3.4 简单机械（第4课时）练习

《简单机械》 第4课时 练习
选择题
1. 关于机械效率,下列说法中正确的是 (　　)
A. 机械做功越快,机械效率越高
B. 机械所做的总功越少,机械效率越高
C. 机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高
D. 使用机械时,所用动力跟物重的比值越小,机械效率越高
2．如图所示,斜面长6 m,高3 m,用沿斜面向上、大小为100 N的拉力F使物体在5 s内沿斜面移动了2 m,下列说法中正确的是 (　　)
A. 滑轮组的机械效率是40% B. 物体重300 N
C. 拉力F做的功是600 J D. 拉力F的功率是40 W
3．工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3 m,人对绳端的拉力F为500 N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则(　　)

A. 绳子自由端移动的距离为9 m B. 动滑轮的重力为200 N
C. 人通过滑轮组做的有用功为1 500 J D. 滑轮组的机械效率为53.3%
4．用如图所示的装置研究滑轮组机械效率,下列说法不正确的是(　　)
A. 弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
?B. 测量机械效率的原理:η=×100%???
?C. 机械效率与动滑轮重力的大小有关??
??D. 提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现??
5．如图所示，斜面长10m，高4m，用沿斜面方向的推力F，将一个质量为50kg的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦力做功500J(g取10N/kg)，下列说法正确的是( )

A. 机械效率为80% B. F=300 N
C. 摩擦力为100 N D. 条件不足无法计算
6．如图所示,小明探究滑轮组的机械效率,动滑轮重1?N,用3?N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4?N的物体,物体沿竖直方向上升0.2?m。此过程中,额外功和机械效率分别是?(　　)?
A. 0.2?J　83.3%?????????????B. 0.2?J　80%?????????????C. 0.4?J　80%?????????????D. 0.4?J　66.7%?????
7．两个滑轮组如图所示,已知每一个动滑轮的重相同,均为G0,摩擦力和绳重不计,用它们匀速提起同一重为G=5G0的物体时,甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为(　　).
A. 6:7 B. 7:6 C. 5:6 D. 5:7
8．如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度,若不计绳重和摩擦,比较甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是 (　　)
A. 甲的拉力大 B. 乙的额外功少
C. 甲的拉力功率大 D. 乙的机械效率低
二、填空题
9. 利用动滑轮把重30?N的物体竖直向上提升5?m,所用拉力是20?N,拉力所做的功是　　　　J;动滑轮的机械效率是　　　　。
10．如图所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在4?s时间内用100?N的力竖直向下压动摇臂1?m,把1?000?N的重物匀速抬高8?cm。则重物上升的速度为　　　　m/s,人做的功为　　　　J,千斤顶的效率是　　　　%。?11．如图所示,用滑轮组将1.5?kg的物体匀速提高0.5?m,拉力F为10?N,则有用功为　　　　J,滑轮组机械效率为　　　　。若增加所提物体的重力,滑轮组机械效率　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。(不计绳重和摩擦,g取10?N/kg)?
三、解答题
12．如图所示,斜面长s=1.5?m,高h=0.3?m。建筑工人将重G=500?N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=150?N。忽略绳子重力。求:?
(1)该过程拉力F做的功;
(2)该装置的机械效率;
(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
13．如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10?s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1?m,已知拉力F为400?N,建筑材料的重力G为900?N,求这个过程中:?
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率。
《简单机械》第4课时练习答案
1、【答案】C
2、【答案】C
3、【答案】B
【解析】由图可知,滑轮组中由2段绳子承担物体和滑轮的总重力,即n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2×3?m=6?m,动滑轮的重力G动=2F-G物=2×500?N-800?N=200?N,故A错误、B正确;人所做得有用功W有=Gh=800?N×3?m=2?400?J,故C错误;人所做的总功W总=Fs=500?N×6?m=3?000?J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%,故D错误。
4、【答案】D
【解析】在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于拉力的大小,选项A正确;测量机械效率的原理:?η=×100%,选项B正确;图中滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关,选项C正确;在物重一定的条件下,动滑轮越重,机械效率越低,减小钩码的重力,在额外功相同的情况下,有用功减小,有用功占总功的百分比减小,滑轮组的机械效率减小,选项D错误。
5、【答案】A
【解析】拉力F做的有用功为W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J；W总=W额外+W有用=2000J+500J=2500J；斜面的机械效率η=W有用/W总=2000J/2500J=80%；故A正确；由W总=Fs可得：F=W总/s=2500J/10m=250N；故B错误；摩擦力f=W额外/s=500J/10m=50N，故C错误；因为A正确，所以D错误；故应选A。
6、【答案】D
【解析】本题考查的是机械效率和额外功的计算.s=nh=2×0.2?m=0.4?m;W总=Fs=3×0.4?m=1.2?J;W有用=Gh=4×0.2?m=0.8?J;额外功W额外=W总-W有用=1.2?J-0.8?J=0.4?J;机械效率η=×100%=×100%=66.7%.正确选项为D.
7、【答案】?B
【解析】F1=(5G0+G0)=3G0,?F2=(5G0+2G0)=G0,?η1=×100%=×100%=×100%=,?η2=×100%=×100%=,?==,所以B正确.
8、【答案】A
【解析】不计绳重及摩擦,绳子自由端受到的拉力F=,n甲=2,n乙=3,故绳子受到的拉力:F甲=,F乙=,故F1>F2,选项A正确;因为动滑轮重相同,并且提升的物体受到的重力和高度相同,W额=G动h,W有用=Gh,所以甲、乙滑轮组做的有用功相同、额外功相同、总功相同,选项B错误;由公式P=知,甲、乙的拉力做功相同,时间相同,故两者做功的功率相同,选项C错误;由η=可得,甲、乙两滑轮组的机械效率相同,选项D错误。
9、【答案】200　75%
【解析】由题意知n=2,物体上升的高度h=5?m,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×5?m=10?m,提起物体所做的有用功W有=Gh=30?N×5?m=150?J,提起物体所做的总功W总=Fs=20?N×10?m=200?J,则滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=75%。
10、【解析】重物在4?s内上升8?cm,重物上升的速度v===0.02?m/s;人做的总功W总=Fs=100?N×1?m=100?J,?有用功W有=Gh=1?000?N×0.08?m=80?J,千斤顶的效率η==×100%=80%。
11、【答案】7.5　75%　变大
【解析】由图可知,n=2,则拉力端移动距离s=2h=2×0.5?m=1?m,有用功为W有用=Gh=mgh=1.5?kg;拉力做的总功为W总=Fs=10?N×1?m=10?J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=75%;增加所提物体的重力时,有用功增大,而摩擦不计、动滑轮重不变,额外功不变,有用功在总功中所占的比例增大,滑轮组的机械效率将变大。
12、(1)【答案】该过程拉力F做的功W=Fs=150?N×1.5?m=225?J
(2)【答案】有用功W有=Gh=500?N×0.3?m=150?J?该装置的机械效率η==×100%=66.7%
(3)【答案】额外功W额=W-W有=225?J-150?J=75?J?货物箱在斜面上受的摩擦力大小F摩===50?N
(2)【答案】有用功:W有=Gh=900?N×1?m=900?J,?总功:W总=Fs=400?N×3?m=1?200?J,?此滑轮组的机械效率:?η=×100%=×100%=75%;
(3)【答案】拉力F的功率:P==120?W。