学年度九年级物理上册 第11章 第5节 机械效率课时练习 新版苏科版.docx
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学年度九年级物理上册第11章第5节机械效率课时练习新版苏科版
第5节机械效率
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________
一．选择题（共15小题）
1．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．使用甲机械做功快
C．在相同的时间内，使用甲机械完成的功多
D．乙机械的额外功在总功中占的比例大
2．用规格相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组提升重物，如图所示。
已知G1=150N，G2=200N，动滑轮重G动=50N，滑轮与轴的摩擦忽略不计。
设甲的机械效率为η1，乙的机械效率为η2，则下列关系正确的是（ ）
A．F1＜F2，η1＜η2B．F1＞F2，η1＞η2C．F1＞F2，η1＜η2D．F1＜F2，η1＞η2
3．小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦。
针对这一现象，小明得出了4个结论：
①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率；其中正确的为（ ）
A．①、②、③B．②、③、④C．①、③、④D．①、②、③、④
4．一台电动机的额定电压是220V，其电阻是2Ω．正常工作时，通过的电流为5A，忽略各种摩擦，则电动机正常工作时将电能转化为机械能的效率约为（ ）
A．100%B．95%C．90%D．80%
5．如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A．0.4J 83.3%B．0.8J 91.7%C．0.8J 83.3%D．0.4J 91.7%
6．工人用如图所示的动滑轮，将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端
的拉力F为600N，不计绳重和摩擦。
以下结论正确的是（ ）
A．动滑轮的有用功为600JB．动滑轮的重力为400N
C．滑轮的机械效率为83.3%D．拉力F的功率为120W
7．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率。
保持O点位置不变，竖直向上拉动弹簧测力计使重为G的钩码缓慢匀速上升，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出C、B两点上升的高度为h1、h2．则下列说法正确的是（ ）
A．杠杆机械效率的表达式为
B．杠杆机械效率的表达式为
C．在如图水平位置拉升时F×OB=G×OA
D．若弹簧测力计始终竖直向上拉，则测力计示数不断变化
8．如图所示的装置，用250N的拉力F将重为400N的物体匀速提升2m，下列计算结果正确的是（ ）
A．总功为800JB．有用功为500J
C．额外功为300JD．机械效率为80%
9．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m。
把重物直接提升h所做的功作为有用功（g取10N/kg）。
下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
B．做的有用功是80J
C．此过程中斜面的机械效率为65%
D．物体受到的摩擦力大小为15N
10．用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．增大重物上升的速度B．增大重物上升的高度
C．减小定滑轮的重力D．减小动滑轮的重力
11．用如图所示滑轮组竖直向上匀速提升重物，下列说法错误的是（ ）
A．提升重物时，重物的机械能增加
B．物重相同时，减轻动滑轮的重力，可以提高滑轮组机械效率
C．将同一重物提升不同高度时，绳子拉力所做功相同
D．用相同的拉力以不同速度提升同一重物时，拉力做功功率不同
12．同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（ ）（每个钩码重相同，每个滑轮重相同）
A．实验的原理是二力平衡条件
B．实验需要用到的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺和停表
C．当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高
D．把钩码提升得越高，做的有用功越多，机械效率越高
13．某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”。
他做了如图所示的实验，并测算了各次实验装置的机械效率。
关于他的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）
A．根据①、②两次实验可知：
滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B．根据②、③两次实验可知：
同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低
C．根据该同学的探究结论可知，通过适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率
D．为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
14．如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．拉力的功率是99W
B．绳子自由端移动的速度是0.9m/s
C．利用滑轮组所做的有用功是450J
D．滑轮组的机械效率是80%
15．小明用如图所示的滑轮组将一个重为105N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为η1；若仍用该滑轮纽提升一个重为180N的物体。
此时滑轮组的机械效率为η2，则W、η1、η2分别是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．405J，75%，80%B．405J，75%，85%C．450J，70%，70%D．450J，70%，80%
二．填空题（共8小题）
16．某社区的送水工人坐电梯把一桶20kg的矿泉水从一楼匀速送到八楼的住户家，电梯对水做功 J，送水过程中电梯的效率是 。
（每层楼高为3m，人的质量50kg，电梯自重3500N，水桶质量和摩擦不计，g=l0N/kg）。
17．工人用如图所示的甲、乙两种滑轮，使同样一桶沙子以相同速度匀速上升，所用的拉力分别是F甲、F乙，滑轮机械效率分别是n甲、n乙，拉力的功率分别是P甲、P乙，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动滑轮重力，则F甲 F乙，η甲 η乙，P甲 P乙．（选填“＞”、“＜”或“=”）
18．如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则他所做的有用功是 J，滑轮组的机械效率是 。
19．用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，所做的总功为12000J，此时滑轮组的机械效率为 ；用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
