2018年九年级物理上册125机械效率课时作业2新版苏科版
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机械效率(基础篇)一、填空题1、使用机械工作时,对人们有用的功,叫做_________,用________表示。
2、使用机械时对人们没有用,但又不得不做的功,称为________,用________表示。
3、________功与________功的总和叫总功,用W总表示,写成公式W=总________+________。
4、________跟________的比值叫做机械效率,表达式是:η=________。
因为________总小于________,所以机械效率η总小于1。
测定机械效率的实验原理是:________。
5、某人用斜面装置将重为120N的物体匀速从斜面的底部拉到顶部,已知斜面长为5m,高是2m,拉力F=60N,则此人做的有用功为________,额外功为 ________。
6、杠杆是一种机械效率很高的简单机械。
若用一根机械效率为90%的杠杆将一个36 kg的物体提升50 cm,则需要做的有用功为________J,总功为________J(g取10 N/kg)。
7、如图所示,沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端,斜面长1.2m,高0.3m,拉力做功为2.16J,则这个斜面的机械效率是 %,物体受到的摩擦力是 N。
二、选择题8、已知甲机器的机械效率是65%,乙机器的机械效率是80%,那么下列说法中正确的是()A.甲机器一定比乙机器省力B.甲机器一定比乙机器省距离C.甲机器做的有用功一定比乙机器多D.以上说法都不对9、小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组如图所示,分别将同一物体匀速提高到相同高度,绳子的自由端移动的距离为s1、s2,图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2,下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)()A.s1>s2,η1=η2 B.s1>s2,η1>η2C.s1<s2,η1=η2 D.s1<s2,η1>η210、用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高5m,如果两种情况下的额外功相等,则()A.所做的总功相等 B.所做的有用功不相等C.两次的机械效率相等 D.用于拉绳子的力两次相等11、功率为10kW的起重机在一分钟内,将重的物体升高2m,水平移动4m,则下列数据错误的是()A.总功为B.有用功为C.总功为D.机械效率为30%12、图中剪刀剪纸机械效率为80%,这表示()A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8NB.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8NC.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J 的功用于剪纸D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J 的功用于剪纸三、实验与计算题13、在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
课时8滑轮组的机械效率[课堂巩固]1. 用如图1所示的动滑轮匀速提升物体。
若是物体重50N 。
手拉绳索的力是30N ,摩擦可不考虑,那么动滑轮自身重___N ,那个装置的机械效率是____。
2. 如图11.8.2用滑轮或滑轮组提起同一重物,其中机械效率最高的是3. 甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率,若用它们把一样重的物体提到一样的高度,则A. 用甲滑轮组做功较少,也更省力B. 用甲滑轮组做功较少,但不必然省力C. 用乙滑轮组做的有效功较少,费力D. 用甲做的有效功较少,但不必然费力 4. 下列关于滑轮组机械效率的说法中正确的是 A. 机械效率越高的滑轮组越省力 B. 机械效率越高的滑轮组做功越快C. 机械效率越高的滑轮组,有效功跟总功的比值越大D. 有效功做得越多,滑轮组的机械效率越大5. 某滑轮组改良后提高了机械效率,若用它把同一物体匀速提到一样的高度,改良后与改良前相较较,下列说法中错误的是A. 做的有效功增加了B. 做的总功减少了C. 做的额外功减少了D. 做的有效功跟总功的比值增大了6. 某同窗在测定滑轮组机械效率的实验中,取得了如下几个答案,其中有可能正确的是A. 0.05%B. 65%C. %D. 125%7. 通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各办法中能提高机械效率的是 A .增加动滑轮,减小拉力 B .减少提升重物重力,减小拉力图图AB CDC.减少提升高度,减少做功D.增加提升重物重力,增大有效功8. 某人用如图11.8.3所示的滑轮组匀速提起260N的物体,所用的力为100N,物体提高1m。
则下列说法中正确的是图11.8.3 图A.拉力做的有效功是100J B.拉力做的总功是260JC.滑轮组的机械效率是65% D.物体上升过程中动能转化为势能9. 一个工人用如图11.8.4所示的滑轮组提起2000N的货物,所用的拉力是800N,绳索自由端被拉下4m,下面说法正确的是A.总功是3200J,效率是40%B.有效功是8000J,效率是40%C.有效功是3200J,效率是%D.总功是3200J,效率是%10. 用滑轮组提起某一重物时,适当增加动滑轮个数(假定滑轮都是一样的)能够加倍省力,这机会械效率将A. 提高B. 降低C. 不变D. 无法肯定[课后提升]11. 滑轮组将重500N的物体,举高60cm的进程中,机械效率为80%,则此进程中有效功为J,额外功为J。
苏科版物理九年级上册《11.5机械效率》课时练一、单选题1.下列有关机械做功、功率、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2.如图所示,斜面长s为1.2m,高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则下列说法正确的是()A.拉力做的有用功为6J B.拉力做的有用功为19.2JC.物体所受摩擦力为5N D.物体由斜面底端运动到顶端用时2s3.如图所示,小桂利用动滑轮竖直匀速提升木箱。
以下做法可以提高动滑轮机械效率的是()A.适当减小木箱重力B.增大木箱上升高度C.增大提升木箱的速度D.换用质量较小的动滑轮4.汽车上坡,一般都是低挡减速,其原因是()A.汽车功率一定,减速可以增大牵引力B.有用功一定,减速能提高机械效率C.减速上坡,安全第一D.减速上坡可增大摩擦,防止车下滑5.如图,工人师傅用两种不同的滑轮装置把同一物体提升相同的高度(G动<G物),若不计绳重和摩擦,则()A.绳子自由端的拉力F甲<F乙B.工人师傅做的总功W甲>W乙C .滑轮的机械效率η甲>η乙D .绳子自由端移动的距离s 甲>s 乙6.如图,重为G 的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s ,高为h ,拉力为F ,物体受到的摩擦力为f 。
则斜面的机械效率为()A .Gh fsB .Gh FsC .()+Gh F f sD .()-Gh F f s7.如图所示是小新家在郊游时用滑轮组拉车的情景。
他们10s 内将静止在水平地面上质量为1.6t 的汽车匀速拉动了1m 。
已知水平拉力F =500N ,汽车运动时受到的阻力是它重力的0.05倍,汽车与地面的总接触面积为800cm 2。
