浙教版科学 九年级上册 343 简单机械之机械效率 同步练习 含答案.docx
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浙教版科学九年级上册343简单机械之机械效率同步练习含答案
浙教版科学九年级上册3.43简单机械之机械效率同步练习
一、单选题（共9题；共18分）
1.关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体受力且运动时，力对物体就做了功
B. 功率越大的机械做功越多
C. 机械效率越高，做的有用功越多
D. 机械效率越低，有用功跟总功的比值越小
2.用滑轮组提升重物，下列措施中能提高机械效率的是（ ）
A. 增加提升的高度，增大有用功
B. 增加动滑轮个数，使滑轮组更省力
C. 增加被提升物体的重力，从而增大有用功
D. 增大提升的速度，从而减小额外功
3.小明同学做“测滑轮组机械效率”的实验．实验后对实验数据进行分析发现：
三次实验中动滑轮重相同，提起的钩码重相同，绕线方法和测量器材都相同，但自由端的拉力却不同，从而造成滑轮机械效率不同。
请分析自由端拉力不同的原因不可能是（ ）
A. 滑轮和绳之间、轮与轴间的摩擦力大小不同
B. 测拉力时没有使测力计匀速上升
C. 测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D. 钩码被提升的高度不同
4.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（ ）
A. 甲做功比乙多 B. 以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少
C. 甲消耗的汽油比乙少
D. 甲做功比乙快
5. 小勇体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m．已知物体A重为800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 水平地面对小勇的支持力做功为6000J
B. 小勇做的有用功为3000J
C. 小勇拉力的功率为250W
D. 此滑轮组的机械效率为80%
6. 如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动的距离是6m B. 动滑轮的重是10N
C. 工人做功的功率是80W
D. 滑轮组的机械效率是80%
7.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.
B.
C.
D.
8.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（ ）
A.
B.
C.
D.
9.如图为三种滑轮组装方法，每只滑轮的质量相等，绳子重力和体系内的摩擦忽略不计，用这三套滑轮组在相同的时间内把质量相同的重物提升到同一高度，则（ ）
A. 动力大小：
F甲＞F乙＞F丙 B. 动力所做的功大小：
W甲＜W乙＜W丙
C. 动力做功的功率大小：
P甲＞P乙＝P丙 D. 机械效率大小：
η甲＝η乙＝η丙
二、填空题（共7题；共18分）
10.如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是________ %，物体受到的摩擦力是 ________ N．
11. 如图所示的甲，乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦．若F1=F2，则G1________ G2；若G1=G2，则它们的机械效率η1________ η2．（两空均填“＞”、“=”或“＜）
12.用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计．则手的拉力F甲________ F乙；机械效率η甲________ η乙（选填“＜”、“=”或“＞”）．
13. 工人利用如图所示的滑轮组提升重为800N的货物，10s内货物上升了1m．已知工人在绳子末端的拉力F为500N．不计绳重和摩擦，则滑轮组的有用功是________J．拉力的功率为________ W，滑轮组的机械效率为________ ．若减少货物的质量，滑轮组的机械效率将________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
14.用如图所示的机械拉着400N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为100N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为________。
若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做功________J。
15.斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为________ N；如果斜面不光滑，所用推力为1250N，物体受到的摩擦力为________ N，则斜面的机械效率为________．若将物体重力增加为5500N，则机械效率将________．（填“增大”、“减小”“不变”）
16.如图：
杠杆MN可能绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环，用250N竖直向下的力在4s内把儿子拉高了0.5m。
则：
（1）父亲做功的功率为________；
（2）该器材的机械效率________；
三、解答题（共4题；共62分）
17.物体重600N，放在水平地面上，与地面的接触面积是500cm2（如图甲所示）
（1）物体放在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）某工人用400N的力在10s内将物体匀速提高了5m（如图乙所示），拉力的功率是多少？
滑轮组的机械效率是多少？
18. 如图所示，现将重为5N的物体A沿长1.2m，高0.6m的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所有时间是12s，求：
（1）物体A从底端到顶端的平均速度
（2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率
（3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数）
19. 体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A．当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%（不计摩擦及绳重）．求：
（1）拉力F的功率；
（2）物体A受到的重力；
（3）小聪拉动绳子前后对地面的压强之比；
（4）小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力．
20.如图所示，一小型牵引车通过滑轮组打捞深井中的重物，物重为1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。
测得物体在出水面前、完全出水面后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：
2，不计绳重、轮绳摩擦及水的阻力。
试分析计算回答：
（1）滑轮组在此次打捞重物体现的特点有 （选填）。
A. 只省力
B. 只改变力的方向
C. 省力且改变力的方向
D. 不省力、不改变力的方向
（2）动滑轮的重力为多少N?
（3）重物在出水面前，滑轮组的机械效率是多少?
（4）若重物在出面后上升的速度为0.6m/s，则牵引车的拉力功率为多少W?
