11.5机械效率
一、单项选择题(共10小题;共30分)
1.
下列关于功率的说法中,正确的是
?
A.
做功越多的则功率越大
B.
功率越大的机械,其效率越高
C.
功率越大的机械越省力
D.
功率越小的机械做功不一定少
2.
对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是
?
A.
通过改进机械的性能可以使机械效率达到
B.
做功多的机械,功率一定大
C.
功率大的机械,做功一定快
D.
做功快的机械,机械效率一定高
3.
如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是
?
A.
甲方式可以省力
B.
乙方式不能改变力的方向
C.
甲、乙两种方式做的有用功相等
D.
甲、乙两种方式的机械效率相等
4.
小明同学做‘‘测滑轮组机械效率’’的实验。实验后对实验数据进行分析发现:三次实验中动滑轮重相同,提起的钩码重相同,绕线方法和测量器材都相同,但自由端的拉力却不同,从而造成滑轮机械效率不同。请分析自由端拉力不同的原因不可能是
?
A.
滑轮和绳之间、轮与轴间的摩擦力大小不同
B.
测拉力时没有使测力计匀速上升
C.
测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D.
钩码被提升的高度不同
5.
关于下列说法正确的是
?
A.
用同一滑轮组提升不同的重物,提升物体越重,滑轮组的机械效率越高
B.
物体做的功越多,物体的功率就越大
C.
物体做功时间越短,物体的功率就越大
D.
投出去的篮球在空中运动时,运动员仍然对篮球做了功
6.
下列有关机械效率的说法中,正确的是
?
A.
机械做的有用功占总功的比例越大,机械效率越高
B.
机械做的有用功越多,机械效率越高
C.
机械效率越高,越省力
D.
机械的功率越大,机械效率越高
7.
甲、乙两台汽油机,甲的功率比乙的大,则下列说法中正确的是(
)
A.
做相同的功,甲用的时间比乙短
B.
甲做的功肯定比乙多
C.
甲消耗的能量肯定比乙的多
D.
甲做功比乙慢
8.
如图,是一位同学组装的提升重物装置,他用
的拉力
,在
内把重
的重物
提升
,则此过程中
?
A.
该滑轮组的效率为
B.
他做的总功为
C.
他做的有用功为
D.
他对滑轮组做功的功率为
9.
利用如图所示的滑轮组,工人师傅用
的力,在
内把
的重物匀速提升
。在此过程中
?
A.
他做的有用功是
B.
他做的总功是
C.
他做功的功率是
D.
滑轮组的机械效率是
10.
用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体,每次物体被提升的高度均为
,滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示。不计摩擦,下列分析正确的是
?
A.
动滑轮的重力为
B.
该滑轮组的机械效率可以达到
C.
滑轮组的机械效率越高,拉力做功越少
D.
每次提升重物时,滑轮组做的额外功为
二、填空题(共8小题;共32分)
11.
如图所示,动滑轮的重量是
,物体的重量是
,不计绳重和摩擦,用大小一定的拉力将物体匀速提升,此过程中滑轮组的机械效率
?;若提起物体的重量变为
,提升相同高度,动滑轮的机械效率为
,则
?
(选填“”、“”或“”)。
12.
物理学中,将
?跟
?的比值叫做机械效率,用字母
?表示,则有
?,机械效率通常用
?表示。因为不可避免的要做额外功,所以机械效率总是
?。
13.
甲、乙两台机器的效率分别为
和
,做同样的有用功,它们所做的总功之比为
?;做同样的总功,它们所做的有用功之比为
?。
14.
利用机械做功时,对人们有用的功叫
?。不需要但又不得不做的功叫
?,两者之和叫
?。它们之间的关系为
?。
15.
一台起重机在
内将重为
的货物匀速提高了
,起重机做的有用功是
?。若起重机做的额外功是
,则机械效率是
?,起重机的总功率是
?
。
16.
某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示,实验数据如下表.若不计摩擦,比较
和
两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与
?有关;比较
和
两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与
?有关.
17.
如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用
、
匀速提升重力为
、
的
、
两物体,不计绳重和摩擦。若
,则
?
;若
,则
?
。(选填“”、“”或“”)
18.
某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示,实验数据如表。若不计摩擦,比较
和
两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与
?
有关;比较
和
两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与
?