下列说法正确的是()A .汽车静止时,汽车对地面的压强为2×104PaB .汽车在运动过程中,汽车重力做功为1.6×104JC .汽车在运动过程中,此滑轮组的机械效率为80%D .汽车在运动过程中,拉力做功的功率为80W8.用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用它们匀速提起货物,在绳自由端施加竖直的拉力分别为F 甲和F 乙,物重分别为G 甲和G 乙,物体被提升高度分别为h 甲、h 乙,不计绳重及摩擦,则()A .若F 甲=F 乙且G 甲=G 乙,则乙的机械效率比较低B .若F 甲=F 乙且h 甲=h 乙,则甲的机械效率比较低C .若G 甲=G 乙且滑轮重均相同,则甲的机械效率比较低D .若F 甲=F 乙且滑轮重均相同,则乙的机械效率比较低9.如图所示,在竖直方向上大小为600N 的力F 的作用下,重物A 沿竖直方向以0.2m/s 的速度匀速上升,已知该装置机械效率为80%(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦),则下列说法正确的是()A.拉力F的功率为60W B.滑轮的重力为210NC.滑轮移动速度为0.4m/s D.物体A受到的绳子的拉力为960N10.在如图所示的滑轮组中,每个滑轮重20N,在绳子自由端用100N的拉力把货物匀速提高1m,不计摩擦和绳重,则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是()A.20N;80%B.20N;90%C.180N;90%D.180N;80%二、填空题11.如图所示是一种小型千斤项的示意图,往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在2s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m,把1000N的重物匀速抬高8cm。
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机械效率课时作业[第十一章五、机械效率第2课时机械效率的测量]一、选择题1.用如图5-K-10所示装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最高的装置是( )图5-K-102.小聪测量了如图5-K-11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)()图5-K-11A.s1=s2B.H1=H2C.η1=η2D.W有用1=W有用23.2017·通辽某实验小组分别用如图5-K-12所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别为η1和η2,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.F1>F2,η1=η2B.F1<F2,η1=η2C.F1<F2,η1>η2D.F1>F2,η1<η2图5-K-124.2016·恩施州如图5-K-13所示,滑轮组相同,钩码相同,甲挂一个钩码,乙挂两个钩码,用滑轮组将钩码提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦和绳重),下列说法正确的是()图5-K-13A.乙滑轮组所做的总功是甲滑轮组所做总功的两倍B.乙滑轮组所做的有用功是甲滑轮组所做有用功的两倍C.甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率D.提升钩码的过程中,乙滑轮组拉力的功率大些5.甲、乙两个滑轮组如图5-K-14所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是错误!()图5-K-14A.若G1=G2,拉力做的额外功相同B.若G1=G2,拉力做的总功相同C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变二、填空题6.工人用如图5-K-15所示的滑轮组将一重为400 N的物体匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长,则拉力的大小是________N,动滑轮总重______N;若使用该滑轮组提升600 N的重物,其机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”).图5-K-157.[2016·苏州]如图5-K-16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100 N,滑轮重25 N,绳重和摩擦不计,图甲中F甲=________N,图乙装置的机械效率η乙=________,若图乙中再加挂一物体,机械效率将________.图5-K-168.如图5-K-17所示,用甲、乙两种方法提起相同的物体,则:(1)使用图________所示的方法省力,机械效率高的是图________所示的方法.(2)提高机械效率的方法有:①________________,②________________.图5-K-179.用如图5-K-18甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100 N,每次运送数量不定,由图乙可知滑轮组的机械效率随货物重力的增加而________(选填“增大”或“减小").若不计绳重和摩擦,动滑轮重为________N.若某次拉力F是300 N,则此时运送了________件货物.图5-K-18三、实验探究题10.2017·齐齐哈尔某小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图5-K-19所示。
苏科版《11.5机械效率》随堂练习题(二)要求:解题时要写出依据的主要公式或变形公式,运算过程和结果要写明单位,只有结果没有过程不能得分. 班级 姓名 1、如图所示,小明用滑轮组提升一重为810N 的摩托车,所用的拉力是180N ,绳子自由端被拉下1.2m,小明所做的总功是多少J ?此滑轮组的机械效率为多少?2、如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶,动滑轮重为20N ,不计滑轮与轴 之间的摩擦及绳重. 若工人在5s 内将绳子匀速向上拉6m ,则泥桶上升多少m ?手拉绳子的力为多少N ?拉力的功率为多少W ?滑轮组的机械效率为多少?3、如图所示,用一个动滑轮把重200N 的物体提高了1m ,所用的拉力为125N .则动滑轮 所做的有用功W 有用=__________ J,它的机械效率 =________.4、工人利用如图所示的滑轮组将重900N 的物体竖直向上匀速提升0.5m ,工人所用的力为 600N ,则滑轮组对重物所做的有用功W 有用=________J ,该滑轮组此时的机械效率 η=________%.5、工人用如图所示的滑轮将重800N 的货物提高2m ,拉力F 为500N ,则拉力所在的绳端移动的距离是 m ,滑轮的机械效率是 。
6、小明家住二楼,正在装修房子.小明想采用如图所示的滑轮组,站在地面上用较省力 第3题F 第4题 第5题的方法将装修材料运送到二楼窗口处.(1)请你帮助小明把滑轮组的绕线方法画出.(2)若装修材料重600N,把它运送到4m高的二楼窗口处,小明需要做多少功?(滑轮重、绳重及摩擦均不计)7、图是某工人用滑轮组提升重物,工人用360N拉力将重为60㎏的重物匀速提升10m,需要时间50s。
请根据提供的信息,计算五个相关的物理量。
(g取10N/kg)8、工人利用如图所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦.(1)若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升,求该滑轮组此时的机械效率.(2)若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,求拉力F在这一过程中所做的功.9、如图所示,物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是600J,物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80%,求:⑴额外功时多少?⑵拉力F是多少?⑶物体所受的摩擦力是多大?10、某工地上用如图所示的滑轮组匀速提升质量为500㎏的水泥板,在水泥板上升0.8m的过程中,拉力F的功率为2500W,此时滑轮组的机械效率为80%,求:(1)滑轮组做的有用功(g=10N/㎏)(2)水泥板上升的速度;(3)滑轮组中动滑轮和铁钩的重(不计绳子重和摩擦)。
:1、巩固机械效率2、通过对滑轮组机械效率的计算,理解省力的机械效率并不一定高3、通过数据分析,解决一些问题:再探究机械效率:讲述、讨论、实验、讨论:二定、二动、棉线、铁架台、直尺、钩码、弹簧测力计:一、复习:1、有用功:“W有用”机械对外所做的有利用价值的功2、额外功:“W额外”机械克服本身的重力和摩擦力所做的无利用价值的功3、总功:“W总”动力对机械所做的功三者关系:W总= W有用+ W额外4、机械效率:“ŋ”(1)概念:有用功与总功的比值叫做机械效率(2)表达式:ŋ = W有用W总×100 %(3)因为W有用W总所以,ŋ 1<<0.30.2 0.1 W 有用/J0.36 0.26 0.16 W 总/J 0.1 3 0.2 1.8 (3) 0.1 2 0.2 1.3 (2) 0.1 1 0.2 0.8 (1) h/m G/N S/m F/N 实验次数 再探动滑轮的实验数据 “议一议”:1、对于同一个机械,如果使用情况不同,机械效率相同吗? 不相同。
