2024-2025学年九年级物理全册11.5机械效率基础练含解析新版苏科版

Page1111.5机械效率一、单选题1．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力状况和机械效率，下列说法正确的是A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高【答案】D【解析】A.由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误；B.甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1<F2，提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B错误；C.甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1<G2,则F1<F2,若G1<G2，则乙图有用功多，机械效率高，故C错误；D.甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若<,则F1<F2;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1<G2，由W=Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；故选D.2．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）A．甲吊车的电动机做的有用功较多 B．乙吊车的电动机做的额外功较多C．甲吊车的电动机做的总功较多 D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同【答案】B【解析】A．机械效高，说明有用功在总功所占的比例较大，把相同质量的物体匀速提升相同高度时，所做的有用功是相等的，故A错；B．有用功相等时，机械效率越高，额外功越少，所以乙吊车的电动机做的额外功较多，故B正确；CD．有用功相等时，机械效率越高，总功越少，所以甲吊车的电动机做的总功较少，故C错，D错；应选B．3．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（）A．绳子自由端沿水平方向移动了6mB．物体受到的拉力为750NC．拉力F的功率为750WD．滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m，故A错误；B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；C．拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，则拉力F的功率P===375W，故C错误；D．有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，则滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%，故D正确；4．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较（）A．额外功削减，总功增多B．有用功不变，总功削减C．功率变大，机械做功更多D．机械效率提高，机械做功加快【答案】B【解析】AB．机械效率提高，说明有用功在总功中占的比值大，滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度，物重不变，物体上升的高度不变，有用功不变，因为有用功在总功中占的比值大，有用功不变，所以总功削减，额外功削减，故B符合题意，A不符合题意；C．功率大指机械做功快，跟机械做功多少没有干脆的关系，故C不符合题意；D．机械效率高指有用功在总功中占的比值大，机械做功快指机械功率大，机械效率和机械功率没有干脆的关系，故D不符合题意。故选B。5．利用图所示的装置，可以用100N的拉力拉着重180N边长为0.2m的正方体匀速上升，物体在10s内上升了1m，不计绳重和摩擦，则（）A．绳子自由端移动的距离为3mB．动滑轮的重力是20NC．拉力的功率为10WD．滑轮组的机械效率为90％【答案】A【解析】A．绳子自由端移动的距离故A符合题意；B．动滑轮的重力故B不符合题意；C．拉力的功率为故C不符合题意；D．滑轮组的机械效率为故D不符合题意。故选A。6．用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图所示，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【答案】D【解析】(1)从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故F甲＝12(G+G动)；乙图有三段绳子在拉重物，故F乙＝13(G+G动)；∵提升的重物相同，动滑轮相同，∴乙图更省力；(2)在不计绳重和摩擦的条件下，提升物体做的额外功：W额＝G轮h，提升重物做的有用功W有＝Gh，∵h1<h2，提升物体重G相同，∴乙滑轮组做的有用功多；∵W总＝W有+W额，∴η＝W有W总＝W有点睛：（1）在不计摩擦和绳重的状况下，若有n段绳子在拉重物，则F＝1n（G+G动），据此推断省力状况；（2）不计绳重和摩擦，动滑轮相同，可知提升重物做的额外功（W额＝G动h）相同；而总功等于有用功与额外功之和；利用η＝W有W总7．如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保平安的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的（）A．吊起相同货物，运用小吊钩机械效率高B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高C．每次吊起的货物越少，机械效率越高D．货物上升的高度越高，机械效率越高【答案】A【解析】运用小吊钩吊起相同货物时，小吊钩（小动滑轮）的重力小，做的额外功少，在有用功肯定的状况下，总功小，其机械效率高，故A正确；由机械效率公式知道，机械效率的凹凸与上升速度、货物上升的高度无关，故BD错误；每次吊起的货物越少，有用功越少，有用功在总功中所占比例越小，所以机械效率越低，故C错误。8．