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机械效率
1. 关于机械效率,下列说法正确的是(D)
A.机械效率越高,所做的有用功越多
B.总功少的机械,效率越高
C.额外功少的机械,机械效率越高
D.总功一定时,有用功多的机械的效率高
2.如图的剪刀剪纸机械效率为 80%,这表示(A)
A.若作用在剪刀的动力做功 2 J,则有 1.6 J 的功用于剪纸
B.若作用在剪刀的阻力是 2 N,则动力是 1.6 N
C.若作用在剪刀的动力做功 2 J,则有 0.4 J 的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力是 2 N,则阻力是 1.6 N
3.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同重物匀速提升相同的高度,若不
计绳重及摩擦,下列说法正确的是(B)
A.绳子受的拉力 F1 和 F2 的大小不相等,滑轮组的机械效率不同
B.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等
C.绳子受的拉力 F1 和 F2 的大小相等,滑轮组的机械效率相同
D.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等
4.为了将放置在水平地面上重为 100N 的物体提升一定高度,设置了图 1 所示的滑轮组装置。当用图 2 甲
所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时,物体的速度 v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如
图 2 乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是(B)
A.0 s~1 s 内,地面对物体的支持力是 10 N
B.1 s~2 s 内,拉力 F 做的功是 187.5 J
C.2 s~3 s 内,拉力 F 的功率是 100 W
D.2 s~3 s 内,滑轮组的机械效率是 62.5%2
5.亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为 5 kg 的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短,则亮
亮与爸爸所做的(A)
A.有用功相等 B.总功相等
C.总功率相等 D.有用功和总功的比值相等
6.(2015·德阳)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(B)
A.做功多的机器机械效率一定高 B.功率小的机器做功慢
C.机械效率高的机器功率一定大 D.功率大的机器做功时间一定短
6.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是(C)
A.重力做的功是有用功
B.拉力 F1 做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力 F 做的功是总功
D.该滑轮的机械效率可能等于 100%
7.用如图所示的滑轮组把一个重为 30 N 的物体沿竖直方向匀速提升 0.6 m,拉力为 12 N,不计绳重与摩
擦,下列说法正确的是(A)
A.滑轮组机械效率是 83.3%
B.承重绳子段数是 2
C.动滑轮重是 18 N
D.绳子自由端移动距离是 0.2 m
8.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为 G 的物体缓慢上升, 动
滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力 G,则动滑轮的机械效率 η 与物体重力 G 的关系可能符合下列图
中的(A)
9.如图所示,工 人沿斜面把一箱货
物(重为 G)从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢,拉力恒为 F,斜面高为 h,斜面倾角为 θ,用此斜面拉升货物
的机械效率为 η,则下列选项正确的是(D)
A.W 总=Gh B.η=
F
G
C.η=
G
Fsinθ D.η=
Gsinθ
F
10.(双选)(2015·武汉改编)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面
上重为 G 的物体。若拉力的大小为 F,物体和地面之间的摩擦力大小为 f,A
点的拉力为 FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是(AC)3
A.f/2F B.f/3F C.FA/2F D.G/2F
11.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(CD)
A.增大提升重物的速度,可以增大有用功
B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功
C.增大提升重物的质量,可以提高机械效率
D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率
12. 用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重 100 N,每次运送的量不定,图乙 记 录
了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象。由图可知该滑轮组动滑轮重为__100__N。
当某次运送 4 件货物时,绳子的拉力 F 是__250__N,滑轮组的机械效率为__80%__(不考虑绳重和摩擦)。
13.如图所示,牵引车通过滑轮组匀速打捞起河水中的物体 A,在被打捞的物体没有露出水面之前,牵引
车控制绳子自由端,使物体 A 以 0.4 m/s 的速度匀速上升,牵引车对绳的拉力为 F1,F1 的功率为 P1;当被
打捞的物体完全露出水面后,牵引车控制绳子自由端,使物体 A 以 0.3 m/s 的速度匀速上升,牵引车对绳
的拉力为 F2,F2 的功率为 P2,且 P1=P2。已知动滑轮重 100 N,物体完全露出水面后滑轮组的机械效率为
80%(若不计摩擦、绳重及水的阻力,g 取 10 N/kg),则被打捞的物体 A 的密度为__3.2×103__kg/m3。
14. 如图甲所示,重为 16 N 的物体 A 在拉力 F 的作用下,5 s 内匀速运动了 0.5 m,拉力 F 做的功随时间
变化的图象如图乙所示,已知动滑轮重 0.5 N,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
0.25 倍。求:
(1)拉力 F 的功率;
(2)拉力 F 的大小;
(3)滑轮组的机械效率。
解:(1)由图乙可知,5 s 内拉力 F 做的功为 2.5 J,拉力的功率为:P=
W
t=
2.5 J
5 s =0.5 W
(2)绳子拉下的长度为 s=2h=2×0.5 m=1 m,作用在绳子上的拉力为 F=
W
s=
2.5 J
1 m =2.5 N4
(3)有用功为 W 有=fs=0.25Gs=0.25×16 N×0.5 m=2 J;由图乙知 W 总=2.5 J,则滑轮组的机械效率为η
=
W有
W总=
2 J
2.5 J=80%
15. 在某建设工地上,工人把重 1200 N 的物体沿着长 L=5 m、高 h=1 m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶
端,沿斜面所用的拉力为 300 N(不计空气阻力)。求:
(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?
(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少?
(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?
解:(1)拉力做的功为总功,W 总=Fs =FL=300 N×5 m=1500 J
(2)W 有=Gh=1200 N×1 m=1200 J,η=
W有
W总=
1200 J
1500 J=80%
(3)W 额=W 总-W 有=1500 J-1200 J=300 J,由 W 额=fL 得,f=
W额
L =
300 J
5 m =60 N
16. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如下
表:
(1)根 据表格中的数据,在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。
如图所示:
序号
动滑轮重
G 动/N
物重 G/N
物体上升
的高度 h/m
绳端受到的
拉力 F/N
绳端移动
的距离
s/m
滑轮组的机
械效率η/%
1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6
2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7
3 0.5 4 0.1 0.35
(2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计
应匀速上升(选填“保持静止”或“匀速上升”)。
(3)第三次实验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为 1.8N,滑轮组的机械效率为 74.1%。
(4)根据表格中的数据分析可知:
①随着物重的增大,额外功变大(选填“变小”“不变”或“变大”),原因是克服摩擦做功更多。
②要提高同一滑轮组机械效率,可以采取增加提起的物重(或减轻动滑轮重)的措施。