有何特点呢? 为什么?对于同一个机械,机械的自重和摩擦不变,所以机械的额外功不变 所挂的重物越大,有用功越多,则有用功所占的比例越大 所以,对于同一个机械,所挂的重物越大,机械效率越高实验次数 F/N S/m G/N h/m W 总/J W 有用/J ŋ (1) 0.8 0.2 1 0.1 0.16 0.1 62.5% (2) 1.3 0.2 2 0.1 0.26 0.2 76.9% (3) 1.8 0.2 3 0.1 0.36 0.3 83.3% (4) 1 0.1 (5) 2 0.1 (6)30.1对于不同的机械,如果所挂的重物相同,那机械效率会相同吗? “想一想”:“做一做”: 再探滑轮组 (1)将两个定滑轮和两个动滑轮按右图安装好(2)在动滑轮的钩子上分别挂上2、4、6个钩码,匀速缓缓地沿着竖直方向拉动弹簧测力计,分别测出拉力F ,绳子自由端通过的距离S ,和钩码上升的距离h ,将数据填入表格中F3、通过实验探究,你认为如何才能提高机械的机械效率?增大有用功所占的比例:额外功一定时,增加有用功 减小额外功所占的比例:有用功一定时,减小额外功2、对于不同的机械,如果所挂的重物相同,那么机械效率会相同吗?比较(3)和(6)的数据可知:不相同为什么?机械对外所做的有用功一定时,机械本身的重力和摩擦越小,额外功就越小,则有用功所占的比例越大 所以,对于不同的机械,如果所挂的重物相同,机械本身的重力和摩擦越小,机械效率越高。
九上物理第十一章简单机械和功机械效率(二)一、填空题1.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3 次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示.(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越_______.(2)第3次实验中所做的有用功是_______ J,机械效率是_______.完成丙滑轮组的组装.(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功_______(填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关.(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,_______(填“增大”或“减小”)额外功.具体措施为:_______动滑轮重,_______摩擦,_______物重.(填“减小”或“增大”)(5)如果在静止时读出测力计拉力大小,所计算得机械效率比实际效率_______,因此,在操作时注意拉动测力计.2.建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图).绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊_______N的建筑材料.实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料,且将建筑材料1s内匀速吊起了1m,起重机的功率是_______W,机械效率为________.若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将_______(填“增大”、“减小”或“不变”).3.(2010.荆门)工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长,则拉力的大小是_______N,动滑轮重_______N;若使用该滑轮组提升600N的重物,其机械效率将_______.(填“变大”、“变小”或“不变”)二、选择题4.一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比( )A.有用功减少,总功减少B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功不变D.有用功不变,总功减少5.如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( )A .动滑轮的质量越大,机械效率越高B .拉起的物体质量越大,机械效率越高C .拉起物体的速度越大,机械效率越高D .物体被拉起得越高,机械效率越高6.如图所示,用两个滑轮组提升货物,所用的动力之比为F 1:F 2 =4:3,被提升货物的重力之比为G 1:G 2 =1:2,则两个滑轮组的机械效率之比为 ( ) A .4:3 B .3:8 C .3:4 D .1:37.(2011.无锡)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是A .绳子受的拉力F 1和F 2大小相等,滑轮组的机械效率相同B .绳子受的拉力F 1和F 2大小不相等,滑轮组的机械效率不同C .绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等D .绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等8.工人用一个动滑轮将重物匀速提升到一定高度,重物的重为G 物,动滑轮重为G 动,动滑轮的机械效率为η,不计绳重与摩擦,则工人所用拉力不可能为 ( )A 、2G G +动物 B 、2G η物C 、G G ηη+动物 D 、()21G η-物9.斜面高度为h ,长度为L ,用一个平行于斜面的力把重为G 的物体匀速拉到斜面顶端,拉力所做的功为W ,则斜面和物体间的摩擦力为 ( )A 、W Gh L + B 、W Gh L - C 、W GL h + D 、W GL h- 三、简答题10.(2010.哈尔滨)同学们在“测量滑轮组的机械效率”时,有两位同学的实验过程同学们有异议,请你帮助分析和解决.(1)一位同学的实验操作步骤如下:①用弹簧测力计测出物重G ;②组装好实验器材,如图甲所示,拉动弹簧测力计使物体匀速上升;③用刻度尺分别测出物体上升的高度h 和绳端移动的距离s ;④在物体处于静止状态时,读出弹簧测力计的示数F ;⑤根据公式算出滑轮组的机械效率.同学们进行交流之后一致认为该同学的实验步骤存在不合理,请你指出该操作步骤(只写出该步骤的序号),并说明不合理的原因及改进的方法:____________.(2)另一位同学利用如图甲所示的滑轮组匀速提升重物,弹簧测力计的示数如图乙所示,他记录了如下数据.①同学们对该同学的实验记录进行分析,发现他的实验结果是不符合物理规律的,其表现在:________________________________________________.②分析他的实验过程,会发现导致实验结果不符合物理规律的原因是_________.11.(2010.枣庄)张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦.如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子,且提升同样的高度.图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像.请根据有关信息完成以下问题:(1)每个滑轮的重是多少?(2)绳子能承受的最大拉力是多少?(3)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?12.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,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)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1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_______%.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,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在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?答:_________________________;请简要说明两条理由:①___________________;②___________________.参考答案1.(1)高(2)0.4 72. 7%图略(3)增大(4)减小减小减小增大(5)偏大竖直向上匀速2.1.8×104 1.8×10430%减小3.125 100变大4.D 5.B 6.C 7.C8.C 9.B10.(1)④原因:滑轮转动时,滑轮轴与框架间存在摩擦,与静止状态弹簧测力计的示数不同改进:物体匀速上升时读出弹簧测力计的示数(2)①数据中的有用功是0.2J,大于总功0.12J②弹簧测力计的示数读错了,应改为0.8N11.(1)100N(2)500N(3)90%12.(1)0.5 66.7由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功(2)不能①两次实验时钩码没有挂在同一位置②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。
