黑龙江省大庆市喇中初中物理 考题精选复习机械效率.docx
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黑龙江省大庆市喇中初中物理考题精选复习机械效率
机械效率
1、有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上，它的体积为8×10﹣3m3，某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体．（g=10N/kg）
（1）该物体的密度是多大？
（2）当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功？
（3）该定滑轮的机械效率是多大？
答案
（1）
（2）（3）80%
解析
（1）已知质量m=20kg ,体积v=8×10﹣3m3 物根据密度计算公式可计算处密度
（2）观察装置图可以发现机械装置为定滑轮，不省力不费距离只是改变力的方向，所以当物体上升3m时，拉力所拉的绳子自由端拉过的距离是3m，有知道拉力F=250N。
（3）在重物上升3m的过程中，人工做功750J，而有用功仅限于克服重力做功。
2、如图所示的滑轮组，将质量为1.6kg的重物匀速提升0.1m，所用拉力F=10N，不计绳子质量和所有摩擦，取g=10N/kg．求：
（1）滑轮组提升物体时做的总功；
（2）动滑轮的重力；
（3）若此滑轮组将另一个质重为2.0kg的重物提升0.1m，此时滑轮组的机械效率．
答案
3、如图所示，利用滑轮组将500N的物体以0.2m/s的速度速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重），求：
（1）拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用该滑轮组提升800N的物体，机械效率又为多少？
答案
（1）120w
（2）83.3﹪（3）88.9
4、如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。
（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为_______________。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将______________（选填“增大”“减小”或“不变”）
答案76.9%
增大
5、小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f=600N，小强所用拉力F="250"N，该装置的机械效率是多少？
若物体A重为3000N，仍使用该滑轮组去拉，其机械效率将如何变化（要求说明其道理）？
答案80%（2分） 变大（2分） 因为物体的重力增大，对地面的压力增大，物体A受到的摩擦力增大，滑轮组克服物体A受到的摩擦力所做的有用功增大，同一滑轮组的额外功基本不变，所以有用功占总功的比值增大，即机械效率变大。
6、在一次课外活动中，老师带领同学们到海运
码头去参观。
看到大型起重机一台挨一台，个个高昂着头。
老师指着它们问身边的同学：
知道这些“大力士”是根据什么道理制造的吗？
“滑轮组呀！
”同学们脱口而出。
“用它们来钓（吊）鱼怎么样？
”大家捧腹大笑。
“笑什么啊！
”老师越是一本正经，同学们越是笑得前仰后合。
“你们多少也要体谅点儿，它们整天忙碌着，闲暇时钓钓鱼轻松一下难道不应该？
”
“应该还是应该，就是太不合算了，也就是说用它们来钓鱼，其机械效率太低了。
”小明应答着。
小明同学的说法对吗？
请你结合上述情景，对其说法作出评价。
答案由η=W有/W总和W总=W有＋W额，经过数学变形可得：
η=1/（1+W额/W有）=1/（1＋W额/W有）。
由此可知，对于同一滑轮组而言，克服额外阻力所做的功W额是一定的，因此，在机械所能承受的范围内，所做的有用功越多，机械效率就越大，所做的有用功越少，机械效率就越小。
若用滑轮组来钓鱼，因鱼的重比较小（对它做的有用功小），还要比额外阻力小得多，故它的机械效率就很小很小，显然，小明同学的说法是正确的
7、学习了简单机械的有关知识后，小强同学自制了一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一段固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示．将40N的衣物挂在晾衣架上，人拉绳的力为12.5N时，衣物匀速上升，忽略绳重及摩擦．求：
（1）此时该装置的机械效率；
（2）将60N的衣物挂在晾衣架上，使其匀速上升1米，人所做的总功．
答案
（1）欲求机械效率，应该知道有用功与总功，而有用功就是提起衣物所做的功，总功就是人的拉力所做的功；己知物重与拉力，就是没有高度，故设物体上升的高度为h即可，然后这个高度h在计算时还可以约去；
（2）欲求衣物为60N时拉力的大小，根据受力分析可得，需要知道动滑轮的重；而动滑轮的重我们却可以从当衣物为40N时需要的拉力为12.5N的条件中计算得出。
8、在测“滑轮组机械效率”的实验中，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为50N的拉力匀速竖直向上提升总重为90N的钩码．当钩码上升的高度为10cm时，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为20cm（如图乙所示）．（不计摩擦与绳重）求：
（1）（3分）有用功．
（2）（3分）滑轮组的机械效率．
（3）（1分）如果小明减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会 ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
答案试题分析：
（1）W有=Gh=90N×0.1m=9J.
