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第十二章 简单机械
第3节 机械效率
习题课
1．下列有关机械做功、功率和机械效率的说法，正确的是(　　)
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
D
2．用定滑轮提起一个重800 N的物体，用的拉力是1000 N，物体升高1 m，则人做的总功为 J，有用功为______J，额外功为______J，机械效率 。
1 000
800
200
80%
3．用动滑轮提起一个重800 N的物体，用的拉力是500 N，物体升高1 m，则人做的总功为______J，有用功为______J，额外功为______J。
1 000
800
200
4.如图所示，一卡车车厢车底底板距地面 1.5m 高，小张把一块 3m 长的钢板 AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用 F=600N 的力，把一个大木箱从 B 处推到 A 处的车上，已知木箱重为1000N。这个过程中，则小张推木箱做功大小为________J，斜面的机械效率大小为________ （结果保留一位小数）。
1800
83.3%
5. 如图所示，在相同时间内将同一物体从水平面拉至梯形平台顶端，已知物重为30N，F1＝20N，F2＝15N，平台高度h＝1m，斜面长LBA＝2m，LCD＝3m，则两次过程拉力做功功率P1____P2，机械效率η1____η2(均选填“＞”“＝”或“＜”)，物体沿斜面AB运动过程中所受摩擦力大小为______N。
＜
＞
W1＝F1LBA＝20N×2m=40J
W2＝F2LCD＝15N×3m=45J
W有＝Gh＝30N×1m=30J
W额＝W1-W有＝40J-30J=10J
????
?
由W额＝fLBA得到：
f=????额????????????=????????????????????=????????
?
6．如图所示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的(　　)
A．总功较大
B．有用功较小
C．额外功较大
D．机械效率较低
B
7.在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有____个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”“小于”或“等于”）
次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
3
2
62.5%
大于
8．如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有________段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
2
变大
η＝　　　　　　　　　　
W有用
W总
Gh
Gh+G动h
＝
（不计绳重和绳与滑轮间摩擦）
W有用
W有用+W额外
＝
9. 用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦)，下列做法能提高滑轮组机械效率的有( )
A. 增加物体被提升的高度 B．增加动滑轮的重力C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数 D. 增加物体的重力
D
10．小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率，他先后进行了两次实验，将钩码分别匀速竖直提升h1和h2的高度(h1＞h2)．对两次实验中一些物理量进行比较，正确的是(其中s为绳子自由端通过的距离，H为动滑轮上升的高度)(　　)
A．s1＝s2 B．H1＝H2
C．η1＝η2 D．W有用1＝W有用2
C
11．用如图所示的装置按顺序依次做“探究滑轮组机械效率和哪些因素有关”的实验：（已知ρ塑料＜ρ铝＜ρ铁）（1）实验时在三个装置上分别挂上相同的钩码，并且用力拉绳使钩码 　 　上升；（2）实验时不考虑绳重及摩擦，塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同，则拉力F1、F2、F3的大小关系是 　 　；机械效率η1、η2、η3的大小关系是 　 　；
（3）若每个钩码重5N，铝制滑轮的重力为2N，将钩码匀速提升20cm，不计绳重和摩擦，该铝制滑轮组的机械效率为 　 　。
竖直匀速
F1η1>η2>η3
η＝
Gh
Gh+G动h
＝
G
G+G动
83.3%
12．下图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s，改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组( )
A．总功为F2sB．额外功为GsC．机械效率为
D．有用功为F1s
D
13．如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体，使A物体在10 s内向右移动了2 m，若A物体受到的摩擦力大小为20 N，拉力F大小为50 N，则水平拉力F所做的功为________，滑轮的机械效率为________。
50 J
80%
s轮＝1 m
W总＝Fs＝50 N×1 m＝50 J
14．用如图所示的装置探究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是（　　）
A．实验时弹簧测力计可以在静止时读数
B．测量机械效率的原理：η＝????有用????总×100%
C．此装置可以探究滑轮组机械效率与绳子股数的关系
D．实验测量工具可以不用刻度尺
?
A
15.
Gh1
Fh2
①杠杆自重
②杠杆支点处的摩擦
<
变大
16.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率(实验原理η＝GhFs
)实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计。(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2.0N，钩码上升高度h为0.20m，测力计移动距离s为0.60m，则本次实验做的总功为____J，杠杆的机械效率为_______。请写出使用该杠杆做额外功的两个原因：
；
。
?
0.9
0.54
74%
克服摩擦
克服杠杆自重
答：_ ___； 请简要说明两条理由： ①_________________________________________； ②_________________________________________ 。
不能
两次实验时，动力没有作用在同一位置，有两个变量
仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
(2)根据上述装置，小明提出“杠杆的机械效率与重物所受重力大小，动力作用点位置两个因素有关”的猜想。他用该实验装置，先后将动力作用在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？
17．如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N/kg）。（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越________（选填“大”或“小”）；（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，定滑轮a的作用是_________________，若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，则能吊起货物的质量不能超过多少千克?_________
大
改变方向
6×103kg
（3）若将重为1.5×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升10m，再沿水平方向移动20m，则此过程中钢丝绳做功为多少焦?____________（4）若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104N的货物匀速提升到30m的高度，用时50s，则该起升电动机的实际功率是多少W?___________
8×103W
1.5×105J
18．为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与G物有关；猜想二：机械效率是否与G动有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙（a）所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变G物，计算并绘出η与G物关系如图乙（b）所示。根据图象他（　　）
A．只能验证猜想一 B．只能验证猜想二 C．既不能验证猜想一，也不能验证猜想二D．既能验证猜想一，也能验证猜想二
D
19．小华用如图甲所示的装置测滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）。（1）实验中，应 　 　拉动绳子的自由端，若偏离这个方向，测得机械效率将 　 　。（2）通过改变动滑轮的重力，提升同一物体，多次实验，将获得的数据绘制出如图乙所示的图像。分析图像可知：被提升的物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 　 　（填“高”或“低”）。（3）根据图乙中的A点提供的数据可知，
此时被提升的物体重力为 　 　N。
＝
低
竖直向上匀速
降低
3
20．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为________ N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为________%。
(不考虑绳重和摩擦)
100
80

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