11.5 机械效率第课时机械效率及其计算,提优点:1. 有用功、额外功和总功的含义及关系2. 理解机械效率,并能进行简单的计算)1. (2018·镇江)小明通过机械将重100 N的重物在5 s内竖直向上匀速提升了2 m,机械效率为80%.则此过程中有用功W有=J,额外功W额=J,小明做功的功率P=W.2. (2018·河北)一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是W.若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是,起重机的总功率是W.3. (2018·云南)如图所示,用滑轮组把质量为80 kg的物体匀速提升3 m,若拉力F =500 N,则滑轮组的机械效率为,若不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为N (g取10 N/kg).4. (2017·来宾)下列关于机械效率的说法正确的是()A. 越省力的机械,机械效率越高B. 做功越少的机械,机械效率越低C. 做功越慢的机械,机械效率越低D. 总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高5. (2018·福建)如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度.与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大.若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程()A. 额外功较小B. 额外功较大C. 总功较小D. 总功较大6. (2017·长沙)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力F为400N,建筑材料的重力G为900N,求这个过程中:(1)绳子自由端移动的距离;(2)此滑轮组的机械效率;(3)拉力F的功率.7. (2018·德阳)如图所示,沿斜面把质量为12 kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100 N,斜面长2 m、高1 m,则其机械效率是%,物体所受摩擦力是N.(取g=10 N/kg)8. (2018·枣庄)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若G A>G B,则η甲η乙;若F A =F B,则G A G B.(均填“>”“<”或“=”)9. (2018·眉山)如图所示,一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时,记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G,如下表:G/N12345 6F/N0.8 1.3 1.8 2.3 2.8 3.3根据上表数据分析可知,绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F=;当物体重力G=10 N时,此滑轮组的机械效率η=.(第9题)(第10题)10. 如图所示,甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若G 1=G 2,所用竖直向上的拉力分别为F 1和F 2,拉力做功的功率分别为P 1和P 2,两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦).则下列选项正确的是( )A. F 1>F 2 η1<η2 P 1<P 2B. F 1>F 2 η1=η2 P 1=P 2C. F 1<F 2 η1<η2 P 1<P 2D. F 1<F 2 η1>η2 P 1>P 2 11. 如图所示,把同一物体沿斜面BA 和CA 分别拉到顶端A ,若沿斜面的拉力F 1=F 2,则斜面两边的机械效率ηB 、ηC 的大小关系是( )A. ηB <ηCB. ηB =ηCC. ηB >ηCD. 不能确定(第11题)(第12题)12. (2017·随州)同一物体(质量为m )先用滑轮组(如图甲)匀速提升,后沿斜面(如图乙)匀速提升,两次提升高度均为h ,两次拉力大小均为43mg ,斜面长AB =2h ,则这两次提升物体的机械效率比较( )A. η甲>η乙B. η甲<η乙C. η甲=η乙D. 条件不足,无法比较13. (2017·南通)工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为120W(g取10N/kg).求:(1)有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N,额外功占总功的20%,工人提升货物的重力.14. 一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m1,建筑材料的质量为m2,人对绳子的拉力为F,吊篮在拉力的作用下匀速上升了h,不计绳重和轮与轴的摩擦.下列表述正确的是()m1gA. 有用功为m2gh,滑轮组的机械效率为2FB. 有用功为m2gh,动滑轮重为2F-(m1+m2)gm1gC. 有用功为(m1+m2)g,滑轮组的机械效率为2FD. 额外功为(2F-m2g)h,绳子移动的距离为3h第课时机械效率的测量与探究,提优点:1. 测量简单机械的机械效率2. 知道影响机械效率的因素3. 知道如何提高简单机械的效率)1. 如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F=8 N,拉力移动的距离为0.25 m.拉力所做的功为J,有用功为J,杠杆的机械效率为%.(第1题)(第2题)2. (2018·巴中)如图所示,用滑轮组将30 kg的物体匀速提高1 m,拉力F为200 N,则有用功为J,滑轮组机械效率为W.若增加所提物体的重力,滑轮组机械效率(填“变小”“变大”或“不变”).(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)3. (2018·宜昌)下列有关起重机提升货物时机械效率的说法,正确的是()A. 有用功越多,机械效率越高B. 同一起重机提起的货物越重,机械效率越高C. 额外功越少,机械效率越高D. 同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高4. (2018·巴彦淖尔)如图所示,滑轮组的每个滑轮质量相同,用它们将重为G1、G2的货物匀速提高相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()A. 用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变B. 若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C. 若G1=G2,则拉力F1与F2所做的总功相等D. 若G1=G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等5. (2018·铜仁)如图所示,小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时,用20 N的拉力将重为30 N的物体匀速提升30 cm.求:(1)此滑轮组是由段绳子承担动滑轮和物体的总重.(2)滑轮组的机械效率是%.