115机械效率（原卷版）2

11.5机械效率一、单选题1．在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是（）A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功B．机械做功越快，机械效率越高C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功D．机械做功越多，机械效率越高2．小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度，所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功为120J，则下列说法正确的是（）A．小红利用的机械一定是省力的B．小红所做的有用功为120JC．小红所做的有用功为100JD．小红利用的机械其机械效率达到了100%3．甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:24．下列做法中不能提高滑轮组机械效率的是A．增加物体提升的高度 B．使用轻质动滑轮C．增加物体的质量 D．在轴上加润滑油5．一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（）A．总功不变，但额外功减少了B．总功不变，有用功增加了C．有用功不变，总功减少了D．做的有用功减少了6．如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（）A．有用功为1.35J，机械效率为75%B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%D．有用功为1.35J，机械效率为100%7．如图所示，物体重为50N，小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m。拉力为20N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（）A．动滑轮的重力为10NB．拉力F的功率为2WC．该滑轮组的机械效率约为83.3%D．提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高8．如图为了提升重物，我们选用了粗细均匀重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次用力让杠杆上升同样的高度，下列说法正确是（）A．重物在A点处人做的有用功多机械效率高B．重物在A和B点处杠杆的机械效率相等C．重物在B点处做的有用功多，杠杆的机械效率高D．重物在B点处做的额外功多，杠杆的机械效率高9．如图所示，物体A在拉力F的作用下，10s内水平匀速运动了5m，物体A与地面间的滑动摩擦力为270N，拉力F为150N。下列物理量计算正确的是（）A．绳子自由端移动的速度是1.5m/sB．拉力F做功为750JC．该滑轮组的机械效率是60%D．拉力F的功率是150W10．如图所示，工人用滑轮组把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G，每个滑轮的重力为，此装置的机械效率为，则工人所用的拉力在下述表达中正确的是（）A． B． C． D．11．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度，若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N。在把物体匀速提升1m的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（）A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300JC．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率12．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重与摩擦）。下列计算结果正确的是（）A．0s～1s内，物体对地面的压力为10NB．1s～2s内，额外功是25JC．2s～3s内，拉力做的功是187.5JD．2s～3s内，滑轮组的机械效率是83.3%二、填空题13．如图，用滑轮组提升重物时，将重60N的物体在10s内匀速提升了3m，已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中，绳子自由端拉力F的大小为___________N，提升物体的过程中所做额外功为___________J，滑轮组的机械效率为___________。14．如图所示，在5s时间内，将一个重为5N的物体沿着长2m、高1m的斜面从底端匀速拉到顶端，物体受到摩擦力为0.5N。则有用功为______J，拉力做功的功率为______W，此时斜面的机械效率为______。15．如图甲所示的滑轮组，用60N的拉力匀速提升重150N的物体40s，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，在此过程中，物体上升的高度为______m，有用功为______J，滑轮组的机械效率为______%，拉力的功率为______W。16．建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。工人用375N的力拉绳子，重为600N的货物沿斜面匀速向上运动20m所用时间为40s，在此过程中有用功为_______J，该装置的机械效率为_______。17．一个质量为70kg的工人，在建筑工地用如图所示的装置提升石板，已知托盘重200N，容量足够大，每块石板重100N，绳能承受的最大拉力为800N，滑轮的摩擦和绳重忽略不计。当工人站在地面上用此装置在4s内将10块石板匀速提升2m时，此装置的机械效率为80%，则此装置的动滑轮重为___________N；该工人提升10块石板升高2m过程中，做的额外功为___________J；该工人用此装置提升石板的机械效率最高可达到___________（g=10N/kg，保留一位小数）。18．用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，绳重和摩擦忽略不计，人对绳的拉力为125N，若人在5s内将绳子匀速向下拉6m，则人拉绳的功率为______W，所做的额外功为______J，滑轮组的机械效率为______。如果人的体重为600N，绳子能承受的最大拉力为800N，拉动过程中绳始终未断裂，假设人能施加足够大的拉力，他用此滑轮组能提升的最大物重为______N。19．用如图质量分布均匀的细木棒提升重物，不计摩擦，测力计竖直向上拉木棒的C点使在A点的物体匀速上升时，测得如下表数据，该杠杆的机械效率为___________，杠杆的重为___________N；如果将物体由A点移到B点，测力计仍然竖直拉C点匀速上升，物体上升的高度不变，则有用功___________，机械效率___________。（后两空选填“变大”、“不变”或“变小”）物重G/N测力计示数F/NOA/mOC/mA点上升的高度hA/mC点上升的高度hC/m42.50.250.50.20.4三、实验题20．