初中物理12.3 机械效率随堂练习题

机械效率

1．(2019·柳州模拟)因为有用功总________(选填“大于”“小于”或“等于”)总功，所以机械效率总小于1.提高机械效率的途径是减小________功在总功中占的比例，滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例________(选填“越大”或“越小”)．

2．(2019·澄海区一模)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两物体升高相同的高度，不计绳重和摩擦．若GA＝GB，则F1________(选填“＞”“＝”或“＜”，下同)F2，F1、F2做的总功W1和W2的大小关系为W1_______W2；若GA＞GB，则两滑轮组的机械效率η甲________η乙．

3．如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左匀速直线运动了2m，物体与地面间的滑动摩擦力为50N，则绳子自由端沿水平方向移动了________m，拉力所做的有用功是________J，总功是________J，滑轮组的机械效率为________．

4．(2019·东营一模)关于机械效率，下列说法正确的是(　　)

A．机械效率高的机械做功一定多

B．使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高

C．没有摩擦时，机械效率一定等于100%

D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高

5．(2019·怀化模拟)一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较(　　)

A．总功减少，额外功增多 

B．总功不变，有用功增多

C．总功减少，有用功增多 

D．总功减少，有用功不变

6．(2019·姜堰二模)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，弹簧测力计移动距离s为0.3m，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆A点下面的钩码缓缓上升，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数F为0.5N.则下列说法正确的是(　　)

A．拉力对杠杆做的额外功为0.1J

B．匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大

C．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率降低

D．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率升高

7．(多选)如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则(　 　)

A．斜面的机械效率为80%

B．拉力做的总功为4.8J

C．提升物体所做的有用功为4.8J

D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s

8．(2019·禅城区二模)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组做了3组实验，实验数据记录如下．

(1)在实验操作中应该使钩码________(选填“快速”或“缓慢”)上升．

(2)进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为________(保留三位有效数字)．

(3)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为________N，滑轮组做的有用功是________J.

(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与__________________有关．

(5)分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：________________________________．

(6)(多选)某次实验时，将绳子自由端匀速拉动，弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳重及摩擦．则下列关于滑轮组机械效率的计算式中错误的是________．

A．η＝ B．η＝

C．η＝ D．η＝1－.

9．(2019·眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、 弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置．实验测得的数据如下表，请你根据表中的数据解答下列问题．

(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做__________运动，该过程中木块的机械能________(选填“变大”“不变”或“变小”)．

(2)第2次实验中，斜面的机械效率为________，斜面对木块的摩擦力为________N.

(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是：___________________________.

(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例：____________________．

10．(2019·扬州)工人用如图所示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W.(g取10N/kg)求：

(1)滑轮组的机械效率．

(2)工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的30%，工人提升货物的质量为多少？

11．(2019·广西一模)如图，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦)．求：

(1)物体A的重力．

(2)动滑轮的重力．

(3)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力所做的功．

12．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为1000N，动滑轮重为80N.在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求：

(1)物体A克服摩擦力做的功．

(2)此滑轮组的机械效率．

(3)绳自由端移动的速度．

答案

1、小于    额外     越小

2、＞   =    ＞

3、6  100   120    83.3%

4、D

5、D

6、D

7、ACD

8、（1）缓慢（2）78.4%（3）2.4   0.3    （4）提升钩码的重力 （5）拉动过程中需克服滑轮转轴处的摩擦 （6）BD

9、（1）匀速直线   变大  （2）50%  0.9

  （3）斜面越陡，机械效率越高（4）盘山公路(螺丝钉等)

10、（1）货物的重力G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N，

有用功W有＝Gh＝450N×2m＝900J，

拉力做的总功W总＝Pt＝120W×10s＝1200J，

滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%.

（2）由图可知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，已知额外功占总功的30%，则此时的机械效率η′＝1－30%＝70%，因为滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝，

所以提升物体的重力

G＝η′2F＝70%×2×300N＝420N，

其质量m＝＝＝42kg.

11、（1）由p＝可得，A对地面的压力

F压＝pS＝3000Pa×0.14m2＝420N，

因为物体A在水平地面上，

所以物体A的重力GA＝F压＝420N.

（2）用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率

η＝＝＝＝＝84%，

解得动滑轮重力G轮＝80N.

（3）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度h＝vt＝0.2m/s×5s＝1m，

由图可知n＝2，则拉力端移动距离s＝2h＝2×1m＝2m，

不计绳重和摩擦，则绳端的拉力

F＝(GA＋G轮)＝(420N＋80N)＝250N，

人拉力做的功W总＝Fs＝250N×2m＝500J.

12、（1）由图可知，动滑轮上绳子的段数n＝2，

则绳子自由端移动的距离s＝ns物＝2×4m＝8m，

由W＝Fs可得，拉力F＝＝＝400N，

由于下方为定滑轮，物体A沿水平方向匀速前进，处于平衡状态，可知2F＝G动＋f，

则摩擦力f＝2F－G动＝2×400N－80N＝720N，

物体克服摩擦力做功W有＝fs物＝720N×4m＝2880J.

（2）滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝90%.

（3）绳子自由端移动速度v＝＝＝0.4m/s.