(3)测量滑轮组的机械效率时,下列因素中:a.动滑轮重力、b.绳子绕法、c.摩擦力、d.定滑轮重力、e.物体重力,对滑轮组机械效率有影响的是W.A. acdeB. bceC. aceD. abcde6. (2017·淮安)小明利用斜面搬运物体的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:实验次数斜面的倾斜程度物重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离s/m有用功W有用/J总功W总/J机械效率η1较缓 5.00.10 1.60.500.500.8063%2较陡 5.00.15 2.20.500.75 1.1068%3最陡 5.00.25 3.10.50 1.55(1)沿斜面拉动物体时,应使其做运动.(2)根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为J,机械效率是W.(3)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越缓,越.(4)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.7. (2018·南京)用如图所示的滑轮组将重85 N的物体匀速提升2 m,拉力F为50 N (不计摩擦和绳重).此过程中有用功为J,总功为J,滑轮组机械效率为,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有、和(填序号).8.如图所示,沿竖直方向匀速拉动绳子的自由端,使挂在动滑轮下的重物G缓缓上升,动滑轮的重力不可忽略.现只改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的()9. 物理课上刘老师将规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,如图所示,分别提起重为G1、G2的两个物体,比较它们的省力情况和机械效率,下面四位同学给出了四种猜测,你认为正确的是(不计绳重和摩擦)()A. 甲同学说:“若G1=G2,则F1<F2,η甲>η乙.”B. 乙同学说:“若G1=G2,则F1>F2,η甲<η乙.”C. 丙同学说:“若G1<G2,则F1<F2,η甲=η乙.”D. 丁同学说:“若G1<G2,则F1<F2,η甲<η乙.”10. 如图所示,利用动滑轮提升一个重为G的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G的物块的个数为()A. 3个B. 4个C. 5个D. 6个11. 质量为6t的货物在拉力作用下,沿斜面向上运动(不考虑空气的阻力),斜面长40m,高8m;货物上升的h-t图像如图所示,0至6s内的拉力为F1,6至12s内的拉力为F2,g取10N/kg.下列说法正确的是()A. 拉力F1不等于拉力F2B. 货物在0~12s内一直做匀速直线运动C. 在0~6s内的机械效率比6~12s内的机械效率小D. 在0~6s内所做的额外功比6~12s内所做的额外功多12. (次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N机械效率η120.10 1.066.7%230.10 1.471.4%360.10 2.5(1)实验中应竖直向上拉动弹簧测力计,绳端移动距离为m.(2)第3次实验的机械效率为%.(3)分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是;小华所用动滑轮的重一定小于N.13. 小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度s=0.50 m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0 N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22 m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0 N,则有用功为J,机械效率为W.(2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)L/m0.450.400.350.30W额外/J0.900.800.700.60通过数据分析,小明得出初步结论:W额外与L成比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40 m 时,斜面的机械效率为;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为N.14. 如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为9.0×103N的重物匀速吊起10 m、作用在绳端的拉力为4.0×103 N.(1)求提升重物做的有用功.(2)求滑轮组的机械效率.(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.3倍,求动滑轮的重.15. 工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg.(1)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少?(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率.(3)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?甲乙16. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置.当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示(不计绳重和绳与轮之间的摩擦).下列计算结果正确的是()A. 0~1s内,地面对物体的支持力是10NB. 1~2s内,拉力F做的功是187.5JC. 2~3s内,拉力F的功率是100WD. 2~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%五、机械效率第1课时 机械效率及其计算1. 200 50 502. 1.44×104 J 60% 2 4003. 80% 2004. D5. D6. (1)3m (2)75% (3)120W 解析:(1)由题图可知,n =3,则绳子自由端移动的距离:s =nh =3×1m =3m ;(2)有用功:W 有用=Gh =900N ×1m =900J ,总功:W 总=Fs =400N ×3m=1 200J ,此滑轮组的机械效率:η=W 总W 有用×100%=1 200J 900J ×100%=75%;(3)拉力F 的功率:P =t W 总=10s 1 200J =120W.7. 60 40 解析:有用功:W 有用=Gh =mgh =12 kg ×10 N/kg ×1 m =120 J ,拉力做的总功:W 总=Fs =100 N ×2 m =200 J ,斜面的机械效率:η=W 总W 有用×100%=200 J 120 J ×100%=60%;额外功:W 额=W 总-W 有用=200 J -120 J =80 J ,由W 额=fs 可得,物体所受的摩擦力:f =s W 额=2 m 80 J =40 N.8. > < 解析:不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率:η=W 总W 有×100%=(G +G 动)h Gh ×100%=G +G 动G ×100%=G G 动×100%,因物体的重力G 越大,G G 动越小,G G 动越大,且动滑轮的重力相等,所以,G A >G B 时,η甲>η乙;由图可知,n 甲=2,n 乙=3,由F =n 1(G +G 动)可得,提升物体的重力:G =nF -G 动,则F A =F B 时,提升物体的重力关系为G A <G B .9. 0.5G +0.3 N 94.3% 解析:由表格数据可知,重力G 每增大1 N ,绳子自由端的拉力F 增大0.5 N ,所以F 与G 成一次函数关系,设F 与G 关系的表达式为F =kG +b ,由表格第一组数据,G =1 N ,F =0.8 N ,得:0.8 N =k ×1 N +b ①,由表格第二组数据,G =2 N ,F =1.3 N ,得:1.3 N =k ×2 N +b ②,②-①可得k =0.5,将k =0.5代入①解得b =0.3 N ,所以拉力F 与物体所受重力G 的关系式:F =0.5G +0.3 N .