徐州专版2020中考物理复习方案第三部分机械能内能欧姆定律课时训练19机械效率试题.docx

课时训练(十九)　机械效率
(限时:30分钟)

一、选择题
1.[2019·福建]工人用图K19-1的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与动滑轮的重力之比G物∶G动=9∶1, 忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为 (　　)

图K19-1
A. 10%
B.45%
C.80%
D.90%
2.[2019·新疆]用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组甲和乙,分别匀速提升同一重物时,滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%,不计绳重和摩擦,滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为 (　　)
A. 4∶3 B.3∶4 C.5∶4 D.4∶5
3.[2019·荆门]如图K19-2所示,用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是 (　　)
①A物体比B物体轻　②提升A的拉力较大　③提升A所做的额外功较少　④提升A做的有用功较多

图K19-2
A. 只有①③ B.只有②④
C.只有②③ D.只有①④

4.[2019·长春]如图K19-3所示,用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将物体A、B匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,滑轮组的机械效率η甲<η乙。下列判断正确的是(忽略绳重和摩擦) (　　)

图K19-3
A. 两滑轮组绳端移动的距离相等
B.甲滑轮组的有用功比乙的少
C.甲滑轮组的总功率比乙的小
D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重
5.[2019·绵阳]如图K19-4所示,斜面长20 m、高10 m,固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40 N的拉力,在20 s内把重60 N的物体沿斜面向上匀速拉动了10 m。在此过程中(　　)

图K19-4
A. 斜面的机械效率是66.7%
B.斜面的机械效率是75%
C.该同学对物体做功的功率是10 W
D.该同学对物体做功的功率是30 W
二、填空题
6.[2019·扬州]如图K19-5所示,用100 N的拉力F匀速提升重为240 N的物体,在10 s内物体上升1 m,则有用功是　　　　J,拉力的功率是　　　　W,机械效率是　　　　。 

图K19-5
7.[2019·枣庄]用一个动滑轮在5 s内将一重为300 N的物体匀速向上提升3 m,动滑轮的机械效率是75%,则拉力大小为　　　　 N,若忽略绳重与摩擦,动滑轮的重力为　　　　 N。 
8.[2019·安徽]用沿斜面向上大小为3.5 N的力将一个重为4.9 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长为2 m、高为1 m,则该过程中斜面的机械效率为　　　　。 
9.[2019·南京]

图K19-6
建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图K19-6所示。在匀速起吊重4.2×103 N的物体时,物体在5 s内上升了6 m,此过程中有用功为　　　J,钢丝绳移动的速度为　 m/s; 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。 
三、解答题
10.[2019·苏州]如图K19-7所示,利用动滑轮提升货物。在竖直向上、大小为250 N的拉力F作用下,重为400 N的货物在20 s的时间内匀速上升5 m。求:
(1)有用功W有。
(2)拉力F的功率P。
(3)此过程中动滑轮的机械效率η。

图K19-7

11.[2019·深圳]如图K19-8所示,斜面长s=8 m,高h=3 m。用平行于斜面、大小F=50 N的拉力,将重力为G=100 N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10 s。求:
(1)有用功W有。
(2)拉力做功的功率P。
(3)物体受到的摩擦力f。
(4)该斜面的机械效率η。

图K19-8

12.[2019·淄博]在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从探究影响机械效率的因素出发,寻求办法。
(1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用如图K19-9甲、乙所示装置进行实验,并把数据记录在下表中。

图K19-9
实验
次数
滑轮
材质
钩码重
G/N
钩码被提升的
高度h/m
有用功
W有/J
拉力F/N
绳端移动
的距离s/m
总功
W总/J
机械效率
η
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%

①比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码　　　　,机械效率越高。 
②比较3和4两次实验发现:滑轮组的机械效率还与　　　　　　有关。 
③比较　　　　两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关。 
④第5次实验是利用图　　　　的装置完成的,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　。 
⑤利用图甲的装置,把重6 N的物体用2.5 N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为　　　　。可见如果没有刻度尺,只有弹簧测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率。 
(2)小明利用图丙装置实验时发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用　　　　　　　　　　　　的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。 
(3)实验表明:额外功越小,有用功越接近总功;进一步推理得出:假如没有额外功,有用功等于总功;可见使用任何机械都　　　　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　　　　。 
A. 焦耳定律 B.牛顿第一定律
C.阿基米德原理 D.欧姆定律

【参考答案】
1.D　2.B　3.B　4.D　
5.B　[解析]由题知,斜面长20 m、高10 m,则物体沿斜面向上匀速运动s=10 m时,由几何关系可知物体升高h=5 m。拉力F做的总功W总=Fs=40 N×10 m=400 J;拉力做的有用功W有=Gh=60 N×5 m=300 J;斜面的机械效率η=W有W总=300 J400 J=75%,故A错误,B正确。该同学对物体做功的功率P=W有t=300 J20 s=15 W,故C、D错误。
6.240　30　80%
7.200　100　8.70%
9.2.52×104　3.6　1.08×104　2×103　7.2×103
[解析]该过程中做的有用功W有=Gh=4.2×103 N×6 m=2.52×104 J;由图可知,n=3,钢丝绳移动的速度v绳=nv物=n×ht=3×6m5s=3.6 m/s;由η=W有W总及W总=W额+W有可得,做的额外功W额=W总-W有=W有η-W有=2.52×104 J70%-2.52×104 J=1.08×104 J;由W=Fs可得,拉力F=W总s=W总nh=W有ηnh=2.52×104 J70%×3×6m=2000 N;拉力的功率P=Fv绳=2000 N×3.6 m/s=7.2×103 W。
10.解:(1)有用功W有=Gh=400 N×5 m=2000 J。
(2)拉力F做的功为总功,
W总=Fs=F·2h=250 N×2×5 m=2500 J,
根据W=Pt,可得拉力F的功率P=W总t=2500J20s=125 W。
(3)动滑轮的机械效率η=W有W总=2000J2500J=80%。
11.解:(1)有用功W有=Gh=100 N×3 m=300 J。
(2)拉力所做的功为W总=Fs=50 N×8 m=400 J,
则拉力的功率P=W总t=400J10s=40 W。
(3)额外功为W额=W总-W有=400 J-300 J=100 J,
由W额=fs得物体受到的摩擦力f=W额s=100J8m=12.5 N。
(4)斜面的机械效率η=W有W总=300J400J=75%。
12.(1)①越重　②滑轮的材质　③2和3　④乙　图乙是定滑轮,不省力也不省距离　⑤80%　(2)减小斜面的粗糙程度
(3)不省功　B

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