1、1机械效率 学校： 姓名： 班级： 考号： 评卷人 得分一、第 II卷（非选择题）1. 使用滑轮组提升重物,能提高机械效率的做法是 ( ).A. 增加提升高度 B. 增加滑轮的重量 C. 提起更重的物体 D. 三种说法都对 2. 机械甲的机械效率比机械乙的机械效率高,这表明( )A. 甲做的有用功比乙做的有用功多 B. 甲做的总功比乙做的总功少 C. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功多 D. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功少 3. 关于功、功率、机械效率说法正确的是( )A. 功率越大,做功越快,机械效率越大 B. 做功越少,功率越小,机械效率越小 C. 功率越大,反映做功越
2、快,与机械效率无关 D. 机械效率越大,表明它做的功越多 4. 关于机械效率,下列说法中正确的是( )A. 机械做功越快,机械效率越高 B. 机械所做的总功越少,机械效率越高 C. 机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高 D. 机械做的额外功在总功中占的百分比越大,机械效率越高 25. 如图所示，物体 G在竖直向上的拉力 F的作用下，匀速上升 0.2 m。已知G18 N， F10 N 这一过程中，不能得到的结论是( )A. 绳子自由端上升 0.4 m B. 拉力 F做功 4 J C. 动滑轮重为 2 N D. 该动滑轮的机械效率为90% 6. 用图甲、乙两种方式匀速提升重为 100
3、 N的物体,已知滑轮重 20 N、绳重和摩擦不计。则( )A. 手的拉力: F 甲 =F 乙 ;机械效率: 甲 = 乙 B. 手的拉力: F 甲 F 乙 ;机械效率: 甲 F 乙 ;机械效率: 甲 乙 7. 如图所示,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% 8. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重 150 N的物体匀速提升 1 m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率
4、为 60%。则下列选项错误的是( )A. 拉力一定是 125 N B. 有用功一定是 150 J C. 总功一定是 250 J D. 动滑轮重一定是 100 N 39. 建筑工人用如图所示的滑轮组,将重 800 N的重物匀速提高 5 m,拉力所做的功为 4 800 J,则该滑轮组的机械效率是 ( ).A. 67% B. 73% C. 83% D. 100% 10. 两个滑轮组如图所示,已知每一个动滑轮的重相同,均为 G0,摩擦力和绳重不计,用它们匀速提起同一重为 G=5G0的物体时,甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为 ( ).A. 67 B. 76 C. 56 D. 57 11. 分别用杠杆、斜
5、面和滑轮组将同一物体举到相同的高度,做的有用功是 ( ).A. 一样多 B. 斜面的多 C. 滑轮组的多 D. 无法判断 12. 甲、乙两台机械,甲的机械效率是 80%,乙的机械效率是 60%,则 ( ).A. 使用甲机械做功省力 B. 使用乙机械做功省力 C. 使用甲机械做功少些 D. 做同样多的功时,使用甲机械做的额外功少些评卷人 得分二、多选题13. 某同学不小心把水桶掉进井里,当他把桶从井里捞出来时,桶里带了一些水,下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是 ( ).A. 克服桶的重力做的功是总功 B. 克服桶内水的重力做的功是总功 C. 克服桶的重力做的功是有用功 D. 提水的功与提
6、桶的功之和是总功 414. 如图所示，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( )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评卷人 得分三、填空题15. 小明用如图所示的滑轮组将重 120 N的物体匀速提升 2 m,用时 8 s,所用的拉力为 50 N,此滑轮组的机械效率为 ,拉力的功率为 W。 16. (2分)如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重 120N的砂子从一楼运上三楼.
