假期作业机械效率

机械效率

一：单项选择题

1．关于机械效率，下列说法正确

．．的是（）

Ａ．机械效率越大，越省力Ｂ．机械效率越大，做功越多

Ｃ．机械效率越大，功率越大Ｄ．机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小

2．某同学在测滑轮组机械效率时，得到如下答案，其中合理

．．的是（）

Ａ．０.７５％Ｂ．６５％Ｃ．１００.８％Ｄ．１２５％3．某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与

改进前相比较，下列说法中错误

．．的是（）

Ａ．做的有用功增加了Ｂ．做的总功减少了

Ｃ．做的额外功减少了Ｄ．做的有用功跟总功的比值增大了

4．用动滑轮、定滑轮、滑轮组分别提升一重物，在不计摩擦的情况下，机械效率最高的机械是（）

A.动滑轮

B.滑轮组

C.定滑轮

D.都一样

5．如下图所示，用甲、乙两种装置分别将重1 N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2 N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，机械效率分别是η甲和η乙，则( ) A．F甲>F乙B．F甲＝F乙C．η甲>η乙D．η甲<η乙

第5题第6题第7题

6.如上图所示，不计摩擦，把重G ＝16 N的物体匀速提起所用的拉力F ＝10 N，则关于该

动滑轮的说法中，错误

．．的是()

A．动滑轮重4 N B．使该用动滑轮要费距离

C．该动滑轮的机械效率为80 % D．提升物体的速度越快，机械效率越高7．如上图所示，工人师傅用250 N的力将重400 N的物体匀速提升1 m，在此过程中滑轮组的机械效率是()

A．80% B．62.5% C．125% D．20%

8. 某实验小组分别用如下图所示的甲、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，下列说法正确

．．的是()

A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大

C．乙图省力，机械效率一样大D．乙图省力，机械效率乙图大

第8题甲第9题乙

9．如上图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮

所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则（）

A．W1 = W2 η1 = η2 B．W1 = W2 η1 < η2

C．W1 < W2 η1 > η2 D．W1 > W2 η1 < η2

10.如图下所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦)，下列说法中正确

．．的是( )

A．使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力B．使用D滑轮组最省力

C．其中机械效率最高的是使用C滑轮组D．其中机械效率最高的是使用B滑轮

第10题第11题

11.如上图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()

A．45 N、50 % B．45 N、75 % C．60 N、50 % D．60 N、75 % 12．如下图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600 N的物体，物体上升的速度为0.1 m/s，

人拉绳的力F为250 N，不计绳重和摩擦，下列说法中不正确

．．．的是( )

第12题第13题14题

A．人拉绳做功的功率为75 W B．滑轮组的机械效率为80%

C．绳子自由端移动的速度为0.3 m/s D．动滑轮重为100 N

13.如上图所示，斜面长s为1.2 m、高h为0.3 m，现将重为16 N的物体沿斜面向上从底端

匀速拉到顶端。若拉力F为5 N，拉力的功率为3 W，则有关计算错误

．．的是( )

A．斜面的机械效率为80% B．拉力做的总功为4.8 J

C．提升物体所做的有用功为4.8 J D．物体由斜面底端运动到顶端用时2 s

14.用如上图滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m。已知工人向下

的拉力为480N，则下面说法中错误

．．的是：( )

A.绳子自由端被拉下6m

B.工人做功的功率是288W

C.工人所做的有用功是1960J，总功是2880J

D.滑轮组的机械效率是51%.

15. 在杂技表演中，有一项跳板节目，若支点在跳板的中央，当质量为60 kg的两名男演员

同时从距离地面3 m高处由静止下落到跳板的一端时，静立于另一端的质量为40 kg的一名

女演员被向上弹起4 m高。若不考虑空气阻力和人的内力做的功，则跳板的机械效率为（）

A．88.9% B．85.3% C．44.4% D．40.4%

二：填空题

1．机械效率是_________和________的比值，它可以用公式η=_________表示，使用任何机械都不可地要做_______功，因此，有用功总是_______总功，机械效率总是________．2．一个简单机械，人对它做的总功是10000J，其中额外功是2000J，则有用功是______J。机械效率是______。

3．用一个动滑轮把重为1000 N的物体提高2 m，所用的力是550 N，则有用功为_____J，总功为_____J，这个滑轮组的机械效率为_____，动滑轮的重力_____N（不计绳重及摩擦）

4．某一机械做了8000J的功，其中额外功是有用功的1／3，那么该机械做的有用功是______焦，机械效率是____。

5．如图所示，用一个动滑轮把重200N的物体提高了1m，所用的拉力为125N ．则动滑轮所做的有用功W

有用

＝__________ J,它的机械效率 ＝________.

