苏科版九年级上册《11.5.3 机械效率的计算》同步练习卷

苏科版九年级上册《11.5.3机械效率的计算》2023年同步练习卷一、选择题1．小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率。如表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据：实验序号物重G/N物体上升高度h/cm手的拉力F/N绳端移动的距离s/cm12101.03023101.43036102.530小红在实验中所用动滑轮的重力最有可能是（）A．0.9N B．1N C．1.2N D．1.5N二、填空题2．如图，“测动滑轮机械效率”时必须沿方向匀速向上拉动弹簧测力计。钩码重为1N，弹簧测力计的示数为N，动滑轮的机械效率是。3．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组提升重为270N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，则滑轮组中动滑轮重N，拉力的功率为W，该滑轮组的机械效率为。4．如图所示，用滑轮组拉动重100N的物体A，在10s内使A在水平方向上移动5m，地面对A的摩擦力为40N，则物体移动的速度为m/s，滑轮组的机械效率是。5．在斜面上将一个重为40N的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端，如图所示，斜面长s＝1m、高h＝0.2m，该斜面的机械效率为80%W，拉力为N，物体在斜面上受到的摩擦力为N。三、计算题6．如图所示，斜面长5m、高1m，把重为500N的物体匀速地拉向斜面顶端（1）把物体从斜面底端拉到斜面顶端拉力所做的有用功是多少？（2）拉力的大小为多少？（3）物体受到的摩擦力为多少？7．如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。（1）求提升重物做的有用功；（2）求绳端的拉力；（3）若动滑轮的质量为20kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。8．工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W。（g取10N/kg）求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20%9．质量为60kg的某人站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，所用的拉力F为250N，5s内绳子自由端被拉下2m，（不计摩擦和绳重），g取10N/kg。求：（1）拉力F所做的功及功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重；（4）若绳子能承受的最大拉力为800N，求该滑轮组机械效率的最大值。四、解答题10．用如图所示滑轮组提升重物，人用150N的拉力F在30s内使重为400N的物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦（1）人拉绳子做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（保留1%）（3）若用此滑轮组将700N的重物匀速向上提升了10m，则所用拉力和拉力做的功分别是多少？11．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA＝，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升20cm，木棒的机械效率为90%。提升该物体做的有用功是J，木棒重为N（不计摩擦）。仅将物体的悬挂点从A移到B，若物体被提升的高度相同（增大/不变/减小）。

苏科版九年级上册《11.5.3机械效率的计算》2023年同步练习卷参考答案与试题解析一、选择题1．【解答】解：由图知，n＝3，拉力F＝动），代入第一组数据得动滑轮的重力：G动＝3F﹣G＝3×8.0N﹣2N＝8N，由于绳重和摩擦力的存在，所以动滑轮的重力应该小于1N。故选：A。二、填空题2．【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；（2）由图知，弹簧测力计的分度值为0.1N；（3）动滑轮的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈83.8%。故答案为：竖直；0.6。3．【解答】解：（1）由图乙可知，物体上升高度h＝2m时，由此可知，绳子的段数n＝＝，不计绳重和摩擦，由F＝动）可得，滑轮组中动滑轮重：G动＝nF﹣G＝7×100N﹣270N＝30N；（2）由图可知，v绳＝＝＝7.5m/s；拉力的功率：P＝＝＝Fv＝100N×1.5m/s＝150W；（3）不计绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝×100%＝90%。故答案为：30；150。4．【解答】解：（1）物体移动的速度：v＝＝＝0.8m/s；（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。故答案为：8.5；80%。5．【解答】解：（1）使用斜面做的有用功：W有＝Gh＝40N×0.2m＝4J；由η＝可得W总＝＝＝10J，拉力所做总功的功率为：P＝＝＝6.5W；（2）由W总＝Fs可得拉力：F＝＝＝10N；（3）因W总＝W有用+W额外，则额外功：W额＝W总﹣W有用＝10J﹣6J＝2J，由W额＝fs可得，物体受到的摩擦力：f＝＝＝2N。故答案为：2.8；10；2。三、计算题6．【解答】解：（1）拉力做的有用功：W有＝Gh＝500N×1m＝500J；（2）由η＝得拉力做的总功：W总＝＝＝625J；由W总＝Fs得拉力大小：F＝＝＝125N；（3）拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有＝625J﹣500J＝125J，由W额＝fs得摩擦力：f＝＝＝25N。答：（1）把物体从斜面底端拉到斜面顶端拉力所做的有用功是为500J；（2）拉力的大小为125N；（3）物体受到的摩擦力为25N。7．【解答】解：（1）有用功：W有＝Gh＝1.2×104N×2m＝2.7×104J；（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m，由η＝×100%可知总＝＝＝8×104J；由W总＝Fs可知，绳端的拉力：F＝＝；（3）动滑轮的重力：G动＝m动g＝20kg×10N/kg＝200N，则克服动滑轮重力做的额外功：W动＝G动h＝200N×2m＝400J，总的额外功：W额＝W总﹣W有＝6×104J﹣2.6×104J＝6000J，则克服摩擦和钢丝绳重所做的功：Wf＝W额﹣W动＝6000J﹣400J＝5600J。答：（1）提升重物做的有用功为2.4×104J；（2）绳端的拉力为5000N；（3）若动滑轮的质量为20kg，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5600J。8．【解答】解：（1）货物的重力：G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N，拉力做的有用功：W有＝Gh＝450N×2m＝900J；（2）由P＝可知总＝Pt＝120W×10s＝1200J，滑轮组的机械效率：η＝×100%＝；（3）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝4×2m＝6m，拉力做的总功：W总'＝F's＝300N×7m＝1800J，由题意可知，此时的额外功：W额'＝20%W总'＝20%×1800J＝360J，则有用功：W有＝W总'﹣W额'＝1800J﹣360J＝1440J，由W有＝Gh可知，工人提升货物的重：G'＝＝。答：（1）有用功为900J；（2）滑轮组的机械效率为75%；（3）工人提升货物的重为720N。9．【解答】解：（1）拉力做的功为：W总＝Fs＝250N×2m＝500J；拉力F所做功的功率：P＝＝＝100W；（2）滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝×100%＝；（3）不计摩擦和绳重，由拉力F＝动）的变形公式得，动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G＝2×250N﹣400N＝100N；（4）人的重力为：G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，人对绳子的最大拉力为：F最大＝G人＝600N，物体的最大重力为：G最大＝nF最大﹣G动＝8×600N﹣100N＝1100N，滑轮组的最大机械效率为：η＝×100%＝×100%≈91.7%。答：（1）拉力F所做的功为500J，功率为100W；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）动滑轮的重力为100N；（4）若绳子能承受的最大拉力为800N，该滑轮组机械效率的最大值91.8%。四、解答题10．【解答】解：（1）由题知，n＝3，拉力做功：W总＝Fs＝150N×6m＝900J，拉力做功功率：P＝＝＝30W；（2）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝400N×6m＝800J，机械效率：η＝＝×100%≈89%；（3）不计绳重和摩擦，拉力F＝轮），则动滑轮重力：G轮＝3F﹣G＝3×150N﹣400N＝50N，用此滑轮组提升700N的重物，拉力F′＝轮）＝（700N+50N）＝250N，拉力端移动的距离s′＝5h′＝3×10m＝30m，拉力做功：W总′＝F′s′＝250N×30m＝7500J。答：（1）人拉绳子做功的功率为30W；（2）滑轮组的机械效率为89%；（3）若用此滑轮组将700N的重物匀速向上提升了10m，则