11.3如何提高机械效率 自学自测 2021-2022学年沪粤版九年级物理上册（含答案）

11.3如何提高机械效率自学自测
一、选择题
1．机械效率越高的机械必定 （ ）
A．做功越快 B．越省力
C．越省功 D．有用功占总功的比例大
2．用下图所示的滑轮组将重为10 N的物体匀速提升0.1 m，拉力F＝6 N，在这一过程中，下列说法正确的是（　　）
A．所做的有用功为1 J B．所做的额外功为0.5 J
C．所做的总功为1.4 J D．所做的总功为0.6 J
3．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是
A．可以使机械效率达到100%
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
4．用相同的滑轮组成图所示的甲、乙两个滑轮组，把质量相同的物体匀速提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　）
A．拉力F甲=F乙 B．总功W甲=W乙
C．有用功W甲＞W乙 D．机械效率η甲＜η乙
5．两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是（　　）
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为15 J
C．拉力F的功率为3 W D．滑轮组的机械效率为90%
6．如图所示，在斜面上将一个重为40N的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端，所用拉力为10N，用时4s，斜面长1m、高0.2m。下列说法正确的是（　　）
A．拉力做的有用功为10J
B．拉力的功率为2.5W
C．在斜面上受到的摩擦力为10N
D．斜面的机械效率为40%
7．用如图重为G的均匀杠杆，先后把同一重物挂在A、B两处匀速提升相同高度，支点处的摩擦不计，下列说法正确的是（　　）
A．重物在A点处人做的有用功多
B．在提升重物时杠杆可节省距离
C．重物在A点处杠杆的机械效率更高
D．重物在B点处杠杆的机械效率更高
8．如图所示，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f，则斜面的机械效率为（　　）
A．false B．false
C．false D．false
9．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，得出的数据如下表，分析数据，下列说法正确的是（　　）
次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动的距离/cm
1
2
10
1.2
20
2
5
10
2.7
20
A．此实验中至少需要2个动滑轮
B．第 1次实验过程中机械所做有用功为 20 J
C．第 2 次实验过程中滑轮组的机械效率约为 83.3%
D．比较两次实验说明同一机械提升货物越重，滑轮组的机械效率越高
10．如图所示，用细绳将一重为false的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处，斜面长false，高false，在此过程中，斜面的机械效率为false。下列说法正确的是：（　　）
A．拉力false的大小为false
B．斜面对物体的摩擦力与拉力false是一对平衡力
C．只将物体拉到斜面中点位置处，斜面的机械效率变为原来的一半
D．若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低
二、填空题
11．某机械在使用时机械效率为75%，这个机械使用时W有：W外=______，额外功占总功的______。
12．用滑轮组提升重物时，因为不可避免的要做______功，所以机械效率小于1；如果要提高滑轮组机械效率，我们可采取______的方法（写出一点即可）。
13．如图所示，用平行于斜面的拉力 F，将重为 2 N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若斜面的机械效率为 80 %，则此时拉力 F 为______N。
14．如图，滑轮组，在6s内将重2000N的物体匀速提升了3m，手拉绳子的力为800N，滑轮组机械效率为___，拉力false的功率为___W。
15．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦，则false_______false，false________false（选填“>”“<”“=”）
16．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆，使重为16N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功___J，有用功为___J，杠杆的机械效率为___%。
17．小明用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系。改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，动滑轮自重是______N；当G物=4N时，重物以v=2m/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是______W；图乙中的曲线表明，同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的 η-G物图线与图乙所示曲线______（相同/不同）。
18．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，动滑轮重200N。在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体10s内上升了12m，此过程中有用功为______J；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为______J，拉力F为______N，其功率为______W。
19．小明用滑轮组提升物体，绳子自由端在竖直方向上移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为150kg，所用动滑轮的总质量为10kg，绳子自由端的拉力F为500N，g取10N/kg。则在0~2s的过程中，有用功为_______J，拉力F的功率为_______W，滑轮组的机械效率为________。
20．如图所示，斜面长度为4m，高度为1.5m，用平行于斜面的拉力F=50N，将重为100N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端，拉力做的总功_______J，物体受到的摩擦力________N。
三、解答题
21．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验数据如下表：
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η
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.5%
4
1.5
10
0.7
40
53.55
(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，拉力F为______；该次实验滑轮组的机械效率是______（计算结果精确到0.1%），比较实验次数1、3（或2、4）可以初步知道影响滑轮组机械效率的因素是______。
(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
22．小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：
实验次数
斜面的倾斜程度
物体重
G/N
物体上升高度h/m
沿斜面拉力F/N
物体移动距离s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
较缓
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0.80
63%
2
较陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.10
68%
3
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
1.55
(1)沿斜面拉动物体时，应使其做________运动；
(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为_________J，机械效率是__________；
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越______；
(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下，__________。
23．有一块长5m的木板，现用它做一个斜面，已知斜面与水平面夹角为30，物体重450N，现将这个物体沿斜面推到高2m的位置，斜面的机械效率为75%。求
(1)推力做的有用功； (2)推力大小； (3)物体受斜面的阻力。
24．如图所示，一名体重为600N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升1m。
(1)未拉绳子前，他站在地面上时对地面的压强多大？
(2)画出滑轮组的绕线方式；
(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？
(4)拉力的功率多大？
答案
1．D 2．A 3．C 4．B 5．D
6．B 7．D 8．A 9．D 10．D
11．3∶1 false 12．额外 减小动滑轮重量（减小滑轮转动摩擦）
13．1.25 14．false 1200 15．> =
16．2 1.6 80 17．2 12 相同
18．5.04×104 2.16×104 2×103 7.2×103
19．150 100 75% 20．200 12.5
21．甲 竖直向上匀速 0.4 41.7% 动滑轮自重 D
22．匀速直线 1.25 80.6% 省力 同一斜面，斜面越陡机械效率越高
23．(1)900J；(2)300N；(3)75N
24．(1)1.5×104Pa；(2)；(3)200N；(4)40W