7、小聪做的有用功为_J，小聪与小明所用机械的效率之比为_.(不计绳重及摩擦)17. 任何机械本身都受到 作用,相对运动的零件间存在 ,所以使用机械除了做 功以外,还不可避免地要做 功. 18. 在图中,重为 500 N的物体与地面间的摩擦力是 150 N,为使物体匀速移动,必须在绳端加以 60 N的水平拉力,则滑轮组的机械效率约为 ;若物体的移动速度为 0.2 m/s,则1 min内拉力做的功是 J. 519. 如图所示,小明用一个动滑轮把一重 4 N的重物匀速提升 10 cm,绳子自由端的拉力为2.5 N,不计绳重及一切摩擦,则动滑轮重 N,这一过程中拉力做功 J,该装置的机械效率为 。提升重
8、物的过程中,若以动滑轮为参照物,则重物是 的(填“运动”或“静止”)。 20. 建筑工人用如图所示的装置在 10秒内将重 400 N的物体匀速提升 3 m。所用的拉力为250 N。则该工人所做的有用功的功率为 W,忽略绳重和摩擦,若用该装置提升 500 N的重物,此时滑轮组的机械效率为 。 21. 利用图 10所示的斜面提升物体可以_(填“省力”或“费力”)。用平行于斜面的拉力，将重为 5 N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为 1 m，上升的高度为 0.2 m。已知斜面的机械效率为 50%，则拉力大小为_N。若该斜面越陡，其机械效率越_(填“高”或“低”)。22. 小勇用如图所示的
9、滑轮组拉着物体匀速前进了 0.2 m,则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为 9 N,则他所做的有用功是 J。如果小勇对绳的拉力F=4 N,该滑轮组的机械效率为 %。 评卷人 得分四、实验题23. 一辆重 2104 N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶。司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用 3 750 N的水平拉力,将汽车以60.2 m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时 10 s。若每个车轮与地面接触的面积为0.05 m2。(1)求汽车对路面的压强。(2)求拉力 F做的功和功率。(3)若动滑轮的机械效率为 80%,求汽车所受的阻力。
10、24. 如图所示装置图,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为 600 N的货物提至高处,人对绳的拉力 F1为 400 N,货物在 1 min内匀速上升了 5 m。(1)请在图上画出绳子的绕法。(2)求滑轮组的机械效率以及拉力的功率。(3)如果重物是 1 000 N,要把重物提升 5 m,求拉力做的功。评卷人 得分五、综合题25. 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,实验装置如图所示。(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升.(2)通过表中数据可分析出第 2次实验是用 (填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。7(3)通过第 1次实验和第 2次实验的数据分析可得出结论:
11、使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (填“越高”“不变”或“越低”)。(4)小组同学再用第 1次实验中使用的装置做第 3次实验,表中第 3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离 s= m,机械效率 = 。(5)比较第 1次实验和第 3次实验可得出结论:使用同一滑轮组, 。26. (6分)如图所示是某同学“探究斜面机械效率”的装置图。他在实验时用弹簧测力计拉着同一小车沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动,分别进行了三次实验,并记录实验数据如下:实验次数斜面倾斜程度小车重量 G/N斜面高度 h/m沿斜面拉力 F/N斜面长s/m有用功W 有用 /
