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第2章　机械与动力工程 第1节　简单机械(7)
选择题每小题3分，共21分；填空题每空2分。
1.关于机械效率，下列说法正确的是(　　)
A.机械效率越大，越省力
B.机械效率越大，做功越多
C.机械效率越大，功率越大
D.机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小
2.如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且动滑轮的重力小于物体重力，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是(　　)
第2题图
A.三个装置所做的有用功为W甲=W乙=W丙
B.绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙
C.绳子自由端的拉力大小为F甲＞F乙=F丙
D.三个装置的机械效率为η甲＞η乙=η丙
3.通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是
(　　)
A.增加动滑轮数量，减小拉力
B.减少提升重物的重力，减小拉力
C.减少提升高度，减少做功
D.增加提升重物的重力，增大有用功
4.如图所示，古代人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，
第4题图
从而将水桶从井中提出。下列说法正确的是(　　)
A.该装置能够省功
B.取水时克服水的重力做的功是有用功
C.取水时克服水的重力和桶的重力做的功是额外功
D.取水时克服水的重力和桶的重力做的功是总功
5.“建设美丽城市，优化市内交通”，某市在建设轻轨1号线使用了大型机械——盾构机。如图所示是轻轨建设施工挖隧道的盾构机的正面，下列关于工作中的盾构机说法正确的是(　　)
第5题图
A.做的功越多，机械效率越高
B.做功多的盾构机，功率大
C.延长工作时间，可提高机械效率
D.做功越快的盾构机，功率越大
6.如图所示，为提升重物，现选用粗细均匀、重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一重物挂在A、B两处，每次用力让重物匀速上升相同高度，下列说法正确的是(　　)
第6题图
A.重物在A处，人做的有用功多
B.重物在B处，杠杆的机械效率更高
C.重物在A处，人做的额外功少
D.提升重物过程中杠杆是费力、省距离的
7.利用如图所示的滑轮组在10 s内将重物A沿水平方向移动了2 m，已知物体A的重力为500 N，拉力F为40 N，滑轮组的效率为75%，下列说法正确的是
(　　)
第7题图
A.物体A在移动的过程中重力做的功为1000 J
B.物体A受到的滑动摩擦力为160 N
C.物体A所受的滑动摩擦力做功的功率是18 W
D.拉力F做的功为180 J
8.(10分)小科用水桶从水井中打水，对桶中水做的功是　　(选填“有用功”“额外功”或“总功”，下同)，拉力所做的功是　　，对水桶做的功是　　。假若水桶掉进了水井中，打捞起水桶的过程中，对桶中的水做的功是　　，对水桶做的功是　　。
9.(4分)如图甲所示，小科分别将A、B两个完全相同的物体，沿左右两边斜面拉到顶端，做功情况如图乙所示。
第9题图
(1)小科对B做的额外功是J。
(2)　　(选填“左”或“右”)侧斜面的机械效率更高。
10.(6分)如图所示是我国古代著名的水利灌溉机械——龙骨水车。它可以利用人力驱动水车，
第10题图
方便将低处的水搬到高处。当人转动摇杆时，大轮随之转动，摇杆和大轮相当于一个　　(选填“轮轴”或“定滑轮”)。工作时木链旋转一周，刮水板可将40 kg的水提升到离水源2.5 m高的田地中，所用时间为25 s，人力驱动刮水板的平均功率约为80 W。该过程中，龙骨水车所做的有用功为J，机械效率为。(g取10 N/kg)
11.(10分)测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。
第11题图
实验 次序 钩码重 力G/N 钩码上升高 度h/cm 拉力 F/N 绳端移动距 离s/cm 机械 效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　　运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为N 。
(2)第2次实验时滑轮组的机械效率是。
(3)分析第1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　　(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析第3、4次实验的数据可知，若仅增大绳端移动距离，则滑轮组的机械效率将　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.(6分)如图所示为某汽车起重机利用卷扬机吊起物体A的示意图。卷扬机把质量为2.7×103 kg的物体A以0.1 m/s的速度匀速提升。卷扬机的牵引力F为1×104 N，不计绳重与摩擦。求：(g取10 N/kg)
第12题图
(1)(2分)卷扬机牵引力的功率。
(2)(2分)动滑轮的重力。
(3)(2分)滑轮组的机械效率。
参考答案
第1节 简单机械(7)
选择题（1~7）1.D　2.C　3.D　4.B　5.D　6.B　7.C
8.对桶中水做的功是有用功；拉力所做的功是总功；对水桶做的功是额外功；打捞水桶时对水做的功是额外功
9.（1）0.5 J　（2）右侧斜面机械效率更高
10.摇杆和大轮相当于轮轴；有用功 W有＝mgh＝40 kg×10 N/kg×2.5 m＝1000 J；总功 W总＝Pt＝80 W×25 s＝2000 J，机械效率 η＝×100%＝50%
11.（1）匀速直线；0.6 N　（2）62.5%　（3）大；不变
12.（1）自由端速度 v＝nv物＝3×0.1 m/s＝0.3 m/s，卷扬机牵引力功率 P＝Fv＝1×104 N×0.3 m/s＝3000 W　（2）G动＝nF mg＝3×1×104 N 2.7×103 kg×10 N/kg＝3000 N　（3）η＝×100%＝×100%＝90%（其中 G＝mg＝2.7×103 kg×10 N/kg＝2.7×104 N＝27000 N；nF＝3×1×104 N＝30000 N）
解析
注：第12题滑轮组 n＝3；效率 η＝G/nF＝mgh/(nFh)＝mg/(nF)＝27000/(3×10000)＝90%。

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