率
【课堂巩固】
1．用如图1所示的动滑轮匀速提升物体。如果物体重50N。手拉绳子的力是30N，摩擦可不考虑，那么动滑轮自身重______N，这个装置的机械效率是____________。
　
2．如图11.8.2用滑轮或滑轮组提起同一重物，其中机械效率最高的是_______。
3．甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率，若用它们把同样重的物体提到同样的高度，则（ ）
　　A．用甲滑轮组做功较少，也更省力
B．用甲滑轮组做功较少，但不一定省力
C．用乙滑轮组做的有用功较少，费力
D．用甲做的有用功较少，但不一定费力
4．下列关于滑轮组机械效率的说法中正确的是（ ）
A．机械效率越高的滑轮组越省力
B．机械效率越高的滑轮组做功越快
C．机械效率越高的滑轮组，有用功跟总功的比值越大
D．有用功做得越多，滑轮组的机械效率越大
5．某滑轮组改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是（ ）　
　　A．做的有用功增加了　　　　　　　　　B．做的总功减少了
　　C．做的额外功减少了　　　　　　　　　D．做的有用功跟总功的比值增大了
6．某同学在测定滑轮组机械效率的实验中，得到了如下几个答案，其中有可能正确的是（ ）
　　A．0.05%　　　　 B．65%　　　 　C．100.8%　　　 　D．125%
7．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（ ）
A．增加动滑轮，减小拉力 　　　　 B．减少提升重物重力，减小拉力
C．减少提升高度，减少做功 　　　　 D．增加提升重物重力，增大有用功
8．某人用如图11.8.3所示的滑轮组匀速提起260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。则下列说法中正确的是（ ）
图11.8.3　　　　　　　　　 　图11.8.4　　　
A．拉力做的有用功是100J B．拉力做的总功是260J
C．滑轮组的机械效率是65% D．物体上升过程中动能转化为势能
9．一个工人用如图11.8.4所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下面说法正确的是（ ）
A．总功是3200J，效率是40％ B．有用功是8000J，效率是40％
C．有用功是3200J，效率是62.5％ D．总功是3200J，效率是62.5％
10．用滑轮组提起某一重物时，适当增加动滑轮个数（假定滑轮都是一样的）可以更加省力，这时机械效率将（ ）
A．提高　　　　 B．降低　　　　 C．不变　　　　D．无法确定
【课后提升】
11．滑轮组将重500N的物体，举高60cm的过程中，机械效率为80％，则此过程中有用功为_________J，额外功为_________J。若不计滑轮摩擦及拉线的质量，则可知动滑轮重_________N，当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为_________。
12．用某滑轮组测其机械效率时，所得的实验数据如下表所列：
物重（牛） 物体升高的高（米） 拉力（牛） 绳子自由端移动距（米）
4 0.2 1 .4 0.8
（1）实验时应保持重物做____________运动；
（2）拉力做的有用功为_________焦耳，拉力做的总功为_________焦耳；
（3）该滑轮组的机械效率将____________。　
13．小明和小华运用如图5所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1 可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2 可能与被提升的钩码重有关；
猜想3 可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；
猜想4 可能与钩码被提升的高度有关。
小明和小华分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。
（1）请帮助小华完成表中的一项计算；
（2）请根据他俩的实验记录，分别在表中写出探究结果。
（3）归纳他俩的实验探究，你所得的结论是：_______________________________________________。　
课时9 综合实践活动
1．如图1是欧洲中世纪的城堡与教堂建设中常用的吊车，通过仔细观察，我们不难看出，这种吊车实质上是_________和________两种机械的组合。
2．在搬运站我们还能常常见到如图2所示的装置吊车，它可以看作是由_________、_________等机械的组合。
3．小华同学在测出滑轮组的机械效率后，想进一步探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些，为此，他作出了如下猜想：
（1）可能与动滑轮的重力有关；
（2）可能与滑轮组的摩擦有关；
