机械效率习题
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机械效率练习题及答案机械效率练习题及答案在日常生活中,我们经常会遇到各种机械设备,如汽车、电梯、自行车等。
这些机械设备的效率对我们的生活和工作有着重要的影响。
了解和计算机械效率是我们理解和应用这些设备的基础。
本文将为大家提供一些机械效率的练习题及答案,帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
一、选择题1. 机械效率是指:A. 机械设备的工作能力B. 机械设备的能量损耗C. 机械设备的输出功率与输入功率的比值D. 机械设备的使用寿命答案:C解析:机械效率是指机械设备输出功率与输入功率的比值,它反映了机械设备的能量转换效率。
2. 下列哪个因素不会影响机械效率:A. 摩擦力B. 负载大小C. 设备材料D. 设备重量答案:D解析:机械效率受到摩擦力、负载大小和设备材料等因素的影响,而设备重量不会直接影响机械效率。
3. 一台机械设备的输入功率为1000W,输出功率为800W,该机械设备的效率为:A. 0.2B. 0.5C. 0.8D. 1.25答案:C解析:机械效率等于输出功率除以输入功率,即800W/1000W=0.8。
二、计算题1. 一台电动机的输入功率为500W,输出功率为400W,该电动机的效率为多少?答案:该电动机的效率等于输出功率除以输入功率,即400W/500W=0.8,所以该电动机的效率为0.8或80%。
2. 一辆汽车的引擎输出功率为150马力,汽车的速度为100km/h,汽车的质量为1000kg,假设汽车的滚动阻力和空气阻力相等,求汽车的机械效率。
答案:首先,将马力转换为功率,1马力≈735.5W,所以该汽车的引擎输出功率为150马力×735.5W/马力≈110325W。
其次,计算汽车的阻力功率,阻力功率等于滚动阻力乘以速度加上空气阻力乘以速度,假设滚动阻力和空气阻力相等,则阻力功率为2×滚动阻力×速度,滚动阻力等于质量乘以重力加速度,重力加速度取9.8m/s²,所以滚动阻力为1000kg×9.8m/s²=9800N,阻力功率为2×9800N×(100km/h×1000m/km/3600s)≈5444W。
12.3《机械效率》精选同步习题一.选择题(共14小题)1.关于机械效率的下列说法中,正确的是()A.利用机械越省力,机械效率越高B.机械做功越快,机械效率越高C.有用功相同、总功越大机械效率越高D.额外功相同、有用功越大的机械效率越高2.关于功、功率、机械效率说法正确的是()A.功率越大,做功越快,机械效率越大B.做功越少,功率越小,机械效率越小C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关D.机械效率越大,表明它做的功越多3.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.增大提升重物的速度,可以增大有用功B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功C.增大提升重物的高度,可以提高机械效率D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率4.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5.如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。
F做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙.下列分析正确的是()A.P甲>P乙,η甲<η乙B.P甲<P乙,η甲<η乙C.P甲<P乙,η甲>η乙D.P甲>P乙,η甲>η乙6.某实验小组分别用如图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<η27.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,不计绳重与摩擦,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()A.B.C.D.8.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。
机械效率 练习题班级: 姓名:1、(2011重庆)如图所示,用拉力F 使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是A .对物体做的功是额外功B .拉力F 做的功是有用功C .拉力F 移动的距离是物体移动距离的2倍D .增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率2、(2011兰州)如图所示,工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m , 在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为 A.80% ,800J B.80%, 1000 J C.62.5% ,200J D.80%,200J3、(2011天津,多选)粗糙斜面高为h ,长为l ,用沿斜面向上的力把重为G 的物体由斜面底端匀速拉到顶端的过程,拉力做功为W ,则 A.拉力大小为lhGB.拉力大小为lWC.物体受摩擦力大小为lhGW -D. 物体受摩擦力大小为hlGW - 4、(2011泉州)建筑工人用如图所示的装置把重400N 的物体匀速提升3m .所用的手拉力为300N 。
则该工人所做的有用功为1200J ,总功为 J ,该滑轮组的机械效率是66.7%。
