机械效率分类提高练习

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第17周 机械效率提高练习
班级 姓名 学号
一、有用功、额外功、总功和机械效率的认识
1.人用水桶从井中提水的时候，拉力做的功是 功，对水所做的功是　　　功，对桶和绳所做的功是　　　功．
2．一个滑轮组经过改进提高了机械效率,把同一个物体匀速升高同样的高度,那么改进后和改进前相比较,则下列说法正确的是（ ）
A．做的有用功减少 B．做的总功减少 C．做的额外功减少 D．所用拉力减少
3．建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是 （ 　）
A．起重机的功率大，做功多 B．起重机的机械效率高，做功慢
C．起重机的功率大，做功快 D．起重机的机械效率高，做功多
4．甲、乙两位工人分别用如图的A、B两种方式，将同样重的一袋沙子提到高处，滑轮的重力小于沙子的重力，不计摩擦阻力和绳子的重力。工人 用力较小，两人所用滑轮的机械效率是ηA ηB（选填“＞”、“=”、“＜”＝）
二、滑轮组的机械效率
（一）利用滑轮组竖直提升重物
5．一个工人用如图所示的滑轮组提起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％
6．如图a所示是一台正在建筑工地作业的起重机，吊臂上的滑轮组（如图b）将质量为1200kg 的重物竖直匀速提高3m，拉力F的大小为8000N, 则拉力F做的功为　　 　J，若被提升物体匀速上升速度v=0.1m/s ,则拉力F做功的功率P=_______W，该滑轮组的机械效率为　　　　。
7．如图所示 ，已知物重等于G，请你补充一个物理量，用物重G和补充的物理量求出动滑轮的机械效率（绳重和摩擦忽略不计）．
（1）若补充的物理量为: 作用在绳子自由端的拉力F。则机械效率= .
（2）若补充的物理量为: 动滑轮的重力G。则机械效率= .
8．用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力为625N，拉力所做的功为12500J，滑轮组的机械效率为80％，若不计绳重和摩擦，提升重物改为重为3000N的物体，那么作用在绳子自由端的拉力是多大？
（二）利用滑轮组水平拉动重物
9. 如图所示的滑轮组，绳与滑轮间的摩擦不计。将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度匀速拉动时受到的摩擦力f=G/10,则物体的重力为 N；在2s内物体移动的距离为 m；拉力F为 N；拉力F的功率为 W。
10．如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是 J，滑轮的机械效率是 （不计滑轮重力）
11．如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为10N，则在2s内拉力做的功是 J，滑轮的机械效率是 （不计滑轮重力）。
（三）实验：测滑轮组的机械效率
12．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．
钩码重（N） 弹簧测力计提升的高度（m） 有用功（J） 总功（J） 机械效率
2 0.4 0.2 0.2 100%
（1）小红 向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：
（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因 ．
（3）该滑轮组的机械效率实际为 ．
（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_ ．（填变化情况）
13.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．
14．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”请根据实验结论及相关知识判断，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力，与被提物重无关
B．对同一滑轮组，所提物体重力越小，机械效率越高
C．在不计绳重及摩擦时，机械效率的大小与绳子的绕法无关
D．滑轮组的机械效率越高，所做的有用功就越多
15.滑轮组的机械效率为80%，利用此滑轮组，用100N的拉力匀速提起400N的重物，则承担滑轮和重物总重的绳子的段数是( )
A.3段 B.4段 C.5段 D.6段
三、杠杆的机械效率
16．如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆的重力忽略不计)
(1)请在下列把相关的数据填写完整
物体重G=4N
弹簧测力计移动的竖直距离S=30cm
物体上升的高度h= cm
弹簧测力计的示数F= N
有用功W有= J
总功W总= J
机械效率η=
(2)为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议：　　　　　　　　　　　　　。
四、斜面的机械效率
17．如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格.分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）
18．斜面是一种简单机械，盘山公路可看成是斜面．如图所示，一辆客车在盘山公路上行驶，假如客车质量为7000kg，向上行驶过程中牵引力保持30000N不变。行驶了2000m的路程时，客车升高了300m．在此期间，牵引力做功 J；盘山公路的“机械”效率是 。
19．工人常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上．若不计摩擦，拉力F为 N；若实际拉力F′=1200N，则该斜面的机械效率是 ％，重物在斜面上运动时受到的摩擦力是 N。
五、其他的机械效率
20.外力对水泵做了7.5×105焦的功，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）
21．用功率为1500瓦特的电动机带动起重机，以0.2米/秒的速度匀速提升物体，起重机的效率为80%，它所提起的物体的重 牛。
22．离贵阳市100多公里的黄果树瀑布是全国著名的旅游风景区，每当雨季到时，每分钟大约有900t的水从60m高的悬崖倾泻到地面上，（1）每分钟这些水的重力做了多少功？（2）如果能通过水力发电的方式将重力作的功的60%转化为电能，这个发电系统输出的功率会是多大？
23．电动自行车轻便、安全、无污染，很受人们喜爱。某同学在双休日骑电动自行车到海滨、连岛观光，途经全长7000m、被人们称之为“神州第一堤”的连云港拦海大堤。若电动自行车以18km/h的速度匀速行驶，电动自行车牵引力的功率为150W。求：
（1）该同学通过大堤全程所需的时间； （2）电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功；
（3）电动自行车的牵引力。
24．一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶. 有关数据如表所示.求：（1）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？
（2）该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功？
自行车净重 200N
行驶过程轮胎与地面接触总面积 1×10-2m2
车轮直径 0.61m
匀速行驶过程中的总阻力为总重力的0.03倍
轮胎承受的最大压强 1.2×105Pa
25．如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg／m3。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为l：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N／kg，问：
(1)物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少
(2)物体出水面后上升的速度是1m／s．牵引车拉力的功率多大
机械效率分类提高练习答案
1. 总 有用 额外
2. BCD
3. C
4. B >
5. D
6. 72000 2400 50%
7. G/2F G/(G+G0)
8. 875N
9. 30 2 1 3
10. 5 80%
11. 20 80%
12. (1)匀速 （2）弹簧测力计提升的高度测量错误 （3）80% （4）变大
13. n=3,乙图略
14. C
15. C
16. (1)15 2.4 0.60.72 83.3% (2)增加被提升物重力
17. （1）斜面越陡，机械效率越高 （2）斜面越陡，省力越少
18. 6×107 35%
19. 900 75 300
20. 5×105 67%
21. 6000
22. （1）5.4×108J (2)5.4×106W
23. (1)7×104Pa (2)5.04×104J
24. (1)1400s (2)2.1×105J (3)30N
25. (1)60% (2)1500W
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