1、12.3 机械效率一、填空题1一台起重机将 3600N 的货物提高 4m，如果额外功是 9600N，起重机做的有用功是_，总功是_，机械效率是_。2利用一个动滑轮将重 70N 的物体匀速提高 6m，设动滑轮重 10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_，总功是_，这个滑轮组的机械效率是_。3如图 1 所示，物重 40N，滑轮重 10N，用力 F 匀速向上提起重物时，拉力 F 的大小为_，滑轮组的机械效率是_。（绳重和摩擦不计） 4某机械的机械效率为 80%，使用它做 400J 的有用功，需同时做_J 的额外功。5如图 2 是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要_和_
2、；除 钩码重外，还要测出的数据有_、_、_；弹簧测力计的拉力方向应_，钩码应_上升；将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将_。6如图 3 所示，物体 A 的质量是 100kg，在力 F 的作用下物体以 05m/s 的速度沿水平方向匀速前进。若 A 与水平面间的摩擦力为物重的 1/2，滑轮组的机械效率为 80%，则 5s 内拉力的有用功是_J，拉力 F 是_N。（g 取 10N/kg）7用图 4 所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为 甲 ，乙滑轮组的机械效率为 乙 ，则可判定 甲 _ 乙 ；如果用乙滑轮组第一次提起重 G1的重物，机械效率为 1，第二次提起重为 G2的重物
3、（G 1 G2），机械效率为 2，则可判定 1_ 2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）二、选择题 1分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（ ）A杠杆最多 B斜面最多 C滑轮组最多 D一样多2在下列有关机械效率说法中正确的是（ ） A机械效率较大的，所做功少 B机械效率较大的，所 做的额外功较少C机械效率较大的，有用功和额外功的比值较大 D机械效率较大的，额外功和有用功的比值较大3若把一个定滑轮改成动滑轮使用，除了可以省力 外，还（ ）A可以省功 B提高了机械效率 C机械效率不变 D降低了机械效率 4某同学用实验的方法测定动滑轮的机械效率，得到以下几 个答案，
4、其中有可能的是（ ）A.0.75% B.75% C.100% D.101.5% 5如图 5 所示，用甲、乙两个滑轮组来提相同重物 G，甲图中两个动滑轮共重 5N，乙图中一个动滑轮重 3N，不计摩擦和绳重，则两个滑轮组的机械效率（ ）A甲比乙大 B甲比乙小 C一样大 D以上三种情况都可能 6如图 6 所示，用两个滑轮组提升货物，所用的动力之比为 F1：F 2=4：3，被提升货物的重力之比为 G1：G 2=1：2，则两个滑轮组的机械效率之比为（ ）A4：3 B3：8 C3：4 D1：3 7利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（ ） A提升的物体重力越小，机械效率越高 B提升的物体重
5、力越大，机械效率越高 C把物体提的越高，机械效率越高 D自由端拉力越大，机械效率越高 8如图 7 所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所用的拉力F1=F2，比较两拉力所做的功 W1 W2及两滑轮组的机械效率 1 2，则有（ ）AW 1W2， 1 2 9用两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为 200N 的物体，如果提起物体所需要的力是 50N，则此滑轮组的机械效率为（ ）A60% B65% C80% D85%10用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图 8 所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高 1m，乙滑轮组将
6、重物举高 2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（ ） A甲滑轮组拉力大，机械效率低 B乙滑轮组省力，所以它的机械效率高C乙滑轮组将重物举得高。所以它的机械效率高 D乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等三、多选题（以下各题至少有两个答案符合题意，请把正确序号填入括号内）1下列关于机械效率的说法中，正确的是（ ）A机械效率总小于 1 B机械效率可能大于 1 或等于 1C增加机械做功时间可以提高机械效率 D有用功一定时，减少额外功可以提高机械效率 2一个工人用如图 9 所示的滑轮组提起重 2000N 的货物，所用的拉力是 800N，绳子自由端被拉下 4m，下列说法正确的是（ ）A总
7、功是 3200J，机械效率是 40% B有用功是 2000J，总功是 3200JC有用功是 3200J，机械效率是 625% D总功是 3200J，机械效率是 625%3两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升物体，若已知物重 400N，绳 子自由端的拉力为 120N，则滑轮组的机械效率可为（ ）A30% B67% C83% D100%4用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为 60%，这样一次提升的重物最多有多重？（ ）A360N B540N C600N D1000N5有一人用同一滑轮组分别将重 1000N 和 2000N 的物体匀速