若用该装置提升500N 的重物,此时滑轮组的机械教率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)5、(2011阜阳)现有一重为3000 N 的包装箱,工人师傅想把它搬到1.2 m 高的车厢上,他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m 的简易斜面,如图所示,工人师傅站在地上用1200 N 的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。
求:(1)该斜面的机械效率; (2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力。
6、(2011连云港)在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。
某次将总重G 为4000 N 的砖块匀速吊运到高为10 m 的楼上,用时40 s ,卷扬机提供的拉力F 为2500 N 。
求在此过程中:(1)有用功;(2)拉力F 的功和功率; (3)滑轮组的机械效率。
7、(2011大连)水平地面上有一个重为4000N 的箱子,箱子的底面积为4m 2。
1、建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s,求:(1)工人做的有用功(2)工人做的总功(3)工人做功的功率(4)滑轮组的机械效率【答案】解:(1)工人做的有用功:W有= Gh = 230N×6m = 1380J(2)由图可知绳子的有效股数为2,则工人做的总功:= FS =Fnh= 125N×2×6m = 1500JW总(3)工人做功的功率:;(4)此过程中该装置的机械效率:2、用图中滑轮组匀速提升重800N的物体,手向下拉绳子自由端的拉力为500N,当物体被提升3m时,求:(1)绳子自由端移动的距离(2)所做的有用功(3)拉力F做的总功(4)此滑轮组的机械效率【答案】解:(1)由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=nh=2×3m=6m(2)人所做的有用功:W有= Gh = 800N×3m = 2400J(3)人拉绳子做的总功:W总= FS = 500N×6m = 3000J(4)滑轮组的机械效率:3、用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m,不计绳重和摩擦。
求:(1)拉力所做的功(2)拉力的功率(3)滑轮组的机械效率。
【答案】解:(1)由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离:S =2h =2×2m =4m不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:拉力所做的功:W总= FS = 125N×4m =500J(2)拉力的功率:(3)有用功:则滑轮组的机械效率:4、工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的推力为300N,斜面长10m,高5m,g=10N/kg,求:(1)把货物推上斜面做的有用功是多少?(2)此过程推力做了多少功?(3)斜面的机械效率是多少?【答案】解:(1)货物受到的重力为:G = mg = 50kg×10N/kg = 500N= Gh = 500N×5m = 2500J工人做的有用功为:W有(2)工人推力做的总功为:W总= FS = 300N×10m = 3000J(3)斜面机械效率为:5、如图所示,工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m。
机械效率练习题一、选择题1. 机械效率是指机械输出功率与输入功率之比,以下哪个选项正确描述了机械效率?A. 机械效率总是大于1B. 机械效率等于1C. 机械效率小于1D. 机械效率等于机械的重量2. 以下哪种情况下机械效率会提高?A. 增加摩擦力B. 减少摩擦力C. 增加机械的重量D. 增加机械的体积3. 机械效率的计算公式是:A. 机械效率 = 输出功率 / 输入功率B. 机械效率 = 输入功率 / 输出功率C. 机械效率 = 输出功率 * 输入功率D. 机械效率 = 1 / 输入功率二、填空题4. 机械效率的提高可以通过_________来实现。
5. 当机械的输入功率为100W,输出功率为80W时,其机械效率为_________。
三、简答题6. 简述机械效率在实际应用中的重要性。
四、计算题7. 一个起重机在提升货物时,输入功率为15千瓦,输出功率为12千瓦,计算起重机的机械效率。
8. 假设一个滑轮系统在提升物体时,输入功率为200W,由于摩擦力和其他因素,实际提升物体的功率为150W,求该滑轮系统的机械效率。
五、论述题9. 论述在设计机械系统时,如何通过减少能量损失来提高机械效率。
六、实验题10. 设计一个实验来测量一个简单机械(如杠杆或滑轮系统)的机械效率,并说明实验步骤和预期结果。
七、案例分析题11. 阅读以下案例:一个工厂使用一台机器来提升重物,机器的输入功率是50千瓦,但由于机械磨损和摩擦,输出功率只有35千瓦。
分析该机器的机械效率,并提出可能的改进措施。
八、判断题12. 机械效率越高,意味着机械的能效越好。
()九、应用题13. 一个简单的机械系统,其输入功率为300W,输出功率为250W。
如果需要将输出功率提高到300W,而输入功率不变,需要采取哪些措施?十、综合分析题14. 考虑到机械效率和成本效益,分析在设计一个用于提升重物的机械系统时,应如何平衡机械效率和成本之间的关系。
通过这些练习题,学生可以加深对机械效率概念的理解,掌握机械效率的计算方法,并能够将其应用于实际问题中。
