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/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
11.3 机械效率
一、单选题
1．用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样重的物体，（若不计绳重及摩擦），其中机械效率最大的是（　　）
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．一样大
2．物理学引领着人类对自然奥秘的探索，深化着人类对自然界的认识。下列说法中正确的是（　　）
A．中国空间站在太空中以7.68km/s的速度绕地球飞行时，其所受合力为0
B．在托里拆利实验中，若只将玻璃管换成更细的玻璃管，水银柱的高度将不变
C．热气球的升空原理和飞机的升空原理相同
D．螺旋式千斤顶是一种可以省功的机械
3．下列关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　）
A．机械的功率越大，做功越快
B．机械效率越高，做功越多，功率越大
C．机械效率越高，做功越少，功率越大
D．机械效率越高，做功越少，但功率不一定大
4．如图所示，这是古人用脚踏碓(dui)舂米(将稻谷去皮)的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠能够绕着口点上下转动，杠的前端装有一块锥形石头。古人不断用脚踩踏木杠后端，就可以春米。下列分析正确的是
A．脚踏碓相当于省力杠杆
B．克服石头所受重力做的功是额外功
C．使用这种杠杆可以省功
D．增大石头的质量可以提升脚踏碓的机械效率
5．提起相同质量的物体时，甲滑轮组比乙滑轮组的机械效率高。当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（　　）
A．甲滑轮组做的有用功较多
B．动力对甲滑轮组做的总功较多
C．乙滑轮组做的额外功较多
D．动力对甲、乙两滑轮组做的总功相同
6．如图甲，工人启动卷扬机，将重为800N的沙箱A（内装沙子）匀速吊起，已知空沙箱A的质量为10kg，每个滑轮重200N，沙箱A移动的距离与时间的关系如图乙所示。a段绳子能承受的最大拉力为1500N，连接滑轮组的绳子能承受最大拉力为800N。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．卷扬机每秒内卷起的绳子长度为0.4m
B．卷扬机对细绳拉力F的功率为160W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．此滑轮组的最大机械效率可达93.75%
二、多选题
7．山间公路往往环绕山坡，盘山而上，汽车这样上山相比于直线沿坡（路程较短）行驶时（　　）
A．汽车的功率更大 B．汽车的所需的牵引力更小
C．机械效率更大 D．机械效率更小
三、填空题
8．如图所示，斜面长s＝1m，高h＝0.3m，用力F的拉力沿斜面将一重G＝50N的木块从底端匀速拉到顶端，木块受到的摩擦力f＝5N，木块克服重力做的功W＝　 　J，拉力做的功为　 　J。
9．南南用如图所示的起重机，用将的货物从1楼提到3楼（地面为1楼），每层楼高，拉力做功，该起重机的机械效率为　 　，拉力的功率为　 　（g=10N/kg）。
10．如图所示在竖直向下的拉力F作用下，重为900N的建筑材抖A在5s内匀速竖直上升了1m，在这个过程中，拉力F为500N，滑轮组的机械效率为　 　，拉力F做功的功率为　 　W。
11．在新农村建设中，工人师傅自制了如图所示的装置向高处运送材料。某次运送的材料重为300N，在拉力的作用下，材料匀速上升4m。则该过程中，克服材料所受重力做的有用功为　 　J，该装置的机械效率为　 　。
12．如图所示，用一滑轮组将重为G的物体A沿水平方向匀速拉动S，物体A与地面间的摩擦力是f，水平拉力为F，
①求总功　 　，有用功　 　，滑轮组的机械效率　 　．（用题目中物理量的符号表示）
②在物体A上在加放一个同样物体B，此时拉力F将　 　（填“变大”“不变”或“变小”）
③加一个物体B后此滑轮组的机械效率将　 　（填“变大”“不变”或“变小”），你的判断依据是：　 　．
13． 如图所示，物重为，用滑轮组将重物匀速提升，所用拉力为，则拉力所做功为　 　 ，滑轮组的机械效率为　 　 。
四、计算题
14．生活中，利用斜面将重物推上车厢比直接将重物搬上车厢要轻松许多。如图所示，小聪为了节省体力，他用大小为400N的推力F将质量的物体沿着高，长的斜面匀速推上车厢。这一过程用时10s，推力方向与斜面方向平行。求：
（1）斜面的机械效率；
（2）在匀速推动物体至车厢的过程中，小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率。
15．如图所示是一台起重机在长江边工作的示意图。现在用此起重机从水中把重1.5×104N，体积为0.6m3的物体G匀速提起。已知物体在水面下时，滑轮组的钢丝绳自由端拉力F为3750N，物体受到的拉力F′所做的功为有用功。（不计摩擦和绳重，ρ水=1.0×103kg/m3）则物体浸没在水中时，求：
（1）受到的浮力和拉力F′；
（2）重物在未出水前被提升时，滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重。
五、综合题
16．一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，则
（1）滑轮组所做的有用功是多少？
（2）拉力做功的大小？
（3）计算该滑轮组的机械效率．
六、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示）螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。
（1）盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省 　 　，但不能省 　 　。
（2）使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转两圈，螺杆将质量为m的重物上举的高度为h，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=　 　。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 　 　。（选填“加润滑油”或“加长手柄”）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】机械效率的大小比较
2．【答案】B
【知识点】力的合成与应用；大气压强的测量方法；流体压强与流速的关系；有用功和额外功
3．【答案】A
【知识点】功率的概念；机械效率
4．【答案】D
【知识点】杠杆的分类；增大或减小机械效率的方法
5．【答案】C
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
6．【答案】A
【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
7．【答案】B,D
【知识点】功率的概念；功率计算公式的应用；机械效率
8．【答案】15；20
【知识点】有用功和额外功
9．【答案】75；400
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率
10．【答案】90%；200
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
11．【答案】1200；75%
【知识点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
12．【答案】W总=3Fs；W有用=fs；η= ；变大；变大；有用功也变大，额外功不变，总功变小，由η= 可知机械效率变大
【知识点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
13．【答案】3750J；80%
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
14．【答案】（1）解： 小聪将物体推上车厢做的有用功
小聪推力做的总功
斜面的机械效率
（2）解： 匀速推动物体至车厢的过程中，小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做的功
小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率
【知识点】功率的计算；机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
15．【答案】（1）解：物体完全浸没在水中时，则V排=V物=0.6m3
浸没在水中时物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N
物体的重力G=1.5×104N；物体被匀速提起，则物体受到的拉力F′=G-F浮=1.5×104N-6×103N=9×103N
答：受到的浮力是6×103N和拉力F′是9×103N；
（2）解：由图知，承担物重绳子的股数为n=3，拉力端移动距离s=nh，由题可知，物体受到的拉力F′所做的功为有用功，重物在未出水前被提升时，滑轮组的机械效率
答：重物在未出水前被提升时，滑轮组的机械效率是80%；
（3）解：不计摩擦和绳重，拉力
则动滑轮的重力G动=3F-F′=3×3750N-9×103N=2250N
答：动滑轮的重是2250N。
【知识点】浮力大小的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
16．【答案】（1）解：滑轮组所做的有用功：
答：滑轮组所做的有用功是450J.
（2）解：由图可知n=3，则绳子的自由端通过的距离： ；
拉力做功： .
答：拉力做功为600J.
（3）解：该滑轮组的机械效率：
.
答：该滑轮组的机械效率为75%．
【知识点】机械效率的计算；有用功和额外功
17．【答案】（1）力；功
（2）；加润滑油
【知识点】机械效率的计算；功的概念
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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