当物体重力G =10 N 时,此时的拉力:F =0.5×10 N +0.3 N =5.3 N .由图可知,有两段绳子拉着动滑轮,滑轮组的机械效率为:η=W 总W 有×100%=Fs Gh ×100%=F ×2h Gh ×100%=2F G ×100%=2×5.3 N 10 N ×100%≈94.3%.10. B 解析:不计绳重及摩擦,因为拉力F =n 1(G +G 轮),n 1=2,n 2=3,所以绳子受到的拉力分别为:F 1=21(G 1+G 轮),F 2=31(G 2+G 轮),因G 1=G 2,故F 1>F 2,故C 、D 错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W 额=G 轮h ,W 有用=G 物h ,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同.由η=W 总W 有用×100%可知,机械效率相同,η1=η2,又因为所用时间相同,由P =t W 可知,拉力做功的功率P 1=P 2,故A 错误,B 正确.11. C 解析:同一物体升高的高度相同,根据公式W =Gh 可知有用功相同;因为CA>BA ,拉力相同,根据公式W =Fs 可知F 2做的总功大于F 1做的总功;因为η=W 总W 有用×100%,所以总功越大,机械效率越低,即ηB >ηC .12. C 解析:两次提升物体时,提升物体的高度相同,根据公式W 有用=Gh 可知,有用功是相同的;两次的拉力是相同的,由题图甲可知,有两段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端通过的距离为物体上升高度的两倍,即2h ;物体在斜面上通过的距离为2h ,即物体在拉力方向的距离都是相同的,根据公式W 总=Fs 可知,总功也相同;有用功相同且总功相同,则根据机械效率的公式可知,机械效率也相同.13. (1)900J (2)75% (3)720N 解析:(1)货物的重力:G =mg =45kg ×10N/kg =450N ;有用功:W 有用=Gh =450N ×2m =900J ;(2)拉力做的总功:W 总=Pt =120W ×10s =1 200J ;滑轮组的机械效率:η=W 总W 有用×100%=1 200J 900J ×100%=75%;(3)由题图可知n =3,已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率η′=1-20%=80%;此时的机械效率:η′=W 总W 有用=Fs Gh =Fnh Gh =nF G ,所以提升物体的重力:G =η′nF =80%×3×300N =720N.14. B 解析:由题图知:作用在动滑轮上的绳子有两段,绳子拉下的长度是2h , 有用功为W 有用=Gh =m 2gh ;总功为W 总=Fs =F ·2h =2Fh ;机械效率为η=W 总W 有用=2Fh m2gh =2F m2g ;额外功为W 额=W 总-W 有用=2Fh -m 2gh =(2F -m 2g )h ;对吊篮做的功为W 1=G 1h =m 1gh ;对动滑轮做的功为W 动滑轮=W 额-W 1=(2F -m 2g )h -m 1gh =(2F -m 2g -m 1g )h ,动滑轮的重力为G 动滑轮=h W 动滑轮=h (2F -m2g -m1g )h =2F -(m 1+m 2)g .第2课时 机械效率的测量与探究1. 2 1.8 902. 300 75% 变大3. B4. B5. (1)3 (2)50 (3)C 解析: (3)总功等于有用功加额外功,减小动滑轮重力,可以减小额外功,从而减小总功,有用功不变,根据η=W 总W 有用×100%可知,可以提高滑轮组的机械效率,故a 有影响;根据η=W 总W 有用×100%=Fs Gh ×100%=nF G ×100%可知,改变绳子绕法、减小定滑轮重力,滑轮组的机械效率不变,不能提高滑轮组机械效率,故b 、d 无影响;总功等于有用功加额外功,减小绳子与滑轮之间的摩擦,额外功减小,总功减小,有用功不变,可以提高滑轮组的机械效率,故c 有影响;根据η=W 总W 有用×100%=Fs Gh ×100%=nF G ×100%可知,增大重物重力,可以提高滑轮组的机械效率,故e 有影响.故选C.6. (1)匀速直线 (2)1.25 80.6% (3)省力 (4)斜面越陡,机械效率越大7. 170 200 85% ① ② ③ 解析: ①因为动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,为2 m ;②不计摩擦和绳重,拉力F =21(G +G 轮),据此可求动滑轮重力;③额外功等于总功减去有用功,W 额=W 总-W 有用=200 J -170 J =30 J ;④因为不知道做功时间,所以无法计算拉力的功率.可见,还能求出的有①、②、③.8. B 解析:动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重以及绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,从摩擦角度考虑,随着物体重力的增加,滑轮与绳子间的摩擦会有一定程度增大.同时,物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比值在增大,所以机械效率逐渐增大;但由于摩擦也在增大,故机械效率η与物体重力G 的关系并不成正比,故B 正确,A 、C 、D 错误.9. D 解析:由题知,甲、乙滑轮组都是一定一动,动滑轮重力G 轮相同,不计绳重和摩擦,拉力F 1=31(G 1+G 轮),拉力F 2=21(G 2+G 轮).如果物重G 1=G 2,则拉力F 1<F 2;机械效率η=W 总W 有用×100%=(G +G 轮)h Gh ×100%=G +G 轮G ×100%,物重相同、动滑轮重相同,机械效率相同,故A 、B 错误;如果物重G 1<G 2,则拉力F 1<F 2.物重越大,有用功将越大,不计绳重和摩擦,额外功不变,机械效率η=W 总W 有用×100%=W 额+W 有用W 有用×100%=+1W 额×100%,所以机械效率将越大,即乙的机械效率高,故C 错误,D 正确.10. D 解析:提升一个重为G 的物块时,因不计绳重和摩擦,由η=W 总W 有用×100%=(G +G 动)h Gh ×100%=G +G 动G ×100%可得,动滑轮的重力:G 动=η1-η×G =60%1-60%×G=32G .设提升n 个物块时,滑轮组的机械效率为90%,则η′=nG +G 动nG ×100%,即90%=G 2×100%,解得:n =6.故选D.11. D 解析:斜面倾角一定,所以物体沿斜面运动的路程s 与上升高度h 的比值是一定的,即h s =8m 40m =5,则:s =5h ;由题图可知,货物前6s 和后6s 都是做匀速直线运动,故受力平衡,物体受到的重力、支持力和摩擦力不变,故拉力不变,即F 1=F 2,但前后的速度不同v 1>v 2,故A 、B 错误;斜面的机械效率η=Fs Gh ×100%=F G ×5h h ×100%=5F G ×100%,由于拉力和重力均不变,故斜面的机械效率相等,故C 错误;由题图可知,0~6s 内物体的速度较大,所以物体在0~6s 内运动的路程比6~12s 内长,由W 额=fs 可知W 额1>W 额2,故D 正确.12. (1)匀速 0.3 (2)80 (3)增加物重 1解析:(3)由1、2、3次数据知,同一滑轮组,物体越重,机械效率越高,故增加物重可以提高同一滑轮组的机械效率;当物体越重时,对滑轮的压力越大,摩擦力越大,所以第一次实验受摩擦力的影响最小,此时滑轮的重力为:G 动=nF -G 物=3×1 N -2 N =1 N .小华所用动滑轮的重一定小于1 N.13. (1)1.1 55% (2)正 65.2% 2解析:(1)有用功W 有用=Gh =5 N ×0.22=1.1 J ,总功W 总=Fs =4 N ×0.5 m =2 J ,斜面的效率η=W 总W 有用×100%=2 J 1.1 J ×100%=55%.(2)由表中实验数据可知,W 额外与L 成正比;当斜面的水平长度L =0.40 m 时,斜面高度h ′===0.3 m ,此时有用功W ′有用=Gh ′=5 N ×0.3 m =1.5 J ,总功W ′总=W ′有用+W 额外=1.5J +0.80 J =2.3 J ,机械效率η′=W ′总W ′有用×100%=2.3 J 1.5 J ×100%≈65.2%;当木板平放在水平桌面上,斜面的水平长度L =s =0.50 m ,设此时的额外功为W ,则0.90 J 0.45 m =W 0.50 m ,W =1 J ,因为W =fs ,所以f =s W =0.50 m 1 J =2 N ,物块做匀速运动,由平衡条件得:弹簧测力计的拉力F =f =2 N.14. (1)9.0×104 J (2)75% (3)300 N解析:(1)提升重物做的有用功:W 有=Gh =9.0×103 N ×10 m =9.0×104 J.