11.5机械效率
一、单项选择题(共10小题;共30分)
1.
下列关于功和功率的说法,正确的是
?
A.
功率等于力乘距离
B.
做功越快,功率越大
C.
功率越大,做功所需的时间越少
D.
功率越大越省力
2.
关于机械的功、功率和机械效率,以下说法正确的是
?
A.
机械的功率越小,做功越慢
B.
机械做功越快,机械效率越高
C.
利用机械越省力,机械效率越高
D.
机械的功率越大,做功越多
3.
图中力
直接将物体匀速提升
,改用滑轮将同一物体匀速提升
,此过程滑轮
?
A.
总功为
B.
有用功为
C.
机械效率为
D.
额外功为
4.
如图在测定动滑轮机械效率的实验中,下列要求错误的是
?
A.
弹簧测力计必须先校零
B.
弹簧测力计必须竖直向上拉
C.
实验时装置旁的直尺必须竖直放置
D.
弹簧测力计必须在静止时读数
5.
用滑轮组提升重物,能提高机械效率的做法是
?
A.
改变绳子的绕法
B.
给滑轮轴处加润滑油
C.
增加绳子的长度
D.
增加定滑轮和动滑轮的个数
6.
如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为
的物体缓缓上升,动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力
,则动滑轮的机械效率
与物体重力
的关系可能符合下列图中的
?
A.
B.
C.
D.
7.
关于功、功率、机械效率说法正确的是
?
A.
功率越大,做功越快,机械效率越大
B.
做功越少,功率越小,机械效率越小
C.
功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D.
机械效率越大,表明它做的功越多
8.
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
提升相同高度。若
和
大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
?
A.
力
和
做功的功率相同
B.
力
和
做的总功相同
C.
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高
9.
利用如图所示的滑轮组,在
时间内将重为
的物体匀速提升了
,所用拉力
为
。下列判断正确的是
?
A.
绳子自由端移动的速度为
B.
该滑轮组的机械效率为
C.
此段时间内,拉力做功为
D.
拉力做功的功率为
10.
图
中力
水平拉动重为
的物体
在水平路面匀速移动了
。改用滑轮组拉动
在同一路面匀速移动了
,拉力为
(如图
)。此过程滑轮组
?
A.
总功为
B.
额外功为
C.
机械效率为
D.
额外功为
二、填空题(共8小题;共32分)
11.
某同学在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用如图所示的滑轮组竖直匀速提升
个相同的钩码,每个钩码重
,测力计的示数为
,此时滑轮组的机械效率是
?
,利用滑轮组匀速提升重物时,可通过
?
的方法增大滑轮组的机械效率(忽略绳重和摩擦)。
12.
?
和
?
的比叫做机械效率,其计算公式是
?。除了理想机械,任何机械的机械效率总是
?,这是因为使用任何机械除了做
?
外都不可避免地要做
?。
13.
小明在探究杠杆机械效率的实验中,将重为
的物体悬挂在一粗细相同、质量均匀的长硬棒的中点,在棒的另一端用竖直向上的拉力
将物体缓慢匀速提升时效率为
,若不计摩擦,杠杆自重为
?(用题中给的字母表示),若拉力的作用点向支点移动一些,杠杆提升重物的机械效率率将
?(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.
小明用桶从井中提水其中对
?
做的功是有用功,对
?
做的功是额外功,有用功和额外功的总和是
?。
15.
如图所示,用滑轮组匀速起吊
的物体,绳子自由端拉动
所用的时间为
,滑轮组的机械效率是
,则有用功是
?
,总功是
?
,拉力
的功率是
?
。
16.
如图所示,物重
为
,用滑轮组将重物匀速提升
,所用拉力
为
,滑轮组的机械效率为
?;在“测量滑轮组机械效率的实验”中,测量拉力
时,应该在弹簧测力计提着滑轮组
?(选填“静止”或“匀速上升”)时读数。
17.
用如图所示的滑轮组匀速提升重为
的物体,人对绳的拉力为
,不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率为
?。如果人的体重为
,竖直向下匀速拉动绳子过程中(绳始终未断裂),使用此滑轮组能提升的最大物重为
?
。
18.
要提高机械效率应尽量采取措施来
?
