1、九年级物理第一学期沪粤版第十一章机械功和机械能第3节机械效率同步练习题解析版一选择题1、下列关于机械效率的说法正确的是()A越省力的机械,机械效率越高B做功越少的机械,机械效率越低C做功越慢的机械,机械效率越低D总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高2、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()A0.4J83.3% B0.8J91.7% C0.8J83.3% D0.4J91.7%3、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()A手的拉力:F甲=
2、F乙;机械效率:甲=乙B手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙C手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙D手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙4、用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利用滑轮组所做的有用功是450JB拉力的功率是99WC绳子自由端移动的速度是0.9m/sD滑轮组的机械效率是80%5、如图,已知斜面倾角为30,斜面高2m。小明沿斜面将重为400N的货物由底端匀速拉到顶端,用时10s。已知拉力大小为300N,绳重不计,则下列说法中正确的是( ) A小明对货物做的有用功是1200J B小明对绳的拉力的功率是80W C. 斜面的机械
3、效率是667 D物体受到斜面的摩擦力是90N6、如图所示,利用四种装置提升同一重物,每个滑轮质量相同若均把重物提升相同的高度(不计摩擦),下列说法正确的是()A使用A装置与B装置一样省力 B使用D装置最省力C使用B装置的机械效率最高 D使用C装置的机械效率最高7、在生产和生活中经常使用各种机械,下列说法正确的是( )A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功 B.机械做功越快,机械效率越高C.功率越大的机械,做功越快 D.机械做功越多,机械效率越高二填空题8、如图所示,用动滑轮把重为 40N 的物体 A 以 0.5m/s 的速度匀速 提升,用时 4s,拉力 F 的大小是 25N,则拉力 F 的功
4、率是_W, 动滑轮的机械效率是_。9、工人借助如图所示的装置,在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m,已知他对绳子的拉力为该过程中,工人所用装置的机械效率为_,工人对绳子拉力的功率为_W。10、如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为240 N的泥桶,动滑轮重为30 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在10 s内将绳子匀速向上拉9 m,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_。11、往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为 ,若实际用力为500
5、N,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 (g取10N/kg)12、市民搭乘电梯从地面升至410m高的观光环廊。电梯轿厢上升时的工作原理如图所示。以与轿厢相连的动滑轮为参照物,轿厢中的人是_(填“运动”或“静止”)的。电梯启动过程中,人受_(填“平衡力”或“非平衡力”)作用。若轿厢中的乘客增加时,该装置的机械效率_(填“增大”“不变”或“减小”)。13、小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N的硬棒,他将棒的一端固定,把重为15N的物体挂在棒的中点,然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端,如图所示,若把物体提升了10cm,则小明作用在杠杆上的拉力是N,此过程中杠杆的
6、机械效率是14、在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙 3 次实验,实验数据记录如表:实验次数钩码所受的重力 G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离 s/m机械效率120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15(1) 实验中要竖直向上_ 拉动弹簧测力计,使钩码升高。(2) 表格中编号处数据应为_,编号处数据应为_.(3) 分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与_有关。(4) 若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率_(变大/
