11.5机械效率（含答案）— 苏科版物理九年级上同步测试

时间是一切财富中最宝贵的财富。?——
德奥弗拉斯多
2020-12-23
五、机械效率
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．如图所示滑轮组，动滑轮重1N，小强用6N拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（　　）
A．0.4J　83.3%
B．0.8J　91.7%
C．0.8J　83.3%
D．0.4J　91.7%
3.如图，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（
）
A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，机械效率一样大
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
4.工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重核摩擦，则下列说法正确的是（
）
A.甲乙两种方式都省一半的力
B.甲方式F1由150N逐渐变大
C.乙方式机械效率约为83.3%
D.乙方式F2的功率为3W
（第2题）
（第3题）
（第4题）
5.（2019?包头）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（
）
A.
物体A受到的摩擦力为10N
B.
拉力F的功率为1.5W
C.
滑轮组的机械效率为80％
D.
拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动
（第5题）
（第6题）
（第7题）
6．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F1、F2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．（选填“＞”、“＜”或“=”）
7．某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力F为400N，并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升2m，则拉力F的功率为
W，此时滑轮组的机械效率为
%．（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）
8．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为
，若实际用力为500N，斜面的机械效率为
，重物受到的摩擦力为
．（g取10N/kg）．
（第8题）
（第9题）
9．小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验．（如图所示），用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示．
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
6
0.1
①
0.3
②
（1）观察如图中测力计的示数，表格中编号①的数值是
，②的数值是
．
（2）小明通过分析表格中数据，得到提高滑轮组机械效率方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率方法中，方法
是与本实验同理的．
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。
（3）小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高．都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为
的看法是正确的．
10．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．
（1）实验中应沿竖直方向
缓慢拉动弹簧测力计．
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法
（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到
对滑轮组机械效率的影响．
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整．
（4）通过比较
两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）
（5）通过比较
两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．（填实验次数的序号）
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：
。
实验次数
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
　　
　　
（第10题）
（第11题）
11.（2019?黄石）探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
有用功W有/J
绳端拉力F/N
总功W总/J
机械效率η
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.4
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
1.7
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（1）请把表格中三个未完成的空补充完整。
（2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率　
　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因　
　。
（3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有　
　因素影响机械效率。（答一种因素即可）
（4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W＝W总﹣W有﹣W轮，通过比较第1、2和　
　组的数据，发现重物的重力越大，差值△W　
　（选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释　
　。
12.
(2019?泰州）如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求
物重G/N
拉力F/N
时间t/s
A端上升的竖直距离h/m
B端下降的竖直距离s/m
200
500
0.5
0.4
0.2
（1）拉力所做的功
（2）拉力做功的功率
（3）此过程中,该杠杆的机械效率
13．如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重．求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力．
14.
(2020襄阳改编)如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计；（g取10N/kg）求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）木块在斜面上受的摩擦力大小。
15．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计．（g=10N/kg）
（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是
．
（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率．
（3）求动滑轮受到的重力．
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？
16．（2020山东潍坊）如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以lm/s的速度匀速上升8m，已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：
(1)汽车拉力的大小；
(2)汽车拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
17．（2020江苏苏州）科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量m人＝60kg，奶奶用F＝240N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s＝6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）奶奶所做的功；
（2）动滑轮（含座椅）的质量；
（3）该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。
答案：
1.A
2.C
3.B
4.C
5.C
6.
＞
＜
7.240；80．
8.（1）人做有用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N．
9.（1）2.3；87%；（2）一；（3）小明。
10.（1）匀速；（2）不正确；摩擦；（3）0.4；80%（4）1、2（5）2、3（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低。
11.（1）0.6；1.02；59%（2）增大；动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大；（3）绳重、各种摩擦；（4）4；越大，所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。
12.（1）100J（2）200W（3）80%
【解析】
（1）拉力所做的功:W拉=Fs=500N×0.2m=100J
（2）拉力做功的功率：
（3）此过程中拉力做的有用功为：
该杠杆的机械效率:
13.（1）0.3m/s；（2）90%；（3）30N．
14.（1）750J
（2）80%
（3）30N
15.（1）物重（或动滑轮重）；（2）120W；（3）200N；（4）88.9%．
16.(1)
1000N；(2)
3000W；(3)90%
17.解：（1）奶奶所做的功：
W＝Fs＝240N×6m＝1440J；
（2）爷爷的质量m人＝60kg，则爷爷的重力：
G＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）/n,可得动滑轮（含座椅）的重力：
G动＝nF﹣G＝3×240N﹣600N＝120N，
动滑轮（含座椅）的质量：
m动＝G动/g＝
＝12kg；
（3）不计绳重和摩擦，该升降座椅装置的机械效率：
η＝
×100%＝
×100%＝
×100%≈83.3%。
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