额外功。主要方法有:改进机械结构,使它更合理,更轻巧(减小机械
?);使用时要经常保养、定时润滑(减小机械间的
?)。
三、计算题(共3小题;共39分)
19.
用动滑轮将重
的水泥浆提到
的平台上,若桶及滑轮共重
,不计摩擦。求:
(1)有用功;
(2)额外功;
(3)总功;
(4)机械效率。
20.
如图所示,物体重
,动滑轮重
,绳重和摩擦不计。在拉力
的作用下,物体在
内匀速上升了
,求:
(1)拉力做功的功率;
(2)动滑轮的机械效率。
21.
如图
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
)将质量为
的重物竖直匀速提高
,拉力
的大小为
()。
(1)求提升重物做的有用功。
(2)求滑轮组的机械效率。
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的
倍,求动滑轮的重。
答案
第一部分
1.
B
【解析】功率是指单位时间内做的功.故A错误;
功率是表示做功快慢的物理量,功率大即做功快,故B正确;
功率与做功多少和时间都有关系,做功多少不确定,不能确定做功所需时间.故C错误;
功率大小与物体省力情况无关.此选项错误.
2.
A
【解析】功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越小,说明物体做功越慢,故A正确。
功率与机械效率是两个完全不同的概念,故B错误。
机械效率与机械是否省力没有关系,故C错误。
由于做功多少是由功率大小和时间共同决定,所以在不指明时间相同这一条件下,功率大的机械做的功不一定多,故D错误。
3.
D
4.
D
【解析】弹簧测力计使用前必须先校零,故A正确;
竖直拉动时,才能保证拉力的力臂正好是动滑轮的直径,故B正确;
要测物体上升的高度和绳端移动的距离,装置旁的直尺必须竖直放置,故C正确;
实验时,应使弹簧测力计做匀速直线运动,若在弹簧测力计静止时进行读数,则减小了一部分由于摩擦造成的额外功,因此得出的机械效率与实际值相比偏高,故D错误。
5.
B
6.
B
7.
C
【解析】功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量,功率大小与做功多少和时间有关;机械效率是有用功与总功的比值.
功率大,说明做功快,但不能说明机械效率越大,故A错误;
功率大小与做功多少和时间无关,做功少,功率不一定小,机械效率不一定小,故B错误;
功率越大,反映做功越快,与机械效率无关,故C正确;
机械效率越大,说明有用功与总功的比值大,做功不一定多,故D错误。
8.
D
9.
B
【解析】根据图示可知,,自由端移动的距离:;
自由端移动的速度:,故A错误;
滑轮组的机械效率:,故B正确;
拉力做的功:,故C错误;
拉力做功的功率:,故D错误。
10.
D
第二部分
11.
;增大钩码重力
【解析】()钩码总重力:,滑轮组承担物重的绳子段数:,
滑轮组的机械效率
;
()用该装置匀速提升钩码时,动滑轮重不变,根据
可知,要提高机械效率,可以在不超过绳子承受的最大拉力和不超弹簧测力计量程的情况下,增大钩码重力。
12.
有用功,总功;;小于
;有用功,额外功
【解析】使用机械时,有用功和总功的比值叫机械效率,计算公式:;使用任何机械,除了做有用功外,都不可避免的要做额外功,所以任何机械的机械效率总是小于
。
13.
;不变
14.
水;桶;总功
15.
;;
【解析】由图知,,则绳子自由端移动距离
,所以物体升高的高度
,
吊起物体做的有用功:
;
由
可得总功:
;
拉力
的功率:
。
16.
;匀速上升
17.
;
【解析】(1)由图可知,,则滑轮组的机械效率:
;
(2)在不计摩擦与绳重时,,
即
,
解得:,
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,
所以最大拉力为
,
,
即:,
最大物重:
。
18.
减小;重力;摩擦
第三部分
19.
(1)
??????(2)
??????(3)
??????(4)
20.
(1)
【解析】由题知,,不计绳重和摩擦,
,
物体匀速上升速度:,
绳子自由端的拉力移动的速度:,
拉力
做功的功率:;
??????(2)
【解析】动滑轮的机械效率:利用
。
21.
(1)
【解析】提升重物做的有用功:
。
??????(2)
【解析】由图知,滑轮组由
段绳子承担物重,,则:
;
。
??????(3)
【解析】克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功:
动滑轮做的额外功:
则
。
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