11.3 如何提高机械效率 提升训练练习 2021—2022学年沪粤版九年级上学期（含答案）

11.3 如何提高机械效率 提升练习
题型一：概念理解题
下列有关起重机提升货物时机械效率的说法中，正确的是（ ）
有用功越多，机械效率越大
同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
额外功越小，机械效率越高
同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高
一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一个物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前后相比（ ）
有用功减小，总功减小
有用功增加，总功增加
有用功不变，总功不变
有用功不变，总功减小
甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）
甲吊车的电动机做的有用功较多
乙吊车的电动机做的额外功较多
甲吊车的电动车做的总功较多
甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
题型二：竖放滑轮典型计算题
用如图所示的滑轮组提升重2000N的物体，绳子自由端匀速上升10m，已知滑轮组机械效率为80％，则拉力F为 N，拉力F做功为 J
某建筑工地上，工人师傅用滑轮组合桶组成的装置将水泥从地面上匀速运至楼上，如图所示，若水泥重为G0，桶重G1，动滑轮重G2，不计绳重及摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为（ ）
如图所示，分别利用甲、乙两个不同的滑轮组竖直匀速提升A、B两个物体，使它们均升高0.2m，测得A、B所受重力为GA=4.5N、GB=9N，甲滑轮组中弹簧测力计示数FA=2N，则甲滑轮组的机械效率为 。若两个滑轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数为FB= N
用如图所示的滑轮组匀速提升重为400N的物体，人对绳子的拉力为250N，不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 。如果人的体重为550N，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 N。
第八题图
题型三：横放滑轮典型计算题
如图所示，用F=50N的力通过滑轮组水平拉重力为80N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40J，已知物体受到的水平地面的摩擦力为60N,则物体运动的距离为
m,该滑轮组的机械效率为 。(忽略绳子和动滑轮的重力)
如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为20N。若物体和地面之间的摩擦力大小为30N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )
300N 80％
30N 75％
30N 62.5％
20N 75％
题型四：斜面机械效率典型计算题
如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移动到顶部，设物体沿斜面移动的距离为S，高为h，拉力为F，物体受到斜面摩擦力f，则斜面的机械效率为（ ）

如图所示，工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉长到3m，高1m的斜面顶端。下列说法正确的是（ ）
拉力F做的功的功率是16W
克服木箱重力做的功是900J
斜面的机械效率是62.5％
若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变
提升训练答案与解析
1.答案：B
解析：机械效率是有用功与总功的比值，由于总功多少不确定，所以无法判断有用功与总功的比值大小，即机械做的有用功越多，其机械效率不一定高，故A错误；起重机提起的货物越重，所做的额外功基本不变，有用功在总功中所占的比重越大，所有它的机械效率越大，故B正确。机械效率越高，说明所做有用功占总功的比值越大，额外功所占总功的比值越小，不是做的额外功越少，所以C错误；使用滑轮组做功越快，说明功率越大，但机械效率与功率没有关系，故D错误。
2.答案：D
解析：因为把同一物体匀速提升同样的高度，所以利用滑轮组所做的有用功相同，由
η=(W有/W额外）×100％，改装后的机械效率高可知，改进后有用功所占总共的比例增加，即总功减小或额外功减小，故D正确。
3.答案：B
解析：机械效率高，说明有用功在总功所占的比例大，把相同质量的物体匀速提升相同高度时，所做的有用功是想等的，有用功相等时，机械效率越高，额外功越少，所以乙吊车的电动机做的额外功较多；有用功相同等时，机械效率越高，总功越少，所以甲吊车的电动机做的总功较少。故选B
4.答案：500,；5000
解析：从图中可以看出，绳子股数n=5，根据S=nh可知：h=1/5×s=1/5×10m=2m，有用功
W有=G物h=2000N×2m=4000J；由η=(W有/W总）可得：总功=W有/η=4000J/80％=5000J
由W=Fs可知，拉力F=W总/s=5000J/10m=500N
5.答案：AD
解析：从图可知，绳子股数n=3，承担水泥、水桶和滑轮总重，不计绳重及摩擦时，工人师傅作用在绳子自由端的拉力F=（G0+G1+G2）/3，A正确；提升水泥所做的功是有用功，即
W有=G0h，作用在绳子自由端的拉力F所做的功为总功，即W总=3Fh，则机械效率η=(W有/W额外）=G0/3η，D正确。
6.答案：75％；4
解析：从图可知，绳子股数n=3，W有=GAh=4.5N×0.2=0.9J，拉力自由端移动距离s=3h=3×0.2m=0.6m,总功：W总A=FA s=2N×0.6m=1.2J,甲滑轮组机械效率：η=W有A/W总A×100％=75％
由题可知，ηA=ηB=75％，而ηB=W有B/W总B×100％=GB/3FB，所以FB等于4N。
7.答案：80％；1000
解析：从图可知，s=2h，则滑轮组的机械效率：η=(W有/W总）×100％=G物/2F =400N/2×250N
×100％=80％；在不计摩擦与绳重时，F=1/2（G物+G动），即250N=1/2（400N+G动），解得：
G动=100N，因为人站在地面上施加的最大拉力不可能大于自身重力，所以最大拉力F最大=550N，
即550N=1/2（G最大+100N），最大重物G最大=1000N。
8.答案：0.4；60％
解析： 由W = Fs可得，绳端移动的距离:W=Fs可得，绳子自由端移动距离：
S绳=W总/F=40J/50N=0.8m；由图可知，n=2，则物体运动的距离:S物= 1/2S绳=1/2×0.8m=0.4m
克服摩擦力做的有用功: W有=fs物=60NX0.4m=24J,则滑轮组的机械效率：
η=(W有/W总）×100％=24J/40J×100％=60％
9.答案：B
解析：物体在水平方向匀速运动，则A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，知道物体受到的摩擦力的大小，从而计算出A处的拉力F=30N；由图可知绳子股数n=2，
则S=2S物，由η=(W有/W总）×100％=fS物/FS=75％
10.答案：B
解析：此过程中，做的有用功为W有=Gh；拉力做的总功为W总=Fs；则斜面的机械效率为η=(W有/W总）×100％=Gh/FS
11.答案：C
解析：
A.拉力做的功为W总=FL=160N×3m=480J，拉力做功的功率P=W总/t=480J/10s=48W故A错误
克服木箱重力做的功是W有=Gh=300N×1m=300J；故B错误
斜面的机械效率为η=(W有/W总）×100％=Gh/FS=300J/480J=62.5％，故C正确
改变斜面的倾斜角度，木箱对斜面压力发生变化，斜面与木箱接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力发生改变；木箱上升过程中，克服摩擦力做的功是额外功，虽然有用功不变，但额外功发生变化，由公式η=(W有/W总）×100％=(W有/W有＋W额外）可知，斜面的机械效率发生变化，故D错误