20．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OC=4OA，B为OC的中点。
在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦。
提升该物体做的有用功是 J，总功 J，木棒重为 N。
21．如图所示，将质量为80kg的木箱，用一个平行于斜面向上的拉力从底端匀速拉到斜面顶端。
斜面长10m、高3m，在此过程斜面的机械效率为80%．则拉力做的功为 J，拉力所做的额外功为 J．若换一个质量小一点的木箱，用力匀速拉到斜面顶端，此时斜面的机械效率将 。
（选填“增大”、“不变”或“减小”）
22．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N，实验时要竖直向上且匀速拉动弹簧测力计。
若物体上升高度为10cm，此时弹簧秤如图中所示，是 N，则滑轮组机械效率为 。
23．如图所示，将一块lm长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端。
此过程中拉力做的总功是 J，机械效率为 ，木板对小铁块的摩擦力为 N。
三．实验探究题（共1小题）
24．图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。
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A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。
请你根据他们做的实验完成下列问题：
（1）物体提升的高度是 cm，拉力是 N，该滑轮组的机械效率η= ；
（2）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”）。
四．计算题（共2小题）
25．如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg。
（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）
（1）求工人放绳的速度。
（2）求滑轮组的效率η1
（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：
η2=4：
3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g=10N/kg）。
求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。
26．小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。
小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%．若小李质量为65kg。
（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
求：
（1）在此过程中小李所做的总功是多少？
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为多大？
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N？
参考答案
一．选择题（共15小题）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
D
A
D
B
C
C
B
D
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
选项
C
C
B
A
D
二．填空题（共8小题）
16．4200；4.8%。
17．＞；＞；＜。
18．1620；90%。
19．60%；变大。
20．36；40；10。
21．3000；600；不变。
22．2.4；75%。
23．50；80%；10。
三．实验探究题（共1小题）
24．
（1）5.0；2；75%；
（2）变小。
四．计算题（共2小题）
25．解：
（1）物体下降速度为：
v=
=
=1m/s；
因为有4段绳子，所以绳子上升的速度为：
v绳=4v物=4×1m/s=4m/s；
（2）因为有4段绳子，所以绳子运动距离s=4h=4×3m=12m；
放绳子的有用功：
W有用=Gh=160N×3m=480J；
放绳子的总功：
W总=Fs=50N×12m=600J；
滑轮组的效率：
η1=
×100%=
×100%=80%；
（3）物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，
由F=
（G动+G）可得，动滑轮重力：
G动=4F﹣G=4×50N﹣160N=40N；
已知η1：
η2=4：
3，
则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为：
η2=
η1=
×80%=60%；
物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
则此时滑轮组的机械效率：
η2=
=
=
=60%，
解得F拉物=60N；
完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，
由力的平衡条件可得：
4F绳=F拉物+G动，
则人对绳子的拉力：
F绳=
（F拉物+G动）=
（60N+40N）=25N，
因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；
人的重力为：
G人=m人g=50kg×10N/kg=500N，
对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，
则人受到竖直向上的支持力：
F支=G人+F绳=500N+25N=525N。
因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N。
答：
（1）工人放绳的速度为4m/s。
（2）滑轮组的效率η1为80%；
（3）求当物体完全浸没水中后，工入对地面的压力为525N。
26．解：
（1）小李所做的有用功：
W有=Gh=400N×12m=4800J，
由η=
×100%可得，在此过程中小李所做的总功：
W总=
=
=6000J；
（2）由v=
可得，材料匀速提升的时间：
t=
=
=12s，
拉力的功率：
P=
=
=500W；
（3）小李所做的额外功：
W额=W总﹣W有=6000J﹣4800J=1200J，
不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
所以，动滑轮的重力：
G动=
=
=100N，
小李的最大拉力：
F大=G人=65kg×10N/kg=650N，
由图知，n=2，则一次提升的最大物体重力：
G大=2F大﹣G动=2×650N﹣100N=1200N。
答：
（1）在此过程中小李所做的总功是6000J；
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为500W；
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过1200N。
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