8、提升 5m，动滑轮重 200N，不计绳重和摩擦，则上述两种情况中正确的是（ ）A滑轮组的机械效率不相等 B人做的额外功相等C人做的总功相等 D绳子自由端移动的距离相等四、实验题 1某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图 10 收集了下表中的实验数据。(1)分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越 力（选填“省”或“费”） ；斜面越陡，机械效率越 （选填“高”或“低” ）(2)该小组又进行了第 4 次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是 0.5m 和 1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读
9、出此时弹簧测力计的示数为 4.5N，他们测得这种情况下斜面的机 械效率为 ；把第 4 次与第 次测量结果 相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 物块所受的摩擦力（选填“大于” 、 “小于”或“等于” ） 。(4)斜面在生产和生活中应用十分广泛，请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例，举例：。2小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图 12-3-9 所示，实验中每个钩码重2N，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中读数。（2）第 1 次实验
10、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
11、4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%图 10图 11五、计算题1方芳用一杠杆把重 1000N 的重物从地面匀速提升到二楼阳台上，她设计的杠杆动力臂与阻力臂之比为 4：1，假定在提升过程中其力臂比不变，则在理想情况下，用多大的力就可达到目的？实际上她用 300N 的力才把重物提起，则此杠杆在提升过程中的机械效率约为多大？（提示：动力臂与阻力臂之比为 4：1，则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4：1。2斜面的高是 1 m，长是 4 m，把重 1500 N 的物体沿斜面推上去所用的推力是 500 N，求：斜面的机 械效率是多大？ 3用图 12 所示装置提升重为
12、900 牛的物体 A，加在绳自由端的拉力大小为 400 牛时恰好可以使物体匀速上升求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（ 2）若不计绳重和摩擦，求动 滑轮的重；（3）若提升的重物改为 1200 牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？4一个人用滑轮组匀速提升重 G=128N 的物体，滑轮组的机械效率为 80%，在 4s 内人用F=40N 的力使绳端移动 4m （1）求出绳子的股数 n；（2）算出有用功的大小和总功的功率5如图 13 用 40 牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%求：（1）物体和动滑轮的重各是多
13、少？（2）若绳能承受的最大拉力为 50 牛，此装置的机械效率最大可提高到多少 ？6 用如图 14 的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为 120N，动滑轮重 60N，绳重与摩擦不计求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？（2）用此滑轮组提起重240N 的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？ 当物体以 0.5m/s 的速度上升时，拉力的功率是多大？（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？7如图 15，用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物，已知物重 G1与 G2之比 为 2 : 1，甲滑轮组中动滑轮重 G 动甲 与 G1之比是 1 : 5，乙滑轮组中两
14、个动滑轮总重 G 动乙 与 G2之比是 3 : 5（不计绳重与摩擦） ，求：(1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之 比？（2）用在绳子自由端的拉力 F1与 F2之比？8如图 16 甲所示，重为 8N 的物体 A 在拉力 F 的作用下，5s 内匀速运动了 0.5m。拉力 F做的功随时间变化的图象如图 16 乙所示己知动滑轮重 0.5N，物体 A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重 G 的 0.5 倍。求：（1）拉力 F 的功率。 （2）拉力 F 大小。 （3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。图 12 图 13图 14 图 15图 16甲乙机械效率测试题（参考答案）一、填空题 114
15、410 4J 2410 4J 60% 260J 480J 875% 325N 80% 41005弹簧测力计 刻度尺 物体提升的高度 绳子自由端移动的距离 弹簧测力计的示数 竖直向上 匀速 降低 61250J 3125N 7= 二、选择题1D 2C 3D 4B 5B 6C 7B 8D 9C 10D三、多选择题1AD 2BD 3BC 4AB 5ABD四、探究题1(1)省 高 (2)55.6% 2 (3)等于 (4)盘山公路2(1)匀速 (2)74% (3)b c (4)增大物重 越低 (5)无关五、计算题1250N，833% 275% 3(1)75% (2)300N (3)80% (4)500N 4(1)4 (2)128J 40w5(1)90N 30N (2)80% 6(1)300N (2)100N 80% 150w (3)83.3%7(1)4:3 (2)2:1 8(1)0.5w (2)2.5N (3)10%