(2)滑轮组的机械效率:η=W 总W 有×100%=Fs Gh ×100%=3F G ×100%=3×4.0×103 N 9.0×103 N ×100%=75%.(3)W 总=ηW 有=75%9.0×104 J =1.2×105 J ,克服动滑轮做的功:W 动=W 总-W 有-0.3W 有=1.2×105 J -9.0×104 J -0.3×9.0×104 J =3×103 J ;由W 动=G 动h 可得,G 动=h W 动=10 m 3×103 J =300 N.15. (1)500N (2)80W (3)600N 解析:(1)建材的重力:G =mg =50kg ×10N/kg =500N.(2)由题图甲可知,n =2,则1min 内钢绳自由端移动的距离s =2h =2×12m =24m ,拉力做的功:W =Fs =200N ×24m =4 800J ,拉力的功率:P =t W =60s 4 800J =80W.(3)由题图乙可知,当η=50% 时,重物G =400N ,因为η=W 总W 有用×100%=W 有用+W 额外W 有用×100%=Gh +G 动h Gh ×100%=G +G 动G ×100%,所以,50%=400N +G 动400N ×100%,解得G 动=400N ,当η′=60% 时,η′=G ′+G 动G ′×100%,即60%=G ′+400N G ′,解得G ′=600N.16. B 解析:由题图乙可知,在0~1s 内,拉力F =30N.取动滑轮和物体为研究对象,受到向下的重力G 和G 动,向上的支持力F 支,三根绳子向上的拉力F ′作用,处于静止状态;地面对物体的支持力F 支=G +G 动-F ′=G -3F 拉+G 动=100N -3×30N +G 动=G 动+10N ,故A 错误;由题图可知在2~3s 内,物体做匀速运动,v 3=2.5m/s ,拉力F 3=40N ,因为从动滑轮上直接引出的绳子段数(承担物重的绳子段数)n =3,所以拉力F 的作用点下降的速度v ′3=3v 3=3×2.5m/s =7.5m/s ,拉力做功功率(总功率):P 总=F 3v ′3=40N ×7.5m/s =300W ,故C 错误;2~3 s 内,滑轮组的机械效率:η=W 总W 有用×100%=3Fh3Gh3×100%=40N ×3100N ×100%≈83.3%,故D 错误;在1~2s 内,拉力F 2=50N ,物体上升高度h 2=1.25m ,拉力F 的作用点下降的距离s 2=3h 2=3×1.25m =3.75m ,拉力做的功:W =F 2s 2=50N ×3.75m =187.5J ,故B 正确.。
九年级物理11.5《机械效率》课时练习一、选择题:1、下列关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,机械效率越高B.做功越少的机械,机械效率越低C.做功越慢的机械,机械效率越低D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高2、某机械的机械效率是85%,它的意义是()A,总功中有85%用来克服额外阻力做功 B,总功中有15%用来克服额外阻力做功C,总功中有15%用来克服有用阻力做功 D,它只做了85%的功3、对物理概念的理解是学好物理的关键。
关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B.做功多的机械,功率一定大C.功率大的机械,做功一定快D.做功快的机械,机械效率一定高4、定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样的重物,在不计摩擦阻力和绳子重力的情况下,机械效率最高的是()A,动滑轮 B,定滑轮 C,滑轮组 D,都一样5、甲同学用水桶从井里提水,乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来,水桶里带了一些水,关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是()A,甲提水桶做的功都是有用功 B,乙提水桶做的功都是有用功C,甲提水桶对桶做的功是额外功 D,乙提水桶对桶做的功是额外功6、如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。
与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大。
若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程()A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小 D.总功较大7、分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是()A.η组<η动<η定B.η动<η定<η组C.η定<η动<η组D.η定<η组<η动8、如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦。
若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是()A.甲更省力,甲机械效率大 B.乙更省力,机械效率一样大C.乙更省力,乙机械效率大D.甲更省力,机械效率一样大9、下列关于机械效率的说法正确的是()A.机械效率不可能达到100%B.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%C.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率10、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的总功相同C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高11、如图所示,物体G在竖直向上的拉力F的作用下,匀速上升0.2m。
第 1 页机械效率课时作业[第十一章五、机械效率第2课时机械效率的测量]一、选择题1.用如图5-K-10所示装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最高的装置是( )图5-K-102.小聪测量了如图5-K-11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)( )图5-K-11A.s1=s2B.H1=H2C.η1=η2D.W有用1=W有用23.2019·通辽某实验小组分别用如图5-K-12所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别为η1和η2,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )A.F1>F2,η1=η2B.F1<F2,η1=η2C.F1<F2,η1>η2D.F1>F2,η1<η2图5-K-124.2019·恩施州如图5-K-13所示,滑轮组相同,钩码相同,甲挂一个钩码,乙挂两个钩码,用滑轮组将钩码提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦和绳重),下列说法正确的是( )图5-K-13A.乙滑轮组所做的总功是甲滑轮组所做总功的两倍B.乙滑轮组所做的有用功是甲滑轮组所做有用功的两倍C.甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率D.提升钩码的过程中,乙滑轮组拉力的功率大些5.甲、乙两个滑轮组如图5-K-14所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重第 2 页物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是链接例4方法指导( )图5-K-14A.若G1=G2,拉力做的额外功相同B.若G1=G2,拉力做的总功相同C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变二、填空题6.