3认识简单机械3机械效率

经典例题

1. 质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如下列图，绳的自由端拉力为25N。求石块在上升过程中：

(1)石块受到的浮力为多少？

(2)绳的自由端拉力做功为多少？

(3)动滑轮的机械效率为多少？(ρ石 =3×l03 kg/m3，g=l0N/kg)

2. 如下列图，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子l0s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g= l0N/kg。求：

(1)箱子受到的重力；

(2)工人做的有用功；

(3)滑轮组的机械效率；

(4)工人所做总功的功率。

3. 某尝试小组的同学在探究斜面的机械效率时，他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动，收集了下表中的尝试数据：

尝试

次数 斜面的倾斜程度 小车重力

N 斜面高度

m 沿斜面拉力

N 斜面长

m 机械

效率

l

较缓

5

1

45%

2

较陡

5

1

69%

3 最陡 5 l 83%

(1)阐发上表中的数据得出：当斜面____时，越省力；

(2)阐发上表中的数据还可得出：当斜面____时，斜面的机械效率最大；

(3)该小组又做了第4次尝试：他们在斜面上铺上棉布，使斜面变糨糙，保持斜面高和长别离为和1m，用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动，读出这时弹簧测力计的示数为，那么他们测出斜面的机械效率为____。把第4次与第____次的测量成果比拟较，才能得出：当斜面越粗拙时斜面的机械效率越小。

4. 小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下列图。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角Ɵ的大小屡次测量，得到下表所示的数据：

斜面倾斜角Ɵ 12° 30° 45°

小车重 N 5

5

5

斜面高度m

斜面长m l

1

1

拉力N

3.6

有用功 J

总功 J

机械效率 48% 69%

(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。

(2)阐发上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角Ɵ越____，斜面越省力，斜面的机械效率越____。

(3)尝试过程中拉力的标的目的应与斜瑟____。

(4)假设想探究斜面的机械效率与物重的关系，那么要保持____不变，斜面的光滑程度不变，只改变____，这种研究问题的方法我们称之为____法。

5. 某尝试小组在测滑轮组机械效率的尝试中得到的数据如下表所示，尝试装置如下列图。

尝试次数 1 2 3

钩码重N

4

4

6

钩码上升高度m

0.1

绳端拉力N

绳端移动距离m

0.3

机械效率

74%

57%

83%

(1)通过表中数据可阐发出尝试l是用____图做的尝试，尝试2是用____图做的尝试。通过尝试1和尝试2的数据阐发可得出结论：使用不同的滑轮组，提升不异的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率____。

(2)比较尝试l和尝试3可得正确结论：使用同一滑轮组，____，可以提高滑轮组的机械效率。

6. 某同学测量滑轮组的机械效率时，先用弹簧测力计测出物重G，按图所示组装好器材，拉动弹簧测力计使物体匀速上升，用刻度尺别离测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F，最后，按照 公式ƞ=Gh/Fs ×100% 算出滑轮组的机械效率。

(l)以上操作过程存在一处错误，请在错误的句子下面画上横线，并写出正确的操作方法： 。

(2)为了提高滑轮组提升物体时的机械效率，请提出两条办法：

①

②

学业程度测试

1．以下关于有用功和总功的说法中，正确的选项是( )

A．用水桶从井中提水时，对桶做的功是有用功

B．用水桶从井中提水时，对水做的功是总功

C．桶掉到井里，从井里把桶捞起来时，对桶做的功是有用功

D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来时，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功

2．简单机械的机械效率高是指( )

A．有用功多 B．额外功少

C．总功多 D．有用功占总功的比例高

3．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们别离把不异质量的物体匀速提升不异的高度。两者比拟，甲升降机( )

A．电动机做的总功较少 B．电动机做的总功较多

C．提升重物做的有用功较少 D．提升重物做的有用功较多

4. 用四个完全不异的滑轮和两根不异的绳子组成如下列图的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦( )

A．甲较省力且机械效率较高

B．乙较省力且机械效率较高

C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率不异

D．两个滑轮组省力程度不异，机械效率不同

5．如下列图，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，那么以下说法中正确的选项是( )

A．拉起的物体质量越大，机械效率越高

B．动滑轮的质量越大，机械效率越高

C．拉起的物体的速度越大，机械效率越高

D．物体被拉起的越高，机械效率越高

6．如下列图，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面标的目的400N的力把重l 600N的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是 J，斜面的机械效率是

7．如下列图，斜面长5m，高2m，拉力为50N。操纵这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。那么拉力做功的功率为____W，该装置的机械效率为____。

8．用如下列图的尝试装置测量杠杆的机械效率。尝试时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

(1)尝试中，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1.0N，钩码上升高度h为0. 1m，测力计移动距离s为0. 3m，那么杠杆的机械效率为 %。请写

出使用该杠杆做额外功的一个原因

(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该尝试装置，先后将钩码挂在A、日两点，测量并计算得到下表所示的两组数据

次

数 钩码吊挂点 钩码总重N 钩码移动距离m 拉力N 测力计移动

距离m 机械效率 %

l A点 0.7 0. 30

2 B点 0. 30

按照 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 ____；请简要说明两层次由：① ；②

9. 2007年5月6日上午，全球瞩目的“南海1号〞古沉船整体打捞步履正式启动。我国打捞工作者和相关领域的专家为了让这一艘漂浮于南海25m深处近千年的古船重见天日，做了很多科技攻关，取得了重大的技术冲破。“华天龙〞号起吊船抵达打捞现场后，将质量为l000t的钢制沉井吊起，如下列图。此时滑轮组的机械效率为85%．那么钢缆拉力F为多大 (g

取l0N/kg，成果保留三位有效数字)

中考能力测试

1．下面是四位同学在探究斜面的机械效率时，测得的机械效率数据，此中可能正确的选项是( ) A.0% B.80% C.100% D.125%

2．现要操纵斜面将木箱拉上汽车，以下做法中可以提高斜面机械效率的是( )

A．以较快的速度拉木箱 B．以较慢的速度拉木箱

C．减小斜面的倾斜程度 D．增大斜面的倾斜程度

3．别离用不异的两个滑轮组成三种装置：一个定滑轮；一个动滑轮；滑轮组。用这三种装置先后将一个重力为G的物体提高h〔忽略绳重〕，此中机械效率最大的是( )

A．定滑轮 B．动滑轮

C．滑轮组 D．三种装置都一样

4．用机械效率为80%的滑轮组匀速提升200N的重物，绳自由端拉力为50N，滑轮组上承受拉力的绳子段数是( )

A．2段 B．3段 C．4段段

5．体重为400N的小明由于找不到其他的机械。只好亲自动手将100N重的物体搬到3m高的楼上。他对物体做的功是

J，他的效率是 。

6．如下列图，为测量滑轮组机械效率的尝试装置，钩码总重4N。

(1)尝试时要竖直向上 拉动弹簧测力计，拉力大小为1. 6N，假设弹簧测力计向上移动21cm，那么钩码上升的高度为 cm，该滑轮组的机械效率为 。

(2)假设仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 〔填“增大〞“减小〞或“不变〞〕。

(3)阐发一下此滑轮组的机械效率小于100%的原因，请写出两条：____、____。

7．在研究性学习中，有一组同学设计了“测定斜面的机械效率〞的尝试。如下列图，用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并把它固定，把小车放在斜面底端A位置，用弹簧测力计拉着小车从A位置沿斜面匀速上升到B位置，上升过程中弹簧测力计的示数如下列图。