12、J总功W 总 /J机械效率 1 较缓 2 0.1 0.6 1 0.2 0.6 33.3%2 较陡 2 0.2 0.8 13 最陡 2 0.4 1.2 1 0.8 1.2 66.7%(1)根据表中的数据可求得在第 2次实验中,有用功是 J,拉力所做的总功是 J,斜面的机械效率是 。(2)由上表可知,当其他条件一定时,斜面的倾斜程度越 ,越省力;斜面的倾斜程度越 ,机械效率越高。(3)如果把斜面高度变为 0.05m而其他条件不变,那么再做一次实验,机械效率会 第 1次实验的值(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案1. 【答案】C【解析】提升高度并不影响其机械效率,由 = 100%= 100%=
13、 100%可知与 h无关,A 错;增加滑轮重量只会增加额外功,减有总 小机械效率,B 错;提起更重的物体可增加有用功,从而提高机械效率,C 对,D 错.2. 【答案】C83. 【答案】C4. 【答案】C5. 【答案】C【解析】拉力做功为 W FS4 J。由于是动滑轮，自由端上升的高度为0.4 m。由于不知道绳的重力所以 C不能确定，机械效率等于有用功与总功的比， 100%90%。26. 【答案】D【解析】题图甲中是定滑轮,定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，可以改变力的方向，在不计绳重和摩擦的情况下, F 甲 =100 N,甲的机械效率为 100%;乙图中滑轮是动滑轮,动滑轮可以省力，不能改变
14、力的方向，在不计绳重和摩擦的情况下, F 乙 = (G 物 +G 动 )12= (100 N+20 N)=60 N,利用乙滑轮提升重物时,要提升动滑轮而做额外功,机械效率小于12100%。因此 F 甲 F 乙 , 甲 乙 ,故选 D。7. 【答案】B【解析】由题意可知,物体匀速运动,所以物体受到的力是平衡力,对物体受力分析知，物体在水平方向上受到拉力和摩擦力两个力的作用,所以 A处的拉力大小与摩擦力的大小相等,即 FA=F 摩 =45 N;用滑轮组匀速拉动物体时,拉动物体所做的功为 W 有 =FAs1,拉力 F所做的功是总功, W 总 =Fs2,由题图可知 s2=2s1,根据机械效率公式得=
15、= = =75%。有总12 453028. 【答案】A【解析】由于不计摩擦和绳重,并且机械效率为 60%，则有 = = = =有总 物 物,所以 G 动 = -G 物 = -150 N=100 N,由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组物物 +动物 15060%的绕线方式有两种，即 n=2和 n=3,只有当 n=2时, F=125 N,所以 A选项错误，D 选项正确；把重 150 N的物体匀速提升 1m,因此需要做的有用功是 W 有 =Gh=150 N1 m=150 J,B选项正确;所做总功 W 总 = = =250 J,C选项正确;。有 15060%9. 【答案】C【解析】 = =83%,C正
16、确.有总 =总 =80054800910. 【答案】B【解析】 F1= (5G0+G0)=3G0,12F2= (5G0+2G0)= G0,15 75 1= 100%= 100%= 100%= ,有 1总 1501250302 56 2= 100%= 100%= ,有 2总 2507505 57,所以 B正确.12=5657=7611. 【答案】D【解析】机械效率的高低和省力并没有直接关系,但机械效率高的机械所做的有用功占总功的比例大,D 正确.12. 【答案】C,D【解析】目的是捞桶不是提水,克服桶重为有用功,提水与提桶做的功是总功,C,D 正确.13. 【答案】ACD【解析】此题全面的考查了
17、功、功率、机械效率的计算。在斜面的机械效率计算中 W 有用 Gh16 N0.3 m4.8 J， W 总 Fs5 N1.2 m6 J 易得机械效率为 80%，所以 B错误；由 W Pt变形求解出 t2 s。14. 【答案】80% 37.5【解析】有用功与总功的比值叫作机械效率 W 有用 =Gh=120 N2 m=240 J,W 总=Fs=50 N32 m=300 J, = = =80%,拉力的功率 P= = =37.5 W。有用总 240300 总 30081015. 【答案】720 9：10【解析】16. 【答案】重力 摩擦 有用 额外【解析】17. 【答案】83.3% 2 160【解析】 =