工人用如图5-K-15所示的滑轮组将一重为400 N的物体匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长,则拉力的大小是________N,动滑轮总重______N;若使用该滑轮组提升600 N的重物,其机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”).图5-K-157.[2019·苏州] 如图5-K-16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100 N,滑轮重25 N,绳重和摩擦不计,图甲中F甲=________N,图乙装置的机械效率η乙=________,若图乙中再加挂一物体,机械效率将________..图5-K-168.如图5-K-17所示,用甲、乙两种方法提起相同的物体,则:(1)使用图________所示的方法省力,机械效率高的是图________所示的方法.(2)提高机械效率的方法有:①________________,②________________..图5-K-179.用如图5-K-18甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100 N,每次运送数量不定,由图乙可知滑轮组的机械效率随货物重力的增加而________(选填“增大”或“减小”).若不计绳重和摩擦,动滑轮重为________N.若某次拉力F是300 N,则此时运送了________件货物.图5-K-18三、实验探究题10.2019·齐齐哈尔某小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图5-K-19所示.链接例3实验点拨第 3 页图5-K-19实验次数钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m机械效率η1 4 0.1 2.7 0.2 74%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5________(1)实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计.(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法________(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响.(3)用图丁装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整.(4)通过比较________两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与承重绳子的段数无关.(填实验次数的序号)(5)通过比较________两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号)(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论__________________________________________..11.小华同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:斜面的机械效率跟:链接例4方法指导A.斜面的倾斜程度有关;B.斜面的粗糙程度有关;C.斜面的长度有关;D.物体的重力有关.他为了证实其中的部分猜想是否正确,自己设计了如图5-K-20所示的装置,并将实验记录在下面表格中(小华拉着物体在斜面上每次做的都是匀速直线运动):图5-K-20第 4 页3 30°毛巾 7 0.5 6.5 1 3.5 6.5 53.8%4 20°木板 7 0.34 4.9 1 2.38 4.9 48.6% 515°毛巾 70.265.111.825.135.7%(1)在第2次实验中,拉力做的总功是______J,斜面的机械效率是________%. (2)通过对比实验1、2、3的数据,可验证猜想________(填写字母).(3)通过对比实验2、4或3、5的数据,可以得出的探究结论是:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越________..(4)若要验证猜想D,应控制斜面的倾斜程度和____________不改变.(5)实验还发现,斜面材料相同时,斜面的倾角越小,越________(选填“省力”或“费力”).【课时作业】B1.A2.C[解析]使用同一滑轮组提升重物,n值一定,由s=nh可知,在h1>h2时,s1>s2,故A错误;使用滑轮组提升重物,动滑轮与重物上升高度相同,由于h1>h2时,H1>H2,故B错误;由η=W有用W总=W有用W有用+W额外=GhGh+G动h=GG+G动可知,只改变物体被提升的高度,机械效率不变,故C正确;由W有用=Gh可知,物重G一定,h1>h2,W有用1>W有用2,故D错误.3.A [解析]不计绳重及摩擦,则拉力F=1n(G+G动),由图可知n1=2,n2=3,则绳子受的拉力:F1=12(G+G动),F2=13(G+G动),由于滑轮重和物重相同,故F1>F2;动滑轮重相同,提升的物体重相同,则由η=W有用W总=GG+G动可知,滑轮组的机械效率相同,即η1=η2.第 5 页4.B [解析]已知滑轮组相同,钩码相同,甲挂一个钩码(G),乙挂两个钩码(2G),用滑轮组将钩码提升相同的高度h,乙滑轮组的总功:W总乙=(2G+G动)h,甲滑轮组的总功:W总甲=(G+G动)h,2W总甲≠W总乙,故A错误;乙的有用功:W乙有用=2Gh,甲的有用功:W甲有用=Gh,2W甲有用=W乙有用,故B正确;甲的机械效率:η甲=W甲有用W甲总=GhGh +G动h=GG+G动,乙的机械效率,η乙=W乙有用W乙总=2Gh2Gh+G动=GG+G动2,比较可得甲的机械效率小于乙的机械效率,故C错误;提升钩码的过程中,拉力的功率P=W总t,由于不知甲、乙做功的时间,故不能比较功率,故D错误.故选B.5.C6.125 100 变大[解析]由图可知滑轮组由4段绳子吊起,则n=4;机械效率η=W有用W总=Gh Fs=GnF,所以F=Gnη=400 N4×80%=125 N.又F=G+G动n,故G动=nF-G=4×125 N-400 N =100 N. 7.100 80% 变大[解析] (1)由图可知,甲滑轮是定滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力,F甲=G=100 N;(2)乙滑轮是动滑轮,绳重和摩擦不计,有用功W有用=Gh,总功W总=(G+G动)h,动滑轮的机械效率η乙=W有用W总×100%=Gh(G+G动)h×100%=GG+G动×100%=100 N100 N+25 N×100%=80%;(3)当提升重物的重力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变,故机械效率变大.8.(1)乙甲(2)减小动滑轮重(或减小摩擦) 增加物重(在承受范围内) 9.[导学号:03412227]增大100 5[解析]由图乙知,当G=100 N时,η=50%,η=W有用W总×100%=W有用W有用+W额外×100%=GhGh+G动h×100%,即50%=100 N×h100 N×h+G动×h×100%,解得G动=100 N.F拉=1n(G+G动),即300 N=12×(G +100 N),解得G=500 N,运送货物的件数为500 N100 N=5.第 6 页10.(1)匀速 (2)不正确摩擦 (3)0.4 80% (4)1、2 (5)2、3 (6)不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低.11.(1)6 58.3 (2)B (3)高 (4)斜面的粗糙程度 (5)省力[解析] (1)第2次实验中,拉力做的总功:W=Fs=6 N×1 m=6 J,机械效率:η=W有用W总×100%=3.5 J6 J×100%≈58.3%.(2)实验1、2、3中,斜面的倾斜角度、物重、斜面高度、斜面长度均相同,但是斜面的粗糙程度不同,机械效率不同,故可猜想B:斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关.(3)比较2、4或3、5的数据可得:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高.(4)研究斜面机械效率与物体重力的关系时,应控制斜面倾斜角度和粗糙程度不变,改变物体的重力.(5)比较3、5或2、4可得:斜面倾角越小越省力.。