7、变小/不变).15、如图所示,小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时,用20N的拉力将重为30N的物体匀速提升30cm.求:此滑轮组是由 段绳子承担动滑轮和物体的总重。滑轮组的机械效率是 %测量滑轮组的机械效率时,下列因素中:a动滑轮重力、b绳子绕法、c摩擦力、d定滑轮重力、e物体重力,对滑轮组机械效率有影响的是()Aacde Bbce Cace DAbcde三计算题16、如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场,工程师用起吊装置在江中起吊工件. 己知工件重4000N,每个滑轮重500N,声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波,经过0.02s后收到回
8、波.(不计绳重和摩擦,g=10N/kg,水=1.0103kg/m3) (1)求工件在水下的深度;(2)不计工件的高度,求水对工件产生的压强;(4)当工件在水面下匀速上升时,绳子自由端的拉力为500N,求工件的体积;(4)不计动滑轮体积,求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率(结果在小数点后保留一位数字).17、如图所示,工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m。求:(1)推力做的功(2)斜面的机械效率。(3)若想增大此斜面的机械效率,可采取什么方法? (答一种方法即可)18、如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0
9、.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,试问:(1)5s内拉力F所做功的大小是多少?(2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少?参考答案一、选择题1、【考点】机械效率【专题】定性思想;功、功率、机械效率【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少,表示做功的快慢;机械效率是有用功与总功的比值功率与机械效率是完全不同、毫无联系的两个不同概念【解答】解:A、机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与否与机械效率大小没有关系,故A错误;B、机械效率越低,说明做的功中有用功所占的比例越低,并不一定就是做的功少故B错误;C、做功越慢
10、的机械功率越小,功率与机械效率是两个没有关系的概念,不能说做功越慢的机械机械效率越低,故C错误;D、机械效率是有用功与总功的比值,在总功相同时,有用功越大,机械效率就越高,故D正确故选D【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系功率由功和时间共同决定,机械效率由有用功和总功共同决定2、C机械效率的计算;EH:有用功和额外功【分析】(1)题目没有指明不计摩擦和绳重,因此是需要计摩擦和绳重,此时额外功不能直接计算,需要用总功减去有用功得到,W总=Fs,W有用=Gh,W额=W总W有用;(2)根据=求出机械效率【解答】解:(1)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=20.4m=0.8m,W总=Fs=
11、6N0.8=4.8J,W有用=Gh=10N0.4m=4J,W额=W总W有用=4.8J4J=0.8J,(2)滑轮组的机械效率:=100%=100%83.3%故选:C3、D【考点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率【分析】解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮,动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮; 使用定滑轮不省力但能改变力的方向,使用动滑轮能省一半力,但费距离;求解机械效率可以利用公式=100%,其中W有是克服物体重力做的功,W总是拉力做的功【解答】解:由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等
12、于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:F甲F乙;两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式=100%可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小;故选D4、B【考点】机械效率的计算;速度的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率;功率的计算【分析】克服物体的重力所做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功,根据W=Gh求出有用功和总功,根据P=求出拉力的功率,根据=100%求出滑轮组的机械效率,由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,利用v=求出绳子自由端移动的速度【解答】解
13、:A、利用滑轮组所做的有用功:W有=Gh=300N3m=900J,故A错误;B、不计绳重和摩擦,拉力做的功:W总=(G+G动)h=3m=990J,拉力的功率:P=99W,故B正确;C、由图可知n=2,则绳端移动的距离:s=2h=23m=6m,绳子自由端移动的速度:v=0.6m/s,故C错误D、滑轮组的机械效率:=100%90.9%,故D错误;故选B5、C 由题可知G=400N,F=300N,h=2m,S=4m,则W有=Gh=800J,W总=Fs=1200J,拉力的功率P=120W,机械效率=800J/1200J100=66.7;摩擦力f=100N,C对。6、C【考点】动滑轮及其工作特点;定滑轮