6.工人利用如上图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人所用的力为

600N，则滑轮组对重物所做的有用功W

有用

＝________J，该滑轮组此时的机械效率η＝________%．

7.工人用如图所示的滑轮将重800N的货物提高2m，拉力F为500N，则拉力所在的绳端移动的距离是m，滑轮的机械效率是。

8．如下图所示，用此装置拉一重为100 N的重物，使其在地面上做匀速直线运动，若不计滑轮重和摩擦，所需拉力为8 N，则物体与地面间的摩擦力为_____N。实际此装置的机械效率为80%，欲使物体以0.6 m/s的速度沿水平地面前进，那么实际拉力为_____N，拉力在5 s内做的功为_____J。

第8题第9题第10题

9．如上图所示，某人在lmin 内用40N 的力，把重100N 的物体匀速提高9m ，此人做功的功率是 W ，滑轮组的机械效率为 。

10.如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G 1从200 N 开始逐渐增 加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中 滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。每个动滑轮重 N ，绳子能承受的 最大拉力是 N 。

11.小明利用如下图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000Ｎ，底面积为０．５m 2的物体A 时,A 受到地面的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ，则A 对地面的压强是 Pa ；该装置的机械效率是

第12题 第13题

12.如上图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。当提升物体A 时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F 1；当提升物体B 时，小民对地面的压力为F 2。已知小民的质量为65kg ，物体A 的质量为90kg ，物体B 的质量为50kg 。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F 2:F 1= 。

13.如上图所示的简单机械是由固定的斜面 和滑轮组成的，若斜面的长L 与斜面高h 的比值为2,整个机械的效率为80%,则使用该机械将重物沿斜面缓慢上拉的过程中，作用力F 与重物所受重力G 的比值为_____

14.如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1>G2，则所用的拉力F1________F2（选填“>”、“<”或“=”），其机械效η1_________η2。（选填“>”、“<”或“=”）。

第14题 三：实验探究题

1.用如图所示装置测量动滑轮的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升，实验数据如表所示：

第11题

第1题图 第2题图

(1)第2次实验时，测得动滑轮的机械效率约为__ _。

(2)分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将__ __；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将__ __。(均选填“增大”“减小”或“不变”)

(3)分析表中数据可知，F ≠G 动＋G

2，可能的原因是__ __。

2.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示：第1、2、3次实验装0.1 （1）第三次实验的机械效率是_________.

（2）比较第2次实验和第3次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率_______.

（3）第1次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_______（填“增大”“减小”或“不变”）.因而，由第1、2次实验可知：_______________. 3.小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度s=0.50 m 的木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重力G =5.0 N 的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.

（1）小明在实验中，调整斜面的高度为h =0.22 m ，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F=4.0 N ，则有用功为_____J ，机械效率为_______.

第3题图 第4题图

（2）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端

匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：

）

0.

额外

的.根据此结论，当斜面的水平长度L=0.40 m时，斜面的机械效率为_______ ；当木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为_____N.

4.用如上图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_____N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为_______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_____________________ .

（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

论？答：_______________；请简要说明两条理由：①__________________；

②_____________________ .

四:论述计算题：

1.如图所示的滑轮组，将质量为1.6kg的重物匀速提升0.1m，所用拉力F=10N，不计绳子质

量和所有摩擦，取g=10N/kg．求：

（1）滑轮组提升物体时做的总功；

（2）动滑轮的重力；

（3）若此滑轮组将另一个质重为2.0kg的重物提升0.1m，此时滑轮组的机械效率．

2．用图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．

（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．

（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．

3．如图甲所示，重为16 N的物体A在拉力F的作用下，5 s内匀速运动了0.5 m。拉力F 做的功随时间变化的图象如图乙所示。己知动滑轮重0.5 N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.25倍。求：

(1)拉力F的功率。

(2)拉力F的大小。

(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。

甲乙4.用图所示的滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为360dm，动滑轮总重为200N，g取10N/kg，问：1）物体A在水中被匀速提升时，绳端拉力是多少?此时滑轮组机械效率是多少? （2）如果动滑轮的挂钩用钢丝绳和物体相连，为了使物体在逐渐上升至全部离开水面后穿过滑轮组的绳子不被拉断，那么我们应选择能承受的最大拉力为多少的绳子? 此时滑轮组的机械效率又是多少?

5．如下甲图，轻质杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重N通过细绳竖直拉着杠杆B端，使用过程中杠杆始终在水平位置平衡．已知AO：OB=2：5．当圆柱形物体M浸没在水面以下匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为F1，配重N对地面的压强为P1，滑轮组的机械效率为η1；当物体M的上表面露出水面20cm时，作用在绳子自由端的拉力为F2，配重N地面的压强为P2，滑轮组的机械效率为η2；当物体M全部露出水面后匀速上升时，作用在绳子自由端的拉力为F3，配重N对地面的压强为P3，滑轮组的机械效率为η3；已知滑轮组中大小两种滑轮的质量之比为9：2，配重N的质量为64.8kg，物体M的底面积为600cm2，物体M的质量与体积的关系的图象如图乙所示，若F1：F2=5：6，P1：P3=6：5，（不计水的阻力、绳重和摩擦，g取10N/kg）．

求：

（1）当滑轮组的机械效率为88%时，物体M 受到的浮力； （2）出水后如果物体M 以0.1m/s 的速度匀速上升，小明作用在绳子自由端拉力F3的功率．

甲 乙

6.为了将放置在水平地面上、重G =100N 的重物提升到高处，小明同学设计了如图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时，重物的速度v 和上升的高度h 随时间t 变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S =5×10-2m 2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：

（1）在2～3s 内，拉力F 的功率P 及滑轮组的机械效率。 （2）在1～2s 内，拉力F 做的功W 。 （3）在0～1s 内，重物对地面的压强P 。