初中物理简单机械之机械效率专题.docx
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初中物理简单机械之机械效率专题
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初中物理简单机械之机械效率专题
机械效率专题
一、概念问题
1.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A功率大的机械，做功一定多B做功多的机械，效率一定高
C做功快的机械，功率一定大D效率高的机械，功率一定大
2.关于机械效率，下列说法正确的是（?
?
?
）
A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低
C.总功越大，机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高
3.甲乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是（）
A使用甲机械做功省力B甲机械做功快
C相同时间内，甲机械完成的功多
D乙机械的额外功在总功中占的比例大。
4.如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。
已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A滑轮组的机械效率是60％B绳子自由端被拉下3m
C做的有用功是800JD拉力F的功率是80W
二、计算题
5.如图所示，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.
6.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为200N的泥桶，所用的拉力为80N，若工人在5S，内将泥桶匀速向上提升2m，则拉力的功率为多少，滑轮组的机械效率为多少？
7.如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为0．1m/s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为多少，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少牛？
8．如图8所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20S内匀速上升了10m。
求：
（1）物体上升的速度。
（2）提起物体所做的有用功。
（3）滑轮组的机械效率。
9．用如图5所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为多少？
若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少？
10.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．
（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：
物体A所受的摩擦力．
（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：
物体A所受的摩擦力．
11.用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：
（1）求此时滑轮组的机械效率；
（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？
（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？
12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦．不考虑绳重和一切摩擦．
（1）求此时动滑轮的机械效率；
（2）如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？
13．一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m．
（1）求出绳子的股数n；
（2）算出有用功的大小和总功功率．
14.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体和动滑轮的重各是多少？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到多少？
15．如图5，用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米，拉力F做的功为1280焦，（不计绳重和摩擦）求：
（1）拉力的大小；
（2）若动滑轮重为12牛，机械效率为多少？
16.用如图7的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：
（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？
（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？
此时滑轮组的机械效率是多大？
当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？
（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？
17．如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；（3）该滑轮组的机械效率η。
18.小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为多少，滑轮组的机械效率为多少；若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N的物体.此时滑轮组的机械效率为多少。
（不计绳重和摩擦）
19.用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s．求：
（1）重物上升的速度；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率；（4）动滑轮的重量
20.如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N），（不汁绳重及摩擦）（l）对重物做的有用功是多少？
（2）人拉绳子做功的功率是多少？
（3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？
滑轮组的机械效率是多少？
21.?
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）
22.小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图18中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
用此滑轮组将重为3.6N
的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。
（忽
略摩擦及绳重）求：
（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？
说明理由。
三、实验与填空
23.滑轮组既能省力又能改变力的方向.亮亮用自制的滑轮组来提起500N重物（如图10所示），绳自由端的拉力F＝200N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不计摩擦和绳重，则动滑轮重N，拉力做功的功率是 W，该滑轮组的机械效率等于 ，当被提起的重物变重时，滑轮组的机械效率就（填“变大”、“变小”或“不变”）
24.下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。
实验的部分数据如下：
实验
次数
斜面的
倾斜程度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.1
5.0
1
2
较陡
10
0.3
6.7
1
45％
3
最陡
10
0.5
8.4
1
60％
（1）小明探究的是斜面的机械效率跟的关系。
在第1次实验中，斜面的机械效率为，物块和斜面的内能增加了约J。
（2）分析表格中数据可以得出结论：
在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越。
若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持不变。
25．为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系，小华在斜面上每次都匀速拉动物块（如图）‘实验数据记录如下：
实验次数
斜面倾角θ
物重G/N
物块上升高度h/m
拉力F/N
移动距离S/m
机械效率η
1
300
5.0
0.25
3.4
0.50
73.5％
2
400
5.0
0.35
4.2
0.50
83.8％
3
500
10.0
0.35
8.4
0.50
（1）根据表中数据可求出第3次实验的有用功是______J，总功是______J，机械效率为_____。
（2）分析表中数据，可以得出的初步结论是：
在其他条件不变的情况下，斜面倾角越大，所需的拉力越______，斜面的机械效率越______，斜面的机械效率与物重_______（填“有关”或“无关”）。
26.某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：
实验次数
动滑轮
重G动/N
钩码重
G物/N
钩码上升
高度h物/m
直接将钩码
举高做的功
W有用/J
动力F动/N
动力作用点移动距离
S动/m
使用滑轮组动力做的功
W总/J
滑轮组的机械效率
η
1
0.53
1
0.1
0.1
0.7
0.3
0.21
47.6%
2
2
0.1
0.2
1.1
0.3
0.33
60.6%
3
4
0.1
0.4
2
0.3
0.6
66.6%
（1）请你在图18中画出本实验的绕绳方法。
（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：
克服动滑轮的重所做的额外功
（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变，滑轮组的机械效率变 。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了。
（填字母）A.减小摩擦B.多次测量取平均值减小误差C.获得多组数据归纳出物理规律
（4）由本实验（填“能”或“不能”）推断：
任何机械的机械效率跟物重均有关。
27.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：
滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
一位同学设计了如图5所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表：
实验次数
动滑轮重/N
物重/N
拉力/N
绳子的股数n
机械效率η
1
1
2
1
2
1
4
1.67
3
2
4
2
4
1
4
2.5
（1）实验时，应_________、__________
拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧
测力计读出绳子自由端的_____________
的大小；同时用____________测出钩码升
高的高度人。
（2）在表中填上四次实验的绳子的股数n和
机械效率。
（3）根据实验_______和________（填①、②、
③、④）可知，滑轮组机械效率高低与
被提物重有关；
（4）根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______________;
（5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越__________；
（6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用__________（填“同一”或“不同”）滑轮组，提升___________（填“相同”或“不同”）的高度去研究。
28.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
（1）、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中；
（2）、比较1、2两次实验，可得的结论：
_______________________________________
（3）、比较2、3两次实验，可得的结论：
_______________________________________
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
测力计的示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/％
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
1.6
0.3
3
4
0.1
1.1
0.5
升级会员 