15.2机械效率练习卷一.有用功和额外功1.李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼,她做的有用功是( ) A .对桶所做的功 B .对水所做的功 C .对水和桶所做的功 D .对水、桶和人所做的功2. 体重是400 N 的同学用重10 N 的水桶,提起重为100 N 的水沿楼梯送到5 m 高的宿舍里使用,完成这一次提水,做有用功和额外功分别是 A.500 J 、50 J B.500 J 、2050 J C.550 J 、2000 J D.2500 J 、50 J3.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4. 采取下列措施,可以提高机械效率的是( )A. 有用功一定,增大总功B. 总功一定,增大额外功C. 有用功一定,减小额外功D. 额外功一定,减少总功5. 如图所示的机械中,如果所用的动力为F ,将重为G 的物体匀速提升h m ,图(a ):W 总=_________,W 有=_________,η=_________;图(b ):W 总=_________,W 有=_________,η=_________;图(c ):W 总=_________,W 有=_________,η=_________.图(d ):W 总=_________,W 有=_________,η=_________.二.斜面的机械效率 6.小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?她提出了以下的猜想:A .斜面的机械效率可能与物体的重力有关.B .斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上________拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_________移动(填“左”或“右”). (2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为_______%,第②次实验中总功为______J .(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想_________(填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:__________________________.(4)此实验主要用到的研究方法是__________.(5)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与______(写出一个)有关. 7. 工人师傅常采用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示.汽车车厢底板高度为h ,斜面长度为S ,现用力大小为F 沿着斜面把重力为G 的重物匀速拉到车上.求:(1)该工人师傅所做的有用功(2)该斜面的机械效率8. 现有一重为3000N 的包装箱,工人师傅想把它搬 到1.2m 高的车厢上,他们用木板在车厢与地面之间搭成 一个长度约为4m 的简易斜面,如图所示,工人师傅站在 地上用1200N 的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。
机械效率练习题一、选择题1. 下列关于机械效率的说法,正确的是:A. 机械效率越高,表示机械做功越快B. 机械效率越高,表示机械做有用功的比例越大C. 机械效率越高,表示机械做的额外功越多D. 机械效率与机械做功的多少无关2. 一台起重机吊起货物,若货物重1000N,起重机做的有用功为5000J,则起重机的机械效率为:A. 50%B. 60%C. 70%D. 80%A. 斜面B. 滑轮组C. 轮轴D. 定滑轮二、填空题1. 机械效率是指机械所做的________与________之比。
2. 在使用机械时,为了提高机械效率,应尽量减少________功。
3. 一台机械的机械效率为80%,表示该机械做的有用功占总功的________。
三、计算题1. 一台起重机提升重物,已知重物的重力为1200N,起重机做的总功为7500J,求起重机的机械效率。
2. 某斜面高1m,长5m,将重200N的物体沿斜面匀速拉到顶端,若拉力为100N,求斜面的机械效率。
3. 一台滑轮组的机械效率为75%,若提升重物所做的有用功为1500J,求滑轮组所做的总功。
四、应用题1. 在生活中,我们常用定滑轮和动滑轮来提升重物。
请分析定滑轮和动滑轮在机械效率方面的差异。
2. 举例说明如何在实际操作中提高机械效率。
3. 一辆汽车在平直路面上行驶,发动机输出的功率为100kW,已知汽车受到的阻力为2000N,求汽车以30m/s的速度行驶时的机械效率。
五、判断题1. 机械效率为100%意味着机械做的所有功都是有用功,没有额外功。
()2. 使用任何机械都不能省功,只能省力或改变力的方向。
()3. 机械效率越低,说明机械设计越不合理。
()4. 在不计摩擦和其他额外功的情况下,机械效率可以达到100%。
()六、简答题1. 简述机械效率的定义及其物理意义。
2. 影响机械效率的因素有哪些?3. 如何区分有用功和额外功?七、作图题1. 请画出定滑轮、动滑轮和滑轮组的示意图,并标明各自的动力臂和阻力臂。
1、用滑轮组将重6×102N的物体匀速提
高2m,拉力所做的功为2×103J,所
用的时间为20s。
求:
(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
2、用如下图所示的滑轮组吊起重物,
不计绳重和摩擦。
(1)当物重为150N时,绳端所用的拉力是60N,此时滑轮组的机械效率是多少?
