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11.3 机械效率
一、单选题
1．如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑“轮与绳子的摩擦。下列判断不正确的是
A．甲方式中车对绳子的拉力为400N
B．乙方式中人对绳子的拉力为210N
C．甲、乙两种方式做的有用功相等
D．甲、乙两种方式的机械效率相等
2．下列物理数值最接近实际的是（　　）
A．标准大气压强为1.013×108Pa
B．成人标准体重为600kg
C．滑轮组的机械效率可以达100%
D．人体最适宜的环境温度约为20℃
3．下列说法中正确的是（　　）
A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功
B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功
C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功
D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功
4．下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（　　）
A．做功快的机械，功率一定大
B．物体受力且运动，力对物体一定做功
C．机械效率高的机械，功率一定大
D．做功多的机械，机械效率一定高
5．如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（　　）
A． B． C． D．
6．如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮重为40N
B．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C．拉力做功功率为300W
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
二、填空题
7．在“再探动滑轮”的实验中，小明用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动滑轮，使挂在它下面重为3N的钩码缓缓上升0.2m，钩码上升的时间为4s。绳受到的拉力为2N，此过程中钩码上升的速度为　 　m/s，拉力的功率为　 　W，动滑轮的机械效率为　 　。
8．某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为125N（不计绳重及摩擦），该滑轮组的机械效率是　 　。
9．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中拉力F甲＝　 　N，图乙装置的机械效率η＝　 　。
10．如图所示，工人用30N的拉力将重为150N的重物匀速向左移动40cm，物体与地面间摩擦力为45N。则此过程中滑轮组的机械效率是 　 　。
11．如图所示，斜面高为2m，用斜面向上大小为250N的拉力F，将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动，经过10s到达顶端，则拉力的功率是　 　W，物体与斜面间的摩擦力是　 　N．
12．如图所示，小京利用动滑轮在A端匀速提起重200N的货物，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则他拉绳子A端的拉力F为　 　N；实际测量A端的拉力为120N，不计绳重及摩擦，则该动滑轮的重量为　 　N，这个动滑轮的机械效率为　 　%。
三、综合题
13．如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为3kg，动滑轮、杆和衣架总质量为1kg。小明同学用力F拉动绳子自由端，在4s时间内使衣服匀速升高1m。（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）在A、B、C、D、E等五个滑轮中，属于动滑轮的是　 　；
（2）拉力F做功的功率；　 　
（3）在此过程中升降衣架的机械效率。　 　
四、计算题
14．一台起重机将重3600N的货物匀速提高4m．求：
（1）起重机做的有用功；
（2）如果额外功是9600J，起重机的机械效率．
15．体重为800N的人，用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N，人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力，则：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？
（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？
（3）滑轮组所用动滑轮的重力是多少？
16．如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起600kg的货物时，绳端的拉力F是2500N，不计摩擦和绳重，g取10N/kg。
（1）滑轮组的机械效率多大；
（2）货物在10s内匀速上升5m，绳端拉力F的功率是多大；
（3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中动滑轮质量相同，若配重质量为3t，平衡臂长，起重臂长，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。
五、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题
国产大飞机C919
如图所示的C919为我国自行研制的中型喷气式民用飞机。2021年3月，C919已取得适航证并交付首架。C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3质量为5kg。机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。该机有较大的翼载，冀载指飞机的最大起飞质量与机冀面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压
巡航速度 920km/h 发动机的巡航推力
（1）在万米高空，机体1m2面积上承受内外气体的压力差约为　 　N；为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断　 　（选填“加热”或“制冷”）；
（2）C919在适航认证阶段，其中非常重要的一项就是结冰试验，飞机表面结冰是由于飞机飞行过程中过冷水滴或降雨碰到机体后　 　而形成的，也可由水蒸气在机体表面　 　（前两空均填物态变化过程）而成，上述两个过程都是　 　热过程，飞机表面结冰后，会破坏其空气动力学外形，使飞机升力减小，阻力　 　，（选填“增大”“减小”或“不变”）影响飞机的稳定性和操控性；
（3）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为　 　 m2；
（4）若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，燃料完全燃烧产生的内能为，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
2．【答案】D
【知识点】摄氏温度及其计算；质量及其特性；压强；机械效率
3．【答案】C
【知识点】有用功和额外功
4．【答案】A
【知识点】功率的概念；机械效率；功
5．【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
6．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功
7．【答案】0.05；0.2；75%
【知识点】动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
8．【答案】80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
9．【答案】100；80%
【知识点】动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
10．【答案】75%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
11．【答案】150；50
【知识点】功率的计算；有用功和额外功
12．【答案】100；40；83.3
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
13．【答案】AD；10W；75%
【知识点】功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
14．【答案】（1）解：起重机做的有用功：
W有=Gh=3600N×4m=14400J
答：起重机做的有用功为14400J.
（2）解：W总=W有+W额=14400J+9600J=24000J，
起重机的机械效率：η= = ×100%=60%．
答：如果额外功是9600J，起重机的机械效率为60%.
【知识点】机械效率的计算；有用功和额外功
15．【答案】（1）解：滑轮组提升重物所做的有用功是W有=Gh=900N×8m=7200J
答：滑轮组提升重物所做的有用功是7200J；
（2）解：滑轮组提升物体所用的时间为t=
由图乙可知，当t=20s时，拉力做的总功为8000J，则滑轮组提升重物的机械效率是η=
答：滑轮组提升重物的机械效率是90%；
（3）解：不计钢丝绳的重力、摩擦力，根据η=
得90%=
解得动滑轮重力G动=100N。
答：滑轮组所用动滑轮的重力是100N。
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
16．【答案】（1）80%；（2）3750W；（3）850kg
【知识点】杠杆的平衡条件；机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
17．【答案】（1）；加热
（2）凝固；凝华；放；减小
（3）145
（4）50%
【知识点】凝固与凝固放热特点；凝华及凝华放热；密度公式及其应用；机械效率的计算
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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