18、 100%= 100%= 100%=83.3%.有总3 150360物体移动的速度为 0.2 m/s,则拉绳的速度是其 3倍,为 0.6 m/s,故 1 min内拉绳 s=vt=0.6 m/s60 s=36 m.W=Fs=60 N36 m=2 160 J.18. 【答案】1 0.5 80% 静止【解析】动滑轮上有 2股绳子，由平衡条件知，2F 拉 =G 物 +G 动 ，所以 G 动 =1 N；拉力移动距离 s=2h=210 cm=0.2 m，W=Fs=0.5 J， = = = =80%；动滑轮与物体相对位置有总 40.10.5不变，因此，以动滑轮为参照物，重物静止。19. 【答案】120 83
19、.3%【解析】由图知 n=2,工人所做的有用功 W 有 =Gh=400 N3 m=1 200 J,工人所做的有用功的功率 P=W 有 /t=1 200/10 W=120 W,根据 F=(G+G 动 )/n可得动滑轮的重力 G 动 =nF-G=2250 N-400 N=100 N;用该装置提升 500 N的重物时,忽略绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率 =W 有 /W 总 =Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF=G/(G+G 动 )=500 N/(500 N+100 N)83.3%。20. 【答案】省力 2 高【解析】如果不计摩擦力，设斜面长为 s，高为 h，重物所受的重力为 G，根据机械功的原理，
20、拉力 F所做的功 WF就等于不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所做的功 WG，即： WG Fs Gh，所以 F ，可见，用斜面搬运重物可以省力。由 100%50%， 代入 G5 N， h0.2 m， s1 m 得 F2 N，由 100%可知，斜面越高即斜面越陡，机械效率越高。1121. 【答案】0.6 1.8 75【解析】从题图可知,在滑轮组中，有三段绳子与动滑轮相连接,因此绳子自由端移动的距离是物块移动距离的 3倍,当物体前进了 0.2 m时,绳子自由端移动了 0.6 m。根据题意，拉动物体克服摩擦力做的功为有用功,即 W 有 =fs=9 N0.2 m=1.8 J,拉力 F做的
21、功为总功 W 总=F3s=4 N30.2 m=2.4 J,机械效率 = = =75%。有总 1.82.422.(1) 【答案】轮胎与地面的接触面积 S=40.05 m2=0.2 m2。汽车对路面的压强: p= = = =1105 Pa;21040.22(2) 【答案】由 v= 得,汽车前进的距离: s1=vt=0.2 m/s10 s=2 m，绳子移动的距离: s2=2 2 m=4 m,拉力 F做的功: W 总 =Fs2=3 750 N4 m=1.5104 J,拉力 F的功率: P= = =1.5103W;总 1.510410(3) 【答案】因为 = ,所以 W 有 =W 总 =1.5104J8
22、0%=1.2104 J,有总因为 W 有 =f1s1,所以摩擦力 f= = =6 000 N。有1 1.2104223.(1) 【答案】要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如答图所示。(2) 【答案】由图可知, n=2,则 s=2h=25 m=10 m,= 100%= 100%= 100%=75%;W1=F1s=400 N10 m=4000 J,有总 1 600540010拉力做功功率:P 1= = 66.7 W。1 400060(3) 【答案】拉 600 N重物时,绳重及摩擦不计,F 1= (G 轮 +G物 ),1212G 动 =2F1-G 物 =24
23、00 N-600 N=200N,挂 1000N重物时,拉力:F 1= (G 轮 +G物 )= (200 N+1 000 N)=600 N,12 12s=2h=25 m=10 m,拉力做功: W=F2s=600 N10 m=6 000 J。24.(1) 【答案】匀速(匀速直线)【解析】应匀速拉动测力计，应用二力平衡条件，方便算出对绳子的拉力；(2) 【答案】乙【解析】观察第 2组数据可知，钩码上升高度 0.1 m时，绳端移动距离 0.4 m，因此动滑轮上有 4股绳子，故是用乙图所示装置实验；(3) 【答案】越低(4) 【答案】0.3 83.3%【解析】由第 1组数据可知，该组用的是甲图所示装置，动滑轮上有 3股绳子，因此s=3h=0.3 m， = 100%=83.3%。60.12.40.3(5) 【答案】提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高25.(1) 【答案】0 .4 0.8 50%(2) 【答案】缓 陡(3) 【答案】小于
