9.5 机械效率 同步练习

《机械效率》同步练习
【夯实基础】
1．有用功：对人们 的功做的功叫做有用功，用W有用表示。
2．额外功：对我们无用但又 的功叫做额外功，用 表示。
3．总功：拉力所做的功，即 功和 功的总和叫做总功，用W总表示。
4．机械效率的定义： 跟 的比值。用η表示。机械效率的数值常用 表示。
5．机械效率的公式：η= 。
6．测量与分析：同一滑轮组的机械效率不是 ，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的 ，滑轮组的机械效率越高。
机械效率 检测试题
一、选择题
1.简单机械的机械效率高是指（ ）
A.有用功多 B.额外功少 C.总功多 D.有用功占总功的比例高
2．如图1所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．拉起的物体质量越大，机械效率越高
B．动滑轮的质量越大，机械效率越高
C．拉起物体的速度越大，机械效率越高　
D．物体被拉起的越高，机械效率越高
3.为了粉刷教室，需要将涂料运到五楼。工人师傅可以采用的方法有：①用人直接搬运上去；②用定滑轮提上去；③用动滑轮提上去。在这几种方法中（ ）
A．最省力的是② B．最省力的是③ C．做有用功最多的是①
D．机械效率最高的是③
4.如图2所示，在拉力F作用下，物体A在水平 桌面上以速度v向右匀速运动了距离S，已知A的重力为G，桌面对A的摩擦力为f（滑轮及绳重不计）。则下列说法错误的是（ ）
A．有用功为Fv B．拉力做功为3FS
C．拉力做功的功率为3Fv D．装置的效率为
5．如图3所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为（ ）
A．60% B．70% C．80% D．90%
6.在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（ ）
A.滑轮组的机械效率是83.3％ B.滑轮组的机械效率是66.7％
C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍
7. 如图4所示的滑轮组中，在绳子末端用110 N 的拉力，5s 内把重为200 N 的物体匀速提高2m，则( )
A. 滑轮组的有用功为200 J B．滑轮组的有用功率是44 W
C．拉力做的总功为220 J D．滑轮组的机械效率约为91%
二、填空题
8．如图5，滑轮重小于物重(绳重、摩擦不计)。使用甲图滑轮最大的好处是　　　　 　　；若匀速提升相同的重物，则F甲　 　F乙、机械效率 甲　　 乙（“＜”/“＝”/“＞”）。
9.如图6所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。利用这个装置将重为100N 的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为___ W，该装置的机械效率为____。
10．如图7所示，是起重机械在吊臂上的滑轮组，可用F =104 N的拉力将重为2.4×104 N的吊板提起，如果吊板被匀速提高10 m。则拉力F做功 J，滑轮组的机械效率是
11．小勇用如图8所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是 J。如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为 %。
12.如图9所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用拉力F为250N，滑轮组的机械效率为 。若将物体浸没在水中匀速提升，不计摩擦与水的阻力，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、实验探究题
13.在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图10所示。多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：
斜面倾斜度 小车重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长S/m 有用功W有/J 总功W总/J 斜面的机械效率
较缓 10 0.1 3 1 1 3 33.3%
较陡 10 0.2 4 1 2 4 50%
最陡 10 0.4 1 6
（1）当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为 N；做的有用功为 J；斜面的机械效率为 %。
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越 。
（3）根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：
。
14．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图11所示的滑轮组进行了五次实验，实验中读数准确，数据记录如下表：
（1）请画出实验中所使用滑轮组的绳子绕法；
（2）表中有一个数据的记录是不合理的，此数据是 ； （3）修正不合理数据后，由表中数据可得，滑轮组的机械效率与 无关；
（4）若仍用此滑轮组提升重为6N的物体，在滑轮的轮轴处加润滑油，则此滑轮组的机械效率 （选填“增大”、“减小”或“不变”），理由是 。
实验次数 提升速度v/（m/s） 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 0.1 6 3 2.5 12
2 0.1 6 5 2.7 20
3 0.1 6 8 2.5 32
4 0.2 6 8 2.5 32
5 0.3 6 8 2.5 32
四、作图与推导题
15.如图12所示，小刚同学的质量为50kg，每只鞋底与地面的接触面积为200cm2，他用400N的拉力通过定滑轮匀速拉起重300N的物体。求：
（1）他不拉物体站在地面上时对地面的压强；
（2）拉起重物时定滑轮的机械效率。（取g=10N/kg）
16.某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m，半径约0.2m的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图13，该木头就是地球上最轻的木料——轻木，其密度为0.2g/cm3．（g=10N/kg）
⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实．
⑵若将该木头按图14方式竖直放置于水平地面，求其对地面的压强；
⑶若用图15所示滑轮组匀速提升该木头至车上，所用拉力F为314N．求该滑轮组的机械效率．
参考答案
一、选择题
1.D 2．A 3.B 4.A 5．C． 6.A. 7.D．
二、填空题
8．可以改变动力的方向 ＞ ＞ 9.100、40% 10．3×105 80%
11．0.6 1.8 75 12.80%；变小
三、实验探究题
13.（1）6 4 66.7（67） （2）大 （3）斜面的机械效率随斜面的倾斜程度增大而增大（斜面越陡，机械效率越大）
14．（1）图略 （2）第二次测力计示数2.7N （3）提升速度、物体上升的高度 （4）增大 有用功不变，额外功减少，所以机械效率增大
四、作图与推导题
15.解：⑴G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N
⑵
16.⑴m=ρV=ρπr2h=0.2×103kg/m3×3.14×（0.2m）2×3m=75.36kg
这位老人不可能举起质量为75.36kg的物体在头顶尽情玩耍。不真实。
⑵G=mg=753.6N =6000Pa
⑶设轻木被举高h，则：
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图8
图7
图9
图10
图11
图13
图14
图15