（3）可能与绳子的重力有关；
（4）可能与被提起的物体重力有关。
请你帮他设计一个实验，探究滑轮组的机械效率与所提重物重力的关系。
①写出所需的实验器材；
②写出实验步骤；
③设计记录实验数据的表格。
4．学校组织同学们到农村参加社会实践活动，小明第一次学习挑担子，他做了以下三次试验，请你根据各小题后的要求作答。
（1）他先在扁担的两端各挂上50N的重物，担子很快就平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置 （只要回答，不要分析）
（2）接着，他又在扁担的A端加上50N的重物，如图11-27所示，但他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识，帮助他计算出肩膀应距B端多远，担子才能重新平衡 （扁担质量忽略不计）
（3）然后，小明换用一根与肩膀接触面积约是前根扁担的2/3的窄扁担，平稳地挑起与第二次同重的物体。这时，他明显感觉到肩膀比第二次疼。针对这一现象，请你应用所学知识，通过计算、分析找出原因，并提出一个解决这一问题的办法。
5．小红学过“机械效率”的知识后，产生了一个疑问：“机械的机械效率越高是否越省力？”针对这个问题，小红向老师借来了一只弹簧测力计，利用家中的“案板（切菜用）”和茶杯做了如下的探究（如图3）：
（1）把杯子放在塑料袋中，向杯子中加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的总重力为G；
（2）用“案板”做斜面，如图1所示，把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，使水杯沿斜面匀速移动到斜面顶端；
（3）分别测出拉力F，杯子移动的距离s和杯子升高的高度h；
（4）改变斜面的高度，做4次实验，记录实验数据如下表：
1 2 3 4
重力G/N 5 5 5 5
升高h/m 0.1 0.15 0.2 0.25
有用功W有/J 0.75 1 1.25
拉力F/N 1.6 2.2 2.7 3.1
移动距离s/m 0.5 0.5 0.5 0.5
总功W总 /J 1.1 1.35 1.55
机械效率η 0.68 0.81
Ⅰ．请计算并将数据填入表格中的4个空格
Ⅱ．小红的疑问是否得到解决？分析实验数据，能得到什么结论？
Ⅲ．完成上面的实验后，小红又产生了一个猜想：“如果减小斜面的摩擦，可以提高斜面的机械效率。”那么：
①请你用学过的知识说明小红的猜想是否正确（简述理由）
②请你设计一个实验，进一步证明你对小红的猜想所作出的判断。
参考答案
课时7
【课堂巩固】
1．200； 200； 有用； 额外； 无用
2．.≥ ； 3．力； 距离； 距离； 力； 功
4．有用； 总； η= ×100%
5．额外功； 大于； 小于
6．（1）600； 3000； 3600； 16.7%
（2）600； 180； 780； 76.9%
（3）600； 90； 690； 87%
7．300； 250； 83.3%
8．2400； 总； 2000； 有用； 83.3%
9．120； 300 80%
10．D 11 D 12 D 13 D 14 A
【课后提升】
15．5×105； 66.7% 16．D 17． C 18．C
19．（1）8000 J； （2） 133.3 W ； （3） 66.7%
课时 8
【课堂巩固】
1．10； 83.3% 2．B 3．B 4．C 5．A
6．A 7．D 8．C 9．D 10．B
【课后提升】
11．300； 75； 125； 降低
12．（1） 匀速直线 （2） 0.8； 1.12； 71.4%
13．（1） 83.3%； （2） 小明：滑轮阻的机械效率与物体上升速度无关
小华： 装置不变时物重增大时，滑轮阻的机械效率大
（3） 滑轮阻的机械效率与提升物体的速度无关； 与被提起物体的重力有关。
课时9
1．轮轴　；　　定滑轮；　　　　2．滑轮组；　　　杠杆
3．①组装好的滑轮组　；钩码；　　弹簧测力计；刻度尺 ②.略　　③略　　
4．（1）肩膀放在扁担的中点　　　（2）1.33米　　　　
（3）因为压力一定时，接触面积减小，导致肩膀受到的压强变大；可在肩膀上毛巾或换成宽阔的扁担
5．Ⅰ　0.5　；　　0.8；　　62.5%　；　　74.1%；
Ⅱ小红的疑问得到了解决，物重相同，机械效率增大时，并不更省力
Ⅲ　①正确，因为斜面对物体的摩擦力是导致额外功的原因
②用等高、等长的斜面，先后在木板斜面、棉布斜面、毛巾斜面上重复上面的实验并记录数据，即可验证小红的猜想。
图11.7.1
E 　 D 　C 　　B
A
图11.7.2
　　
图11.8.1
图11.8.2
A
B
C
D
图5
小明的实验记录
较小提升速度
绳端拉
力（N）
钩码重
（N）
机械
效率
较大提升速度
探究结果
10
4．2
79.4%
4．2
10
物理量
控制因素
79.4%
探究结果
79.4%
绳端拉
力（N）
钩码重
（N）
机械
效率
大致相同的
提升速度
小华的实验记录
10
4．2
15
6．0
物理量
控制因素
图2
图1
s
图3
次
数
物
理
量