有关。
三、计算题(共3小题;共39分)
19.
某工人用如图所示的滑轮往
高的平台上运沙土,运一次所用时间
,已知沙土重是
,袋子和动滑轮共重
,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人匀速拉动绳子时,所用的拉力是多大?
(2)该工人运送沙土的平均功率多大?
(3)此滑轮的机械效率是多大?
(4)提出一种提高该滑轮效率的方法
?。
20.
如图是用动滑轮提升货物
的示意图。在竖直向上的拉力
的作用下,使重
的货物
在
的时间里,匀速竖直上升了
。在这个过程中,拉力
为
,不计绳重及摩擦。求:
(1)动滑轮重
;
(2)动滑轮的机械效率
;
(3)拉力
的功率
。
21.
工人沿斜面把一个箱子推上汽车,如图所示,已知箱子重
,斜面长
、高
。已知推箱子在斜面上滑动时,受到的摩擦力大小为
。求
(1)工人所做的额外功是多少;
(2)工人所做的有用功是多少;
(3)此时斜面的机械效率多大。
答案
第一部分
1.
D
2.
C
3.
C
4.
D
5.
A
6.
A
【解析】机械效率为有用功与总功的比值,与省力与否、功率大小无关。
7.
A
【解析】A、功率大小同时跟做功多少和做功时间有关,甲的功率比乙的功率要大,说明甲做功比乙做功要快,相同的时间内甲做的功多,做相同的功时甲用的时间少,故A正确;
B、相同时间内,甲做的功肯定比乙多,故B错误;
C、消耗能量多,即做功多,但功率不一定大,故C错误;
D、甲的功率比乙的大,说明甲做功快,故D错误。
故选:A。
8.
A
【解析】此过程中他做的有用功为
他做的总功为
他对滑轮组做功的功率为
该滑轮组的效率为
。
该滑轮组的效率为
,故A项符合题意;
他做的总功为
,故B项不符合题意;
他做的有用功为
,故C项不符合题意;
他对滑轮组做功的功率为
,故D项不符合题意。
故选A。
9.
C
【解析】他做的有用功:,故A错;
由图知,,拉力端移动距离
,拉力做的总功:,故B错;
他做功的功率:,故C正确;
滑轮组的机械效率:,故D错。
10.
D
第二部分
11.
;
【解析】
由题意可知,假设物体上升高度高
,则有用功为
,
不计绳重与摩擦,则总功为
,
则滑轮组的机械效率为
,
由上述机械效率公式可见,使用同一个动滑轮,提起的物体越重其机械效率越高,而与物体被提起的高度无关,
因为
,所以
大于
。
12.
有用功;总功;;;百分数;小于
13.
;
14.
有用功;额外功;总功;有用功
额外功
总功
15.
;;
【解析】()起重机做的有用功:
;
()起重机做的总功:
;
则机械效率:
;
()起重机的总功率:
。
16.
动滑轮的个数或动滑轮的总重;提升的物重.
【解析】从
、
两次实验中,绳端移动距离和钩码上升高度之间的关系可以看出,两次分别利用了不同的滑轮组.第二次是用的第二组的滑轮组,使用的动滑轮的个数多.从而可以看出,动滑轮总重越大,滑轮组的机械效率越低.
从
、
两组数据可以看出,两次用的是同一个滑轮组,第三次实验提升的钩码重,滑轮组的效率也高.所以可以看出滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关.
17.
;
18.
动滑轮的个数(或动滑轮的总重);提升的物重
第三部分
19.
(1)
【解析】由图可知使用的是动滑轮,动滑轮由
段绳子承担重力,
不计绳重和摩擦,则所用的拉力:;
??????(2)
【解析】绳端移动的距离
,
拉力做的功:,
拉力的功率为:;
??????(3)
【解析】有用功:;
此动滑轮的机械效率:;
??????(4)
增加物重
【解析】要提高机械效率,要尽量减小额外功、增大有用功,可尽量让滑轮组满负荷工作(提升可以提升的最大物重)、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等。
20.
(1)
【解析】;
??????(2)
【解析】;
??????(3)
【解析】。
21.
(1)
【解析】工人所做的额外功:
;
??????(2)
【解析】工人所做的有用功:
;
??????(3)
【解析】推力对木箱做的总功:
;
此时斜面的机械效率:
。
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