机械效率专题练习(带答案).doc

机械效率专题
一、选择题
1、甲乙两个滑轮组如图4所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（     ）
A.若G1 = G2，拉力做的额外功相同 B.若G1 = G2，拉力做的总功相同
C.若G1 = G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
2、如图用滑轮组提升重80N的重物，物体上升速度为0.1m/s，上升高度为20cm，拉绳子的力F为50N，则(     )
A．绳子自由端被拉下60cm   B．拉力的功率为5W
C．有用功为1600J      D．滑轮组机械效率为80％
3、关于的功率和效率，下列说法正确的是（　　）
A．机械的功率越小，表示机械做功越慢   B．使用机械可以省力、省距离，也可以省功
C．机械做功越快，机械效率越高         D．机械的机械效率越高，表示做的有用功越多
4、如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上，则下列说法正确的是
   A．利用斜面是为了省功    
   B．把油桶滚上去而不是推上去，是为了提高斜面机械效率          
   C．工人师傅做功900J     D．油桶在斜面滚动的摩擦力为600N 
5、如图15所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则
A.使用甲滑轮可以省力         B.使用乙滑轮可以改变力的方向      
C.使用甲滑轮做的有用功多     D.使用乙滑轮的机械效率为100%

6、如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是
A．η=×100%          B．η=×100%    
C．η=×100%     D．η=×100%
7、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物在相同的时间内匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功率相等
8、 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是………………………（     ）
 A．拉力F1和F2大小相等            B．甲、乙绳子自由端移动的距离相等
C．F1做的功小于F2做的功 D．甲、乙两个滑轮组的机械效率相同
9、分别用如图2所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N，不计绳重及摩擦，此过程中
A.F甲∶F乙=2∶3       η甲∶η乙=3∶2 B.F甲∶F乙=3∶2       η甲∶η乙=3∶2
C.F甲∶F乙=3∶2      η甲∶η乙=1∶1   D.F甲∶F乙=1∶1      η甲∶η乙=1∶1
10、如图甲图所示，一工人正把一重物送往高台，小明看见后急忙前去帮忙，他找来一块木板，搭成如图乙所示的斜面，结果轻松地把重物推到了高台上．关于这两种方法，下列说法正确的是
  A．甲、乙机械效率是一样的B．工人克服重力做功较多
  C．两人做同样多的有用功 D．小明做功的功率要大些
11、如图，在水平拉力F的作用下，物体沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，桌面对物体的摩擦力为f（滑轮及绳重不计），下列说法正确的是 （ ）
A．有用功的功率为fv B．拉力的功率为3Fv
C．装置的机械效率为G／3F
D．额外功为（3F－f）s
12、如图10所示，拉力F＝80N，物体重力G＝120N，不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高lm，以下说法正确的是  【    】
A．拉力做的有用功为8OJ       B．动滑轮的重力为20N
C．拉力做的总功为120J        D．该滑轮组的机械效率为75％
13、如图8所示，小阳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%，小阳对绳子的拉力为F1；当提升物体B时，滑轮组的机械效率为62.5%，小阳对绳子的拉力为F2。已知小阳的质量为65Kg，物体A的质量为90Kg。假设在拉绳子的过程中，小阳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。g取10N/Kg。则下列说法正确的是（    ）
A．F1=500N             B．GB=600N
C．G动=200N            D．匀速提升物体A时小阳对地面的压力是50N

14、一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图6所示的装置进行升降，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了h，不计绳重和轮与轴的摩擦。下列表述正确的是
A．有用功为m2gh  滑轮组的机械效率为m1g/2F
B．有用功为m2gh  动滑轮重为2F－(m1＋m2) g
C．有用功为(m1＋m2) g   滑轮组的机械效率为m1g/2F
D．额外功为（2F－m2g）h  绳子移动的距离为2h
二、填空题
15、如图所示，已知斜面长5m，高3m，拉力为50N，利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面底端拉到顶端，则拉力做功的功率为＿＿W，该装置的机械效率为＿＿。某同学在骑自行车上坡时通常会走S形路线是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
16、用如图10所示的滑轮组把一个重16N的物体A匀速拉高0.1m，绳子自由端的拉力F为10N，则此时滑轮组的机械效率η1为______。若用此滑轮组把一个重量比物体A大的物体匀速拉高，此时滑轮组的机械效率为η2，则η1______η2（选填“>”“<”或“=”）。（不计绳重及滑轮组的摩擦）
17、 如图所示，是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离。工人在2s时间里，用100N的力，竖直向下压动摇臂50cm，把重1000N的重物匀速抬高4cm，则重物上升的速度是__________m/s，所做的有用功是         __________J，千斤顶的机械效率是         。