（1）如图甲所示，用作用点不同，分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3，使杠杆在水平位置保持平衡，则F1、F2、F3的大小关系是_______。（2）如图乙所示，用两种不同的滑轮将同一重物G提升到相同高度，若不计绳重、摩擦和滑轮重，F1_______F2，机械效率1_______2（选填“>”“<”或“=”）。21．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm测力计拉力F/N测力计移动距离s/cm机械效率η12100.93074.10%24101.63083.30%34101.050（1）实验中，弹簧测力计应竖直方向______提升重物。第3次实验中所做的有用功是______J，机械效率为______。（2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将______（增大/减小）。因而，由第2、3次实验可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率______。（3）比较______两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率______。22．小强同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。他首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：斜面倾斜角θ小车重G/N斜面高h/m斜面长s/m拉力F/N有用功W有/J总功W总/J机械效率η12°50.212.112.148%30°50.513.62.53.669%45°50.714.33.54.381%（1）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越___________，斜面越省力，斜面的机械效率越___________；（2）若想探究斜面的机械效率与接触面的粗糙程度的关系，则要保持斜面倾斜角度θ不变、小车的重不变，只改变___________。23．现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：(1)动滑轮自重是______N；(2)当G物=4N时，重物以v=20cm/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是______W；(3)图乙中的曲线表明，同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终______（会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η—G物图线与图乙所示曲线______（相同/不同）。24．小红和小明用一个滑轮、钩码、弹簧测力计等器材分别做了以下实验：（1）探究定滑轮工作时的特点如图甲，为了使弹簧测力计的示数尽可能接近绳子受到的实际拉力，实验中提升的钩码质量应取______（填“大”或“小”）些。（2）探究动滑轮工作时的特点①测出______重力，然后组装好如图乙所示的装置；②拉动弹簧测力计，使钩码______上升。（3）测动滑轮的机械效率①实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了______；②小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下表。实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm①1.020.00.740.0②2.020.01.240.0③3.020.01.740.0a。第①次实验测得动滑轮的机械效率为______，第②次实验的有用功为______J。b。第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______Wc。由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。d。小红进一步研究，测出动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW（ΔW=W总W有用W滑轮），发现钩码的重力越大，ΔW________（填“越大”、“越小”或“不变”），请你用所学知识进行解释：______。25．小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。物理量名称实验1实验2实验3钩码量G/（N）446钩码上升高度h（m）0.10.10.1绳端拉力F（N）1.81.42.4绳端移动距离s（m）0.30.50.3机械效率（%）7457机械效率平均值（1）小玲同学认为表格设计有问题，请你指出问题所在：_______；在实验中，弹簧测力计应竖直向上_______提升重物；（2）3次实验后得出表中的数据，请计算第3次测量的机械效率为_______；（3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_______；（4）比较实验_______两个实验的数据可得出正确结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。下列做法提高汽车燃油效率的方法与该结论相同的是_______。A．汽车通过减轻车身重达到提高汽车燃油效率B．汽车在荷载范围内尽量增大载荷量提高汽车燃油效率C．汽车按时保养减少机械摩擦损耗提高汽车燃油效率D．规范操作汽车驾驶提高汽车效率26．小聪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，测得的数据如表：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η/%140.11.80.374.1260.12.40.3340.11.40.557.1440.21.41.057.1（1）在实验中，测绳端拉力大小时，应使弹簧测力计竖直向上________状态进行读数（选填“缓慢拉动”或“静止”）。（2）分析表中数据可知：第3次和第________次实验是按丙图装置测机械效率的，分析以上两组实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________。（3）请你帮助小聪计算出第2次滑轮组的机械效率为________%（保留1位小数），在第2次实验中，拉力F所做的额外功为________J。（4）根据实验数据推测，使用图丙滑轮组将重6N的物体匀速提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为________（只填序号）。A．52.2%B．57.1%C．64.3%D．83.3%四、计算题27．小王用如图滑轮组匀速提起重物，动滑轮重60N。（1）如果不计滑轮组摩擦和绳重，小王拉绳子，在10s内将重为540N的货物匀速上升2m，求：①