沪粤版九年级物理上册11.3《如何提高机械效率》同步测试(word版，含答案)

11.3　如何提高机械效率　
一、选择题
1．分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组(不计绳重和摩擦，设每个滑轮的质量相等)，则下列选项中正确的是(　　)
A．η组＜η动＜η定
B．η动＜η定＜η组
C．η定＜η动＜η组
D．η定＜η组＜η动
2．某实验小组分别用如图21所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法中正确的是(　　)
图21
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组大
3．
图22甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s，现改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2(如图乙所示)。此过程中滑轮组(　　)
图22
A．总功为F2s
B．额外功为F1s
C．机械效率为×100%
D．额外功为3F2s－F1s
4．如图23所示，在大小为150
N的拉力F作用下，物体A在水平桌面上以0.2
m/s的速度向右匀速运动了2
m，已知A的重力为2000
N，桌面对A的摩擦力为360
N，则下列说法中正确的是(　　)
图23
A．有用功为4000
J
B．拉力做的功为90
J
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力做功的功率为30
W
二、填空题
5．小明用如图24所示的动滑轮提起140
N的水桶，动滑轮重20
N(不计绳重和摩擦)，小明拉绳子的动力为________N；如果向水桶内再加入40
N的水，提起时动滑轮的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
图24
6．如图25所示，用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA＞GB，则η甲________η乙；若FA＝FB，则GA________GB。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
图25
三、实验探究题
7．图26甲是某学习小组测量“滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上________缓慢拉动绳子自由端，将重为4.5
N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：
图26
(1)提升物体的高度是________cm，拉力是________N，该滑轮组的机械效率η＝________。
(2)若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8．用如图27所示的实验装置测杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数F为________N，钩码总重G为1.0
N，钩码上升的高度h为0.1
m，测力计移动的距离s为0.3
m，则杠杆的机械效率为________。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：
________________________________________________________________________________。
图27
9．小华同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A．跟斜面的倾斜程度有关；
B．跟斜面的粗糙程度有关；
C．跟物体的重力有关。
他为了证实自己的猜想是否正确，设计了如图28所示的装置，并将实验数据记录在表格中(小华拉着物体在斜面上每次都做匀速直线运动)。
图28
实验
序号
斜面
倾角
斜面
材料
物重
G/N
斜面
高度
h/m
沿斜
面拉
力F/N
斜面
长度
s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械
效率η
1
30°
玻璃
7
0.5
4.9
1
3.5
4.9
71.4%
2
30°
木板
7
0.5
6.0
1
3.5
3
30°
毛巾
7
0.5
6.5
1
3.5
6.5
53.8%
4
20°
木板
7
0.34
4.9
1
2.38
4.9
48.6%
5
15°
毛巾
7
0.26
5.1
1
1.82
5.1
35.7%
(1)在第2次实验中，拉力做的总功是________J，斜面的机械效率是________。
(2)通过对比第1、2、3次实验数据，可验证猜想________(填字母)。
(3)通过对比第2、4或第3、5次实验数据，可以得出探究结论：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越________。
(4)若要验证猜想C，应控制斜面的倾斜程度和______________________不变。
(5)实验还发现，斜面材料相同时，斜面的倾角越小，越________(选填“省力”或“费力”)。
四、计算题
10．小明同学用如图29甲所示的滑轮组提土，他用80
N的拉力把重为120
N的土从井中匀速提升5
m，所用时间是20
s。其中拉力做功W随时间t变化的图像如图乙所示。求：
(1)提升土所做的有用功。
(2)滑轮组的机械效率。
(3)拉力的功率。
(4)在图甲中画出小明所用滑轮组的绕线并说出提高其机械效率的方法。
图29
答案
1．A　2．D　3．D　4．C
5．80　变大　6．＞　＜　
7．匀速　(1)5.0　2　75%　(2)变小
8．0.5　66.7%　杠杆有重力
9．(1)6.0　58.3%　(2)B　(3)高
(4)斜面的粗糙程度　(5)省力
10．(1)提升土所做的有用功：
W有用＝
Gh＝120
N×5
m＝600
J。
(2)把120
N的土匀速提升5
m，用时20
s，由图乙知，拉力做功800
J；所以滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%。
(3)拉力的功率：P＝＝＝40
W。
(4)由W＝Fs得，绳子自由端移动的距离：
s＝＝＝10
m，
由s＝nh得，提升土时绳子的股数：n＝＝＝2，所以滑轮组的绕线方式如图所示。
由机械效率的公式η＝×100%＝×100%可知：同一滑轮组，被提升的物体质量越大，所做的有用功越多，额外功基本相同，则机械效率越高。
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