江苏省大丰市万盈二中九年级物理题库全解：11.5机械效率

江苏省大丰市万盈二中九年级物理题库全解：11.5机械效率
题型归结
本节重点介绍了简单机械的机械效率的求法，如何测一些机械的机械效率。主要题型有对机械效率概念理解的选择题（题1，2，3，6）；机械效率求解的填空题（题4，5，7，8）和计算题（题10）；测滑轮组的机械效率的实验题（题9）等。
例1 A 下列关于机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．机械做的有用功越多，机械效率越高
B．机械效率越高，越省力
C．机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高
D．机械的功率越大，机械效率越高
命题意图 对机械效率概念的理解，区分功率与机械效率。
思路点拨 机械效率是表示机械性能的物理量，机械效率的定义式为，显然机械的机械效率由总功和有用功共同决定，机械做的有用功越多，如果机械做的总功越多，机械效率也不一定高，选项A错误。机械效率是表示有用功和总功的比例关系，并不表示省力情况，机械效率大的机械也可能费力，机械效率小的机械也可能省力，如使用定滑轮与使用滑轮组，前者的机械效率显然比滑轮组的机械效率大，但是并不省力，而滑轮组的机械效率比定滑轮小，但是省力，选项B错误。根据机械效率的定义，显然机械做的有用功占总功的比例越大，该机械的机械效率一定越高，选项C正确。机械功率与机械效率是表示不同物理性质的物理量，它们之间没有任何关系。
全解：C
误区分析 功率和机械效率之间无任何联系，并且机械效率的高低与省力和费力无关。
变形 A 甲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大
B．甲的总功比乙的总功小
C．做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功小
D．做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功大
点拨：机械效率是指有用功与总功的比值，功率越大，比值越大。
全解：Ｄ
回味：要注意控制变量，有用功在总功中占的百分比越大，机械效率越高。
例2 B 某人用了250N的力，将挂在动滑轮上重为400N的物体匀速提高10m，用了80s，那么（ ）
A．此滑轮的机械效率为25％ B．此过程中拉力做的总功为4000J
C．此过程中有用功功率为50W D．物体上升过程中机械能总量不变
命题意图 对有用功、额外功和总功的理解。
思路点拨 有用功一般是克服物体的重力做功，总功为拉力做的功，有用功率是用有用功与时间的比值。
全程精解 W有用=Gh=400N×10m=4000J
W总=FS=250N×10m×2=5000J
所以选C
误区分析 有用功率是用有用功除以时间。
变形 B 如图所示，用F为50牛的拉力恰能匀速提起重为80N的物体，那么滑轮组的机械效率为（ ）
A、20% B、80% C、64% D、36%
点拨：根据η=（W有用/W总）×100％和s=nh两个公式计算
全解：Ｂ
回味：本题还可以利用。
考点链接
本节考查较多的是对机械效率概念的辨析（题1，5，6），不同机械的机械效率的求法（题2，3，4，7，8，10）及探究滑轮组的机械效率（题9）。
3．（05宿迁）如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是：
A．F甲＜F乙
B．F甲＞F乙
C．η甲＜η乙
D．η甲 =η乙
思路点拨：这两个滑轮分别是定滑轮和动滑轮，定滑轮不能省力，动滑轮可以省一半的力。所以F甲大于F乙。在两种情况下的有用功是相同的，甲的额外功是克服摩擦做的功，乙的额外功还有动滑轮的重力，所以甲的机械效率大于乙的机械效率。
全程精解：B
误区分析：分析物体的机械效率，在有用功一定时，额外功越大的，机械效率越低，不能记反。
4．（05泰州）如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升___________m，手拉绳子的力为______N，拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率为________.
思路点拨：这个滑轮组的动滑轮上三股绳子，n=3。绳子移动距离为6m，则物体上升了2m的高度。手拉绳子的力可以用F=（G物+G动）/3求解。拉力的功率可以利用P=W/t。
全程精解：h=s/3=2m F=(G动+G物)/3=（20N+220N）/3=80N
P=W/t=FS/t=80N×6m/5s=96W
误区分析 这是对机械效率的考查。动滑轮上绳子的股数不能数错。
训练题组
5． A 一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则它的机械效率为 。
35％ [说明] 用100％减去各种因素损耗的能量所占比例，就是有用的那部分能量占总能量的比例，也就是机械效率。
6．A 用动滑轮提升重物时，做了300J的有用功，若动滑轮的机械效率为75%，则额外功等于（ ）
A．75J B．100J C．225J D．300J
点拨：根据得
动滑轮的额外功为W额=W总—W有用=400J—300J=100J
全解：B
回味：本题考查机械效率的概念，会使用机械效率的定义式计算滑轮组的机械效率，额外功的概念，会使用总功和额外功的关系式计算简单机械的额外功。
7．A 一台起重机将重5000N的货物提高2m，如果额外功是2500J，则起重机做的有用功是_________J，该起重机的机械效率是_____________。。
点拨：根据机械效率的公式，只要知道有用功、额外功、总功和机械效率中任意两个都可以求出另外两个。
全解：W有用=Gh=5000N×2m=10 000J
W总=W有用+W额外=12 500J
8．A 用动力臂是阻力臂的2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是250N，这根杠杆的机械效率是________。
点拨：杠杆中的机械效率可以利用克服阻力做的功与动力做功的比值。
全解：80%
9．B 在“测定滑轮组机械效率”实验中，
（1）如图所示的实验装置中，应注意使弹簧测力计________________________拉动，
（2）若每个钩码重1N，钩码从a提升到b。某同学观察实验，记录测量数据A、B、C、D四项填入下表中，并根据有关公式计算出E、F、G三项填入表中。发现测出的机械效率是错误的。分析A、B、C、D四个测量数据，肯定错误的是________，简述你做出判断的根据是____________________。
（3）若用此滑轮组提升更多的钩码，机械效率将___________。（选填：“变大”或“变小”或“不变”或“无法确定”）
点拨：测滑轮组机械效率时要注意实验过程中竖直匀速拉动，并且任何机械的机械效率不可能大于100%。
全解：（1）竖直匀速 （2）机械效率 因为滑轮组的机械效率不可能超过100%。
（3）变大
点拨：滑轮组的机械效率与被提升的物体重力、动滑轮组的重力和摩擦等因素有关。
10．C 如图，每个滑轮的重为225N，重物G的重量为1275N绳索重及摩擦均不计。则：
（1）人在匀速提起重物时所用拉力为多大
（2）重物被匀速提起lm的过程中，人所做的总功为多少
（3）此时，该滑轮组的机械效率为多大
（4）如果提升一物体时，所需的拉力为700N，则被提升的物体重是多少？
点拨：滑轮组的拉力可以利用F=（G物+G动）/3；做的总功是克服物体的重力和动滑轮的重力做功；滑轮组的机械效率可以利用；如果提升物体时所需的拉力发生改变，则被提升物体也发生改变，机械效率也会变化。
误解：（1）
（2）W总=（G物+G动）h=（1275N+225N）×1m=1500J
(3)
（4）由得G物’=nηF’=3×85%×700N=1785N 滑轮组的机械效率与物体的重力有关，物体重力变化，机械效率变化。
正解：（1）500N （2）1500J （3）85% （4）由F’=(G物’+G动)/3得G物=1875N
诊断：滑轮组的机械效率与物体的重力有关，物体的重力变化，机械效率也会发生
F甲
G
F乙
G
甲
乙