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间改变的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间改变的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为3.2N．g取10N/kg。在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（）A．物体上升的速度为0.1m/s B．机械提升动滑轮做的功0.2JC．滑轮组的机械效率为90% D．拉力F的功率为0.64W【答案】D【解析】A．由图可知，当物体运动2s时，路程是10cm，物体上升速度为故A错误；B．动滑轮做的功故B错误；C．当物体运动2s时，路程是10cm，有用功为总功为机械效率为故C错误；D．依据图可知，当绳子运动2s时，路程是40cm，绳子的速度为拉力F的功率为故D正确。故选D。9．下列关于热机效率的说法中，正确的是A．热机的功率越大，效率越高B．热机做的有用功越多，效率就越高C．削减热机的各种热损失，保持良好的润滑，能提高热机效率D．增加热机的工作时间，能提高热机效率【答案】C【解析】热机的功率越大，表示做功越快，与效率无关，故A错误；热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高，热机效率与热机做的有用功无关，故B错误；使燃料充分燃烧、削减废气带走的热量、削减热机部件间的摩擦都可以削减热量的损失，提高效率，故C正确；增加热机的工作时间，并不能削减热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误；故选C。10．下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A．做功多的机器机械效率肯定高B．功率大的机器做功时间肯定短C．机械效率高的机器功率肯定大D．滑轮组可以通过减轻动滑轮重加润滑油等方法提高机械效率【答案】D【解析】A．总功相同，有用功多的机器机械效率肯定高，故A错误；B．做相同的功，功率大的机器做功时间肯定短，故B错误；C．功率与机械效率无关，故C错误；D．滑轮组可以通过减轻动滑轮重加润滑油等方法提高机械效率，故D正确。故选D。二、填空题11．如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为240N的泥桶，动滑轮重为30N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若工人在10s内将绳子匀速向上拉9m，则泥桶上升______m，手拉绳子的力为______N，拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率为______．【答案】3m90N81W88.9％【解析】（1）如图，泥桶由3股绳子担当，n=3，∵s=3h，s=9m，∴泥桶上升的高度：h=3m．（2）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力大小：=（30N+240N）=90N；（3）拉力做功：W总=Fs=90N×9m=810J，拉力的功率：；（4）提升泥桶中的泥沙做的有用功：W有=G泥h=240N×3m=720J，滑轮组的机械效率：．12．如图所示，小明用50N的拉力使重90N的物体以0.2m/s的速度匀速上升，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，10s内物体上升______m，拉力的功率为______W；若匀速提升120N的物体，机械效率将______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】230增大【解析】[1]物体上升的高度[2]由图知有3端绳子担当物重，所以绳子自由端移动的距离拉力做的功拉力做功的功率[3]若匀速提升的物体，即用该滑轮组提升更重的物体，在提上升度相同时，由于物重增大，则有用功增大，而额外功不变，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。三、试验题13．如图所示是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图：(1)用弹簧测力计竖直向上________拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到位置，用毫米刻尺测出移动的距离，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示；(2)该滑轮组的机械效率η=___________；(3)若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】匀速75%变小【解析】(1)[1]测滑轮组机械效率试验中，要匀速拉动弹簧测力计；若加速拉动，会由于物体加速运动而使拉力比正常状况下偏大，增大试验误差。(2)[2]由图甲知，物体上升的距离为5cm，绳子自由端移动的距离为15cm，弹簧测力计的示数为2N。拉力所做的总功有用功滑轮组的机械效率(3)[3]增加一个动滑轮后，动滑轮的总重力增大。在提升相同重物时，有用功相同的状况下，增大了额外功，所以滑轮组的机械效率变小。四、计算题14．如图所示装置，绳重及摩擦不计。(1)若要充分利用图示的3个滑轮，请画出该滑轮组完整的绕线；(2)当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？(3)当物重为90N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？(4)假如绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？【答案】【小题1】【小题2】(1)；(2)62.5%；(3)30N；(4)210N【解析】(1)依据题意知道，绳子只能从定滑轮起先绕线，将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后依次绕完，有效段数是n=4，如下图所示：(2)由图知道，该滑轮组的机械效率是(3)因为不计绳重及摩擦，由F=知道动滑轮的重力是G动=nF-G=4×20N-50N=30N当物重为90N时，绳端须要的拉力是F′==(4)假如绳子能承受的最大拉力为60N，则最大吊起的物重是G″=4F″-G动=4×6