四、实验探究题（共3题；共22分）
21.某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时，他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表：
实验次数
物重
（N）
物体上升的高度
（m）
拉力（N）
绳子自由端移动的距离（m）
机械效率（%）
1
1
0.1
0.6
0.2
83.3
2
1
0.1
0.4
0.4
62.5
3
2
0.1
0.65
0.4
76.9
4
1
0.2
0.6
0.4
83.3
（1）比较第1、2次实验数据得出：
用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多，________ ；比较第2、3次实验数据得出：
同一个滑轮组，提升的物体越重，________ ；比较第1、4实验数据得出：
同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度________．
（2）在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），测得机械效率________（选填“偏高”、“偏低”或“不变”），说明滑轮组的机械效率还与________ 有关．
（3）有两个组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测的机械效率却不同，原因可能是绳子滑轮或滑轮轴之间的________不同，影响了测量结果．所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了________ 它的机械效率．
22.如图所示是小明探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：
A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关．
他在实验时，首先在倾斜的木板上，用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上做匀速直线运动，并记录实验数据．后保持斜面倾角不变，在木板上分别垫棉布、玻璃的方法又做了二次实验，每次实验中弹簧测力计都拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动．实验数据如下：
实验
次数
斜面材料
木块重
G/N
斜面高
h/m
拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
μ
1
木板
2
0.1
0.50
0.5
2
棉布
2
0.1
0.60
0.5
67%
3
玻璃
2
0.1
0.45
0.5
89%
（1）第1次实验，斜面机械效率是________；
（2）根据小明的实验操作，猜想________是正确的．根据获得的实验数据，可得到的较完整的结论是：
________；
（3）为了验证另一个猜想是否正确，小明应该如何进行实验？
写出他的实验方案．________．
23. 实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计．请选用上述实验器材证明：
动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关．
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】D
二、填空题
10.【答案】62.5；0.675
11.【答案】＜ ；=
12.【答案】＞；＞
13.【答案】800；100；80%；变小
14.【答案】66.67%；300
15.【答案】1000；250；80%；不变
16.【答案】
（1）62.5W
（2）80%
三、解答题
17.【答案】
（1）解：
物体对水平地面的压力：
F压=G=600N，
受力面积S=500cm2=0.05m2，
对地面的压强：
答：
物体放在水平地面上时，对地面的压强是12000Pa
（2）工人做的有用功：
W有=Gh=600N×5m=3000J；
由图可知，n=2，绳端移动的距离：
s=2h=2×5m=10m，
工人拉力做的总功：
W总=Fs=400N×10m=4000J，
工人拉力的功率：
滑轮组的机械效率：
答：
拉力的功率是400W，滑轮组的机械效率是75%
18.【答案】
（1）物体A从底端到顶端的平均速度：
v=
=
=0.1m/s．
（2）拉力做的总功W总=Fs=3N×1.2m=3.6J，
则拉力的功率P=
=
=0.3W．
（3）拉力做的有用功W有=Gh=5N×0.6m=3J，
则此斜面的机械效率η=
×100%=
×100%≈83.3%．
19.【答案】
（1）由图通过动滑轮绳子的段数n=3，物体A匀速上升，
拉力F的功率：
P=Fv=Fnv物=400N×3×0.1m/s=120W
（2）根据η=
=
=
，物体A受到的重力：
G=ηnF=80%×3×400N=960N
（3）小聪拉动绳子前对地面压力F=G人=600N，
小聪拉动绳子后对地面压力F′=G人﹣F=600N﹣400N﹣200N，
小聪拉动绳子前后对地面的压强之比：
=
=
=
=
；
（4）不计摩擦及绳重，F=
（G物+G动），
提起A时，G动=3F﹣GA=3×400N﹣960N=240N，
小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力，即F最大=G人=600N，
此时提起物体的重力最大：
G最大=3F﹣G动=3×600N﹣240N=1560N．
20.【答案】
（1）C
（2）解：
m=G/g=120kg，V=m/ρ=0.075m3，F浮=ρ水V排g=750N， 绳拉重物的力为F1=G-F浮=1200N-750N=450N
2（450+G动）/3=（1200+G动）/3
G动=300N
（3）解：
W有=F1S=450h，W总=（450+300）h η=W有/W总=450/750=60%
（4）解：
F车拉=（1200N+300N）/3=500N，V=3×0.6m/s=1.8m/s P=FV=500N×1.8m/s=900W
四、实验探究题
21.【答案】
（1）机械效率越低；机械效率越高；无关
（2）偏小；偏高；运动状态
（3）摩擦；提高
22.【答案】
（1）80%
（2）A
；在斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高
（3）需要控制斜面的粗糙程度和物体的重力不变，改变斜面与水平面的夹角，分别在不同角度下测出机械效率，再比较机械效率的大小，得出结论
23.【答案】
（1）解：
实验步骤：
①将弹簧测力计调零，按示意图组装实验器材；
②在动滑轮下依次挂1个、2个、3个钩码，用弹簧测力计拉住绳端，依次竖直向上缓慢匀速拉动，使钩码每次匀速上移一段距离，分别记录绳端移动距离s和钩码移动距离h，并将每次所挂钩码的总质量m和弹簧测力计的示数F分别记录在表格中．
③换另一个滑轮进行实验，在动滑轮下依次挂1个、2个、3个钩码，用弹簧测力计拉住绳端，依次竖直向上缓慢匀速拉动，使钩码每次匀速上移一段距离，分别记录绳端移动距离s和钩码移动距离h，并将每次所挂钩码的总质量m和弹簧测力计的示数F分别记录在表格中．
（2）利用公式η=
=
计算出六次动滑轮的机械效率η1、η2、η3、η4、η5、η6，并将数据记录在表格中．
实验数据记录表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
m/g
F/N
S/m
h/m
W总/J
W有用/J
η
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