（2）η=W有/W总=Gh/Fs=9J/（50N×0.3m）=60%。
（3）减小有用功，有用功在总功的比率变小机械效率变小。
9、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别将两个相同的钩码提升10cm，若不计绳子与滑轮的摩擦， 装置更省力（选填“甲”或“乙”）．甲装置的机械效率 乙装置的机械效率（选填“高于”、“低于”或“等于”）．
答案分析：
①由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，根据F=（G物+G轮）比较拉力大小，确定哪个更省力；
②把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计摩擦，利用相同的滑轮、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．
①不计摩擦，
∵拉力F=（G物+G轮），n甲=2，n乙=3，
∴绳子受的拉力：
F甲=（G物+G轮），F乙=（G物+G轮），∴F甲＞F乙，乙更省力；
②∵动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
∵η=
，
∴滑轮组的机械效率相同，即：
η甲=η乙
10、某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：
（1）实验时，应沿竖直方向_____ ______拉动弹簧测力计；物体在上升过程中，机械能 （选填“增大”、”减小”或“不变”）
（2）第2次实验中，拉力做的总功是_________J，滑轮组做的有用功是________J，滑轮组的机械效率η=____________（结果保留一位小数）。
（3）根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕线情况。
（4）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是 _．
（5）实验小组同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比 （选填“偏小”、“偏大”或“相等”）
答案
（1）匀速 增大
（2）0.72 0.6 83.3
（3）
（4）增加了钩码重，增大了有用功
（5）偏大
11、螺旋常和杠杆连接在一起使用，达到省力的目的，那么使用螺旋时如何省力的呢？
下面以举重螺旋（千斤顶）为例进行分析。
下图为举重螺旋的结构示意图，设螺距为h，螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距。
若这个螺旋的
机械效率为η，用它将重力为G的物体举起，需要作用在手柄上的动力F为__________。
答案
12、如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重为6N，当拉动甲测力计，使A以0.2m/s的速度匀速右移时，甲、乙测力计的示数分别为1.0N和2.4N。
则拉动甲测力计的功率为____________W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功为____________J。
答案0.6W，0.48J
13、如图11所示：
利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。
若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为：
（ ）
A.45N、50% B.45N、75%
C.60N、50% D.60N、75%
答案B
14、甲乙两个滑轮组如图7所示
，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是：
（ ）
A．若G1=G2，拉力做的额外功相同
B．若G1=G2，拉力做的总功相同
C．若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
答案C
15、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．
实验
次数
斜面倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面
长度S/m
机械
效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）分析表中的数据可得出：
斜面越缓越 力（选填“省”或“费”）．
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ．
（3）把第4次实验数据与表中数据分析可得出：
斜面的机械效率与 和 有关．
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
答案
（1）省
（2）55.6%（或56%）
（3）斜面倾斜程度 斜面粗糙程度
（4）等于
16、如图7所示，已知滑轮重20N，用甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别为η甲、η乙则（）
A．F甲＝F乙；η甲＝η乙
B．F甲＜F乙；η甲＜η乙
C．F甲＞F乙；η甲＜η乙
D．F甲＞F乙；η甲＞η
乙
答案D
17、如图所示的两个滑轮组，每个滑轮的质量都相等。
用它们提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2，两个滑轮组的机械效率分别为η1和η2。
若不计摩擦，则下列判断中正确的是
（ ）
A.一定是F1>F2 B.一定是F1η2 D.一定是η1<η2
答案D
18、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到4m高处，所用拉力为300N，时间为20s，不计摩擦和绳重，求：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）此过程中该装置的机械效率．
答案解：
由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；
（1）工人做的有用功：
W有=Gh=500N×4m=2000J；
（2）拉力端移动距离：
s=2h=2×4m=8m，
工人做的总功：
W总=Fs=300N×8m=2400J；
工人做功的功率：
P=
=
=120W；
（3）此过程中，该装置的机械效率：
η=
×100%=
×100%≈83.3%；
答：
（1）工人做的有用功2000J；
（2）工人做功的功率120W；
（3）此过程中该装置的机械效率83.3%．
19、某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计.若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500N，求：
（1）提升一次砖的最大重力
（2）提升一次砖时滑轮组的最大机械效率；
（3）若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组至少做多少额外功.
