沪粤版九年级物理上册11.3　如何提高机械效率　同步练习

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
(　　)
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.如图所示,把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点,此过程绳的拉力对甲做的功为WAB;用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点,在此过程中的拉力对乙做的功为WCD,斜面的机械效率为
(　　)
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
4.如图所示,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
(　　)
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3-K-26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”)。?
6.如图所示,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“=”)?
三、实验探究题
7.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,某组同学选择了如图3-K-28所示的两种滑轮组进行多次实验,记录的实验数据如下表:
图3-K-28
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升
高度H/cm
拉力
F/N
绳端移动
距离s/cm
机械
效率
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%
(1)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是　　　　(选填“甲”或“乙”)滑轮组。?
(2)在第一次实验中,当　　　　　　　拉动滑轮组时,弹簧测力计示数如图丙所示,则拉力F为　　　　N;该次实验滑轮组的机械效率是　　　(计算结果精确到0.1%)。?
(3)机械效率是机械性能好坏的重要标志,结合生产生活实际,分析实验数据可知,下列提高机械效率的措施不可行的是　　　　(选填符号)。?
A.增加所提物重　
B.减轻机械自重
C.机械加润滑油　
D.增加重物上升高度
8.用如图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:　???????????????????　。?
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3-K-30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)。
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。
答案
1.A　2.D　3.A　4.C
5.80　变大　
6.>　<　
7.(1)甲　
(2)竖直向上匀速　0.4　41.7%　(3)D　
8.0.5　66.7%　克服杠杆重力做功
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。