江苏省大丰市九年级物理上册 11.5 机械效率课程讲义（打包4套）（新版）苏科版.zip

1专题 1 机械效率的概念与简单计算1． B 下列有关机械效率说法中正确的是（ ）A．机械效率较高的，所做功少B．机械效率较高的，所做的额外功较少C．机械效率较高的，有用功和额外功的比值较大D．机械效率较高的，额外功和有用功的比值较大2． A 一台起重机将 3600 N 的货物提高 4 m，如果额外功是 9600 J，起重机做的有用功是_________，总功是__________，机械效率是__________。3． A ______和______的比叫做机械效率，其计算公式是______。除了理想机械，任何机械的机 械效率总是___ ___，这是因为使用任何机械除 了做______外都不可避免地要做_____ _。4． A 用滑轮组提起 20 N 的重物，使它上升 0.4 m，作用在绳 子自由端的拉力为 8 N，拉力的作用点上升了 1.2 m，拉力所做的功为__ ____J，这个功 叫______功。滑轮 克服物体重力所做的功为______J，这个功叫______ 功。用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是______J，这个功叫______功，这个滑轮组的机械效率是______。5． B 下列关于机械效率的说法正确的是（ ）A．机械效率高的机械省力B．机械效率低的机械，有用功在总功中占的比例小C．机械效 率高的机械，有用功做得多D．机械效率可以高达 100%6． B 两台机械完成的有用功之比 W1:W2=4:7，它们的机械效率分别为 η 1=60%， η 2=75%，则两台机械所做总功之比为（ ）A．5:7 B．7:5 C．16:35 D．35:161专题 2 滑轮组与斜面的机械效率（一）1． B 如图所示，某人用 122.5 N的力提起重物，已知滑轮组的机械效率是 80%。求：（1）物体的质量是多少？ （2）物体在 2 s内提高 5 m时，拉力的功率是多大？ 2． B 用如图所示的滑轮组匀速提升重 600 N的物体 A，若拉力的功率保持为 25 W，整个装置的机械效率 80%。求：（1）作用在绳的自由端的拉力是多大?（2）物体 A 上升的速度是多大?3． C 2011年，湖北省委、省政府作出实施“壮腰工程” 、加快发展荆州振兴的决定。某大型企业决定趁此良机来荆州投资，在进驻荆州国家级开发区后的厂房建设中，需要利用某机车把重为1×105 N的材料沿与水平地面成 30°角的斜坡以 1 m/s的速度匀速从底部拉上坡顶，如图所示。已知斜坡的长度为 15 m，机车的牵引功率为 6×104 W．2（1）机车把材料从斜坡底部拉到顶端 的时间是多少？ （2）机车对材料做的总功是多少？4． B 影响滑轮组机械效率大小的主要因素是（ ）A．重物移动距离的大小B．动力作用点移动距离的大小C．动滑轮的总重与摩擦力的大小D．定滑轮的个数与摩擦力的大小5． B 用同一滑轮组提升同一重物，第一次将重物提高 h米，第 二次 将重物提高 2h米，不考虑摩擦，比较两次实验滑轮组的机械效率，则（ ）A．第二次有用功 是第一次的 2倍，因此机械效率增大一倍B．第二次总功是第 一次的 2倍，因此机械效率减为一半C．第二次提升动滑轮做的额外功增大一倍，所以机械效率减为一半D．两次 实验滑轮组机械效率相同6． B 如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（ ） 7． B 某实验小组在做“测滑轮 组机械效率”的实验中，组装 了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重)。（1）实验中，在读取弹簧测力计的示数时， 应使钩码_______________上升。3（2）用甲、乙两滑轮组提升相同的重物，它们的机械效率 关系是 η 甲 ____η 乙 （选填“” 、“”或“=” ） 。（3）对于甲图所示的滑轮组， 如果没有刻度尺，只要测出钩码重 G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高 ，从弹簧测力计上读出拉力值 F，即可算出该滑轮组的机械效 率η =_________。8． B 小聪用图所示的滑轮组将重 4 N的物体匀速提高 2 m，他做的有用功为________J．若滑轮组的绳重及摩擦不计，他用这个滑轮组匀速提升 9 N的物体时，机械效率比提升 4 N物体时提高了 l0％，此时的拉力为_________N （已知动滑轮的重力小于 4 N） 。 9． B 如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力 G1 = G2 的重物至相同的高度 h，若所用拉力F1 = F2 ，已知甲的机械效率 50%，则（不计绳重及摩擦） （ ）A．乙的机械效率 75% 4B．乙的机械效率 80% C．拉力 F1做的功与拉力 F2做的功之比 3:2 D．甲、乙 两个滑轮组中的动滑轮重力之比 3:11专题 3 滑轮组与斜面的机械效率（二）1． B 在图示的滑轮组中，动滑轮的总重是 200 N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计） 。求：当提起 800 N的物体时，绳自由端拉力 F至少应是多少？滑轮组的机械效率是多大？ 2． B 在如图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是 100 N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计） 。求：（1）当提起 400 N的物体时，绳自由端拉力 F至少应是多少？滑轮组的机械效率是多大？（2）若绳子能承受的最大拉力是 200 N时， 滑轮组最大的机械效率是多大？23． B 如图所示，已知滑轮重 20 N，用甲、乙两种方式匀速提升重为 100 N的物体，用的拉力分别为 F 甲 、 F 乙 ，机械效率分别为 η 甲 、 η 乙 ，则（ ） （绳重和摩擦不计）A． F 甲 =F 乙 ； η 甲 =η 乙B． F 甲 ＜ F 乙 ； η 甲 ＜ η 乙C． F 甲 ＞ F 乙 ； η 甲 ＜ η 乙D． F 甲 ＞ F 乙 ； η 甲 ＞ η 乙4． C 如图所示，重物 A是体积为 10 dm3，密度为 7.9 ×103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：若实际所用拉力为 400 N，此时该滑轮的效率是多少？（ g=10 N/kg）5． C （多选）如图甲所示，重为 80 N的物体在大小为 30 N、水平向左的拉力 F1作用下，在水平面上以 0.4 m/s的速度做匀速运动，滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。改用如图乙所示滑轮组后，该物体在水平向右的拉力 F2作用下，在相同的水平面上向右匀速运动 0.5 m，下列说法正确的是（ ）A．物体与地面之间的摩擦力为 15 N B．拉力 F1的功率为 24 W3C．拉力 F2的大小为 90 N D．拉力 F2做的功是 30 J6． C 如图所示，滑轮组在拉力 F1的作用下，拉着重 300 N的物体 A以 1.5 m/s的速度在水平面上匀速移动。滑轮组的机械效率为 80 %，物体 A匀速运动是受的阻力为 56 N ，拉力 F1的功率为 P1。若滑轮组在拉力 F2的作用下，拉着物体 A以 0.5 m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力 F2的功率为 P2 。