答案 ⑴ G砖=2F-G动=2×500N-100N=900N 2分
⑵ 2分
⑶ 提升的次数：
n=4000N/900N=4.4，取5次 1分
W额=nG动h=5×100N×4m=2000J 1分
20、在码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？
小华提出了以下的猜想：
A.斜面的机
械效率可能与物体的重力有关．
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：
实验
次数
斜面倾角θ
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
斜面的机械效率
1
300
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
2
300
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
3
450
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上__ ___拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_____ ___移动（填“左”或“右”）．
（2）根据
表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为____ ___%，第②次实验中总功为__ ____J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_____ ____（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：
___ _____________．
（4）此实验主要用到的研究方法是_____ ____．
（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与___ ___有关．（写出一个）
答案
（1）匀速； 左；
（2）60； 3.0；
（3）A； 在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的
倾斜程度有关.
（4）控制变量法
（5）斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等（合理均可得分）
21、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（5分）
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，则杠杆的机械效率为 ．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：
．
（2）为了进一步
研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：
；请简要说明理由：
．
答案
（1）_0.5_,_50%_,_克服杠杆自身重力做功_
（2）_不能_,_钩码悬挂点不同_.
22、在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下：
（1）此实验所用滑轮的个数至少是＿＿＿＿个，其中动滑轮有＿＿＿
（2）实验中应＿＿＿＿＿＿＿＿拉弹簧测力计；
（3）第一次实验测得滑轮组的机械效率是＿＿＿＿＿＿%；第二次实验时滑轮组的机械效率＿＿＿＿＿（填：
“高于”、“低于”或“等于”）第一次的机械效率；
（4）比较两次机械效率可知，滑轮组的机械效率的高低与＿＿＿＿＿＿有关。
答案解析：
（1）由
可知，滑轮组有4段绳承担货物的重，所以，至少所用滑轮组有3个滑轮，其中动滑轮有2个；
（2）实验中，应匀速竖直向上拉测力计，因为只有这样才能保证拉力稳定，η也稳定；
（3）
，第二次滑轮组的效率高于第一次效率，因为
。
（4）由（3）知，η2＞η1，而G2＞G1，所以，同一滑轮组，其效率高低与被提升的物重有关，物重越大，效率越高。
正确答案：
（1）3；2；
（2）竖直向上匀速；（3）62.5；高于；（4）被提升的物重
23、如图所示，工人用小车沿斜面把质量m=100kg的物品运送到高处。
已知斜面长L=3m，斜面高h=1.5m；工人沿斜面推车的推力F=600N，用时20s。
则：
工人推车的功率是 W；该斜面的机械效率
是 。
答案90；81.7%
解析克服物品重力做的有用功W有用=Gh=mgh=100kg×9.8N/k×1.5m=1470J
工人推车做的总功：
W总=FL=600N×3m=1800J
工人做功的功率为：
P总=W总/t=1800J/20s=90W
斜面的机械效率为：
η=W有用/W总=1470J/1800J=81.7%
24、如图40，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B,请在图中画出最省力的绕线方法；物块移动的距离为 cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，滑轮组的机械效率为 。