14、及其工作特点;滑轮组及其工作特点;机械效率的计算【分析】根据下列知识分析判断:(1)定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向;动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,可以省一半力,不能改变力的方向(2)相同的重物提升相同的高度,所做有用功一样,但提动滑轮要多做额外功,机械效率低【解答】解:A、甲为动滑轮可以省一半的力,乙为定滑轮,不能省力,故A错误;B、图中FA=(G+G动),FB=G,FC=(G+G动),FD=(G+G动),故B错误;CD、提升相同的重物至同一高度时,所做有用功相同,但甲要克服动滑轮的重做额外功,所以B的机械效率最高,故C正确,D错误故选C7、C 二、填空题8、 (1
15、). 25 (2). 80%【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升,即。总功为:拉力 F 的功率是:;有用功为:机械效率为:。点睛:涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,明确这些功,求效率就很简单了。9、 (1). (2). 200【解析】试题分析:由题意知:货物的重力G=700N,上升的高度h=4m,拉力F=500N,移动的距离s=8m,所用的时间t=20s,则W有=Gh=700N4m=2800J,W总=Fs=500N8m=4000J,机械效率=W有/ W总=2800J/4000J=70%;拉力的功率P= W总/t=4000J/20s=20
16、0W。考点:功、功率及机械效率的计算10、27 90 243 88.9% 11、【考点】F6:斜面的机械效率;7Y:轮轴及其他常见简单机械【分析】(1)人做的有用功是将物体沿斜面推上小车,即将物体升高了h,故有用功为人克服重力做功,利用功的原理由W=mgh=Fs,可求得施加的推力;(2)利用已求得的有用功和总功,由机械效率公式可求得斜面的机械效率;(4)人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功,则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力【解答】解:(1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功:W有=Gh=mgh=120kg10N/kg1m=1200J;Fs=mgh=1200
17、J,解得:F=400N;(2)人所做的总功:W总=Fs=500N3m=1500J;斜面的机械效率:=100%=100%=80%;(3)W总=W有+W额即:Fs=Gh+fs所以f=100N;答:(1)人做有用功为1200J;(2)斜面的机械效率为80%;(3)摩擦力为100N12、静止;非平衡力;增大13、【考点】杠杆的机械效率【分析】(1)杠杆质地均匀,杠杆重5N作用在杠杆重心上,物体的重力也作用在杠杆重心上,拉力要克服这两个力,知道动力臂和阻力臂的关系,求出动力大小;(2)使用任何机械都不省功,动力是阻力的二分之一,动力移动的距离是阻力移动距离的2倍,求出有用功和总功,求出杠杆的机械效率【解
18、答】解:15N的物体和5N杠杆的重作用在杠杆中点上,动力竖直作用在杠杆的末端,动力臂是阻力臂的2倍,所以动力是阻力的二分之一,所以F=(G+G杆)=(15N+5N)=10N使用任何机械都不省功,动力是阻力的二分之一,动力移动的距离是阻力移动距离的2倍,有用功:W有=Gh=15Nh,总功:W总=Fs=10N2h,机械效率:=75%故答案为:10;75%14、 15、解:因为一个动滑轮提供两条绳子,而动滑轮中间的挂钩也提供一条,所以重物和动滑轮由3段绳子承担;滑轮组的机械效率:总功等于有用功加额外功,减小动滑轮重力,可以减小额外功,从而减小总功,根据可知,可以提高滑轮组的机械效率,故a有影响;,改
19、变绳子绕法、减小定滑轮重力,滑轮组的机械效率不变,不能提高滑轮组机械效率,故b、d无影响;总功等于有用功加额外功,减小绳子与滑轮之间的摩擦,额外功减小,总功减小,有用功不变,可以提高滑轮组的机械效率,故c有影响;,增大重物重力,可以提高滑轮组的机械效率,故e有影响;故选C。故答案为:3;75;C。三计算题16、解:(1)h=vt=1500m/s0.02s=15m (2分)(2)P=水gh=1.0103kg/m310N/kg15m=1.5105Pa (2分)(3) 不计绳重及摩擦,F拉= F浮=G物+G轮nF拉=4000N+500N3500N=3000N F浮= 水gV排 V排= (2分) (5)工件在水中匀速上升时,= (2分)17、解:(1)推力做的功 (2)(3)换一更光滑的斜面(或增大斜面的倾角)。18、解:如图所示,有三股绳子作用在滑轮上,故自由端移动的速度5秒内绳移动的距离5秒内拉力所做的功由于物体水平向左做匀速直线运动,物体受到滑轮对其水平向左的拉力和水平向右的摩擦力,物体受力平衡,故,因为滑轮组的机械效率为,则所以:,
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