18、如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N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．拉力所做的功为＿＿＿＿J，有用功为＿＿＿＿J，杠杆的机械效率为＿＿＿＿%．
三、计算题
19、小明利用如图10所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s。（已知每层楼高3m）
求：（1）小明所用的时间；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

20、建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物。若不计摩擦和绳重。
求：
　　（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？
　　（2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？

21、用如图所示轮组提升重物，绳子能承受的最大拉力为120牛，动滑轮重60牛，绳重与摩擦均不计．
    (1)用此滑轮组最多能将多重的物体提升？
    (2)用此滑轮组提起重240牛的物体，使它以0.5米/秒的速度匀速上升，人加在绳子自由端的拉力多大？此时滑轮组的机械效率多大？拉力的功率多大？

22、如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计。
求：（1）拉力F做功的功率
（2）利用该装置提升泥土的机械效率；
（3）在提起泥土上升3m的过程中，拉力F克服摩擦力做的功。

23、如图19所示,小阳用此滑轮组提起400N的重物（小阳用力方向始终竖直向下），滑轮组的机械效率为80%，小阳的体重为600N，不计绳重和轮与轴间的摩擦。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）小阳对地面的压力；
（3）绳子能够承受的最大拉力为200N，滑轮组的最大机械效率。

四、实验,探究题
24、如图所示，小华同学用手通过一个弹簧测力计，沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下的钩码缓慢上升．
    (1)动滑轮匀速缓缓上升过程中，弹簧测力计的示数是  ▲  （选填“不断变化着的”或“稳定不变的”）．
    (2)钩码和动滑轮的重有  ▲  根绳子承担，若动滑轮重G1，钩码重G2，弹簧测力计的示数为F，则F与GG2的关系是  ▲  ．（不能忽略 绳与滑轮之间的摩擦）
    (3)手移动距离S与钩码上升高度h之间的关系是  ▲  ．
    (4)以上过程小华做的额外功有  ▲  （填一条即可），动滑轮的机械效率为  ▲  （可用字母表示）．

25、下图是某同学探究斜面的机械效率跟哪些因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度不同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：
实验
次数
斜面
材料
物重
G/N
斜面的高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长L/m
有用功W有/J
总功
W总/J
机械效率η
1
玻璃
7.0
0.5
4.7
1.0
3.5
4.7
74%
2
木板
7.0
0.5
5.3
1.0
3.5

3
木板
7.0
0.35
4.4
1.0
2.45
4.4
56%
4
毛巾
7.0
0.50
6.5
1.0
3.5
6.5
54%
5
毛巾
7.0
0.25
5.1
1.0
1.75
5.1
34%
（1）在第2次实验中，拉力做的总功是          ，斜面的机械效率是         （结果精确到1%）。
（2）分析         两次的实验数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越             。分析           三次的实验数据可以得出结论：在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越        。

26、小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
⑴在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
⑵第1次实验测得的机械效率为＿＿＿＿。（结果保留两位有效数字）
⑶分析表中数据可知：第2次实验是用＿＿图做的；第4次实验是用＿＿图做的。（选填“a”、“b”或“c”）
⑷分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，＿＿＿＿可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率＿＿＿＿。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度＿＿＿＿。
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率h
1
4
0.1
1.8
0.3

2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%

参考答案

1、C 2、D 3、> 4、B 5、AB  6、D 7、D 8、D   9、C    10、C 11、ABD 12、D 13、D 14、B D
15、100　60%　在斜面高一定时，斜面越长越省力16、80%  <    17、0.02m/s    50J    80%
18、 2   1.8  90 
19、（1）T＝150S    （2）P＝108W   （3）η＝83.3％每小题2分，有过程，数据正确给全分，其它酌情。
20、（1）W总=Pt=750W×60s=45000J由W总=Fs 得s= =  =90m     由s=3h得h=30m　　
（2）3F=G物+G动      G动=3×500N－1200N=300N F= = =700N
21、300N   100N  80%  150W 22、180W  94%  21J
23、解：（1）η＝W有/W总＝G/(G＋G动) ＝400N/(400N＋G动)＝80%  
∴ G动＝100N                        ……………………… 1分
(2) F＝(G＋G动)/n＝（400N＋100N）/5＝100N      ………………… 1分
      在水平面上的物体,压力和支持力是一对相互作用力,大小相等
∴F压＝F支＝G人－F＝600N－100N＝500N     ………………… 1分
(3) 对于同一滑轮组，当提升的物体最重时，滑轮组的机械效率最大
  当绳子承受的力最大时，可提升的物体最重，则提升的物体最重为：
  Gmax＝nF max－G动＝5×200N－100N＝900N             ………………… 1分
滑轮组的最大机械效率为：
   ηmax＝W有´/W总´＝900N/（900N＋100N）＝90%     ………………… 1分
24、
25、
26、（1）匀速     （2）74%         (3)b     c    ⑷增大物体的重力   小        （5）无关