答案3.10 cm；60% 。
25、在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强先用弹簧测力计测出钩码重力G，按图甲所示组装好器材，拉动弹簧测力计使钩码上升，用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F，如表是他记录的一组数据．
（1）该实验的实验原理是 ．
（2）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为 J，总功为 J．
（3）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之是 ；结合图甲弹簧测力计放大图，可知小强的错误是 ．
（4）同组的小华多用了一个相同的滑轮组成了图乙所示的滑轮组来提升相同的钩码时，发现更省力，那么用小华的方法测出的机械效率比小强的将 （选填“偏大”，“偏小”，“不变”），其原因是 （不计绳重和摩擦）．
钩码总重G（N）
钩码上升高度h（m）
测力计拉力F（N）
测力计移动距离s（m）
2
0.05
0.4
0.15
答案 解：
（1）实验原理是：
η=
=
；
（2）W有用=Gh=2N×0.05m=0.1J；
W总=Fs=0.4N×0.15m=0.06J；
（3）由
（2）知，W有用＞W总；这是不合理的；
由图2知，测力计的分度值为0.2N，所以测力计的读数应为0.8N，而不是0.4N；
所以错误原因是：
进行测力计的读数时，读错分度值；
（4）由图知，小华做的额外功更多，所以机械效率会更低．
故答案为：
（1）η=
=
；
（2）0.1；0.06；
（3）W有用＞W总；进行测力计的读数时，读错分度值；
（4）偏小；相同有用功时，对动滑轮做的额外功多了．
26、工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是（ ）
A．W有=500J，η=62.5% B．W有=500J，η=80%
C．W有=800J，η=62.5% D． W有=800J，η=80%
答案D．
解：
（1）滑轮组做的有用功：
W有=Gh=800N×1m=800J；
（2）s=2h=2×1m=2m，
滑轮组做的总功：
W总=Fs=500N×2m=1000J，
滑轮组的机械效率：
η=
×100%=
×100%=80%．
27、在“测定滑轮组机械效率”实验中，现有下列器材；弹簧测力计、钩码、铁架台、二个动
滑轮和二
个定滑轮、长约2m细绳。
（1）为了完成实验，除以上器材外，还缺少的主要器材是 ；
（2
）在如图的实验装置
中，画出滑轮组最省力的绳子绕线方法；
（3）实验中，在测量绳端拉力时，必须 拉动弹簧测力计。
（4）实验测出弹簧秤示数为0.5牛，钩码重2牛，钩码上升高度为0.10米，动力移动距离为0.5米，则此滑轮组的机械效率为________。
答案
（1）刻度尺
（2）略（3）竖直方向匀速（4）80%
28、在探究斜面的机械效率与倾斜程度关系的实验中，将重5N的
物
体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次实验，记录数据如上表。
（1）实验时，应控制斜面的____不变。
（2）实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力f与
拉力F的大小关系为f F（选填“>”、“=”或“<”）。
（3）通过实验得出的结论是：
同一斜面的倾斜程度越大，机械效率越____，越省力。
请举出一个应用斜面省力的实例：
____。
答案
（1）粗糙程度
（2）﹤（3）高、盘山公路
29、甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%，则下列说法中正确的是（）
A.使用甲机械省力 B.使用甲机械省功
C.使用甲机械做功快 D.甲机械的有用功在总功中占的比例大
答案D
30、小明用如图所示的装置探究杠
杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．
（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高
度分别为h
1h2，则此次
杠杆的机械效率η为＝ ____ （用物理量的符号表示）．
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 ____ F1，此次弹簧测力计做的功将 ____ 第一次做的功．
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比 ____ （选填“最
大”、“最小”或“三次相等”）。
答案2mgh2/f1h1 大于小于最大
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