滑轮自重和绳重忽略不计。则下列正确的是（ ）A． F1=168 N， P1=225 W B． F2=210 N， P2=35 W C． F1=3 F2， P1= P2 D． F1= F2 ， P1=3 P27． B 随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重 600 N的装修材料运送到 6 m高 的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30 N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为 250 N，不计绳重及摩擦） 。（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？（2）小明爸爸 观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确？（3）求两种方案的机械效率之比；（4）综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些？说明理由。48． C 一个质量为 70 kg的工人，用图所示的装置（包括滑轮组及装石板的托板）提升石板。已知托板重 200 N，每块石板重 100 N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人在 4 s内匀速提升10块石板升高 2 m时，此装 置的机械效率为 80%。那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，下列有关说法错误的是（取 g =10 N/kg） （ ）A．该工人提升 10块石板升高 2 m做的额外功一定是 500 J B．该工人在 4 s内提升 10块石板升高 2 m的有用功率一定是 500 WC．此装置动滑轮的质量是 5 kg D．此装置的机械效率最高可达到 82.1%（结果保留 1位小数）9． A 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 2 N，测得的数据如下表：（1）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5中读数；（2）第 1次实验测得的机械效率为 （结果保留 两位有效数字） ；（3）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”)；（4）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 1 4 0.1 1.8 0.32 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%1专题 4 滑轮组与斜面的机械效率（三）1． B 一个 人用滑轮组匀速提升重 G=128 N的物体，滑轮组的机械效率为 80%，在 4 s内，人用F=40 N的力拉绳端移动 4 m。求：（1）计算出物体上升的高度是多少？（2）在图中画出这个滑轮组的绕线。（3）计算出有用功的功率是多少？2． C 某人用如图甲所示的滑轮组匀速提升一个重 480 N的物体 ，已知滑轮组的机械效率是 80%。当把此物体放入底面积为 0.4 m2足够深的盛水容器中时，水对容器底部的压强增加了 500 Pa， 如图乙所示。现在使物体在水中匀速上升 10 cm（物体未出水面）, 所用时间是 2 s，求：滑轮组此时的机械效率及绳端的拉力 F' 做功的功率。 （忽略摩擦和绳重） 。23． C 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 45N，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%4． C 图中的定滑轮重 0.5 N，物体 A重 6 N．在 2 s的时间内，拉力 F的作用点沿竖直方向匀速升高了 1.2 m，这个过程中，拉力 F所做的额外功是 0.36 J．不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是（ ）A．动滑轮和托板总重为 0.3 N B．滑轮组的机械效率约为 78%C．拉力 F做功的功率为 1.08 W D．天花板对定滑轮的拉力为 1.1 N35． A 小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的 机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他 们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。下表是他们实验记录的有关数据。（1）在第 1、2、3 次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了：__________；（2）在第 2次实验中，拉力做的总功是______J，斜面的机械效率是__________；（3）分析第 1、2、3 次实验数据，可以得出：当其它条件一定时，_____________ _；（4）若通过分析第 1、4、5 次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是：__________________；（ 5）实验中还发现，斜面材料 相同时，斜面倾角越小，越_______（选填“省力”或“费力” ） 。6． C 小文的体重为 600 N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为 0.01 m3的重物 A时（重物始终未出水面） ，他对地面的压强为 8.75×103 Pa。已知小文与地面的接触面积为 400 cm2。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物 B时，滑轮组的机械效率是 80%。已知重物 A重物B所受重力之比 GA:GB=5:12，若不计绳重和摩擦， g=10 N/kg。求：（1）提升重物 A时小文对地面的压力；（2）物体 A的密度；（3）在水中提升重物 A时 滑轮组的机械效率； （4）重物 A完全出水面后，以 0.2 m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率 P。 47． C 如图所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为 120 kg，工作时拉动绳子的功率恒为 400 W。第一次提升质量为 320 kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F1，对地面的压力为 N1；第二次提升质量为240 kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F2，对地面的压力为 N2。已知 N1与 N2之比为 5:7，取 g=10 N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：（1）卷扬机对绳子的拉力 F1的大小；（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械 效率；（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。