(2)当所吊重物为300N时,10s
内重物被匀速提高2m时,绳端拉
力做功的功率是多少?此时滑轮组的机械效率是多少?
3、用如图3所示的滑轮组来匀速拉动物体,已知物体与地面的摩擦力F1为1200N,若此时滑轮组的机械效率为80%,物体速度为1m/s.
①拉绳的速度是多少?
②拉绳的力F至少为多大?
③拉力的功率是多少?
④如果想用更小的力拉动物体,请你提出一条可行性建议.
2、如图6所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是多少?滑轮的机械效率是多少?(不计滑轮重力) F1
7、如图9所示,物体重180N,
动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.
在拉力F的作用下,物体正以
0.1m/s的速度匀速上升.求:
(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.
9、一质量为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
图所示,已知绳的自由端拉力为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=3×103kg/m3,g=10N/kg)
如图所示,某人用F=28牛的力提起重物,已知滑轮组的机械效率是70%,求物体的质量。
2、如图所示,物体A重1000N
轮重60N
提起重物,拉力应为 N
甲体被提升5m,拉力F的作用点移动m,拉力做的功为 J则有用功为,总功为,
13.如图5--2所示,重100牛顿的物体,在水平方向上以1米/秒的速度作匀速直线运动,弹簧秤的示数是5牛顿,则作用在滑轮上的拉力F是_______牛顿,拉力F的功率是______瓦特。
1.从深为5m的井中直接将一桶水提出井口,已知桶重20N,桶中水重80N.若此人的目的是为了提水,则机械效率为,若此人的目的是为了捞桶,则机械效率为.
2.某人用机械做了8000J的功,其中额外功是有用功的
1,那么该机
3
械做的有用功是 J,机械效率是.
3.用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m,所用的拉力是125N,则有用功是 J,总功是 J,这个动滑轮的机械效率为.
4.工人用一根杠杆提升一桶油,他用250N向下的拉力拉过1.2m,油桶上升30cm,若杠杆的机械效率为90%,则油桶重为N.
5.用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m.则此过程中,有用功为 J,拉力做功的总功率为 W,滑轮组的机械效率为.
6.如图1所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉,所用的拉力为100N,则动滑轮
的机械效率为.如果
用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米,当拉绳子的速度
为 m/s时,拉力的功率为54W.(绳重与摩擦不计)图1
7.如图2所示,已知物重等于G,
图2
请你补充一个物理量,用物重G
和补
充的物理量,求出动滑轮的机械效率.(绳重和摩擦忽略不计)
补充的物理量名称和符
号:;
机械效率η
= .
8.将动滑轮改为定滑轮使用后,在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度,则改动后与改动前比较 ( ) A
.节省了力 B .提高了功率 C .降低了效率 D .提高了效率 21.站在地面上的人用滑轮组把重960N 的贷物由地面匀速提升到4m 的高处,所用的时间是8s ,人作用在绳子自由端的拉力为600N .(不计摩擦和绳重)
(1)依据题意在图11中画出绳子的绕法;
图
11
(2)请根据已知条件设疑并解答.(至少求出4个物理量)。