11.5機(jī)械效率(作業(yè))-2021-2022學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)無(wú)憂(yōu)蘇科版

11.5機(jī)械效率一、單選題1．關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)械效率越高，所做的有用功越多B．總功少的機(jī)械，效率越高C．額外功少的機(jī)械，機(jī)械效率高D．總功一定時(shí)，有用功多的機(jī)械的機(jī)械效率高【答案】D【解析】A．使用機(jī)械時(shí)，機(jī)械效率高說(shuō)明有用功在總功中占的比例大，但有用功不一定多，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．機(jī)械效率高，說(shuō)明有用功在總功中占的比例大，無(wú)法確定總功的多少，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．機(jī)械效率高，說(shuō)明有用功在總功中占的比例大，總功不確定，額外功少的機(jī)械，機(jī)械效率不一定高，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．總功一定時(shí)，有用功多的機(jī)械，有用功在總功中占的比例大，機(jī)械效率高，此選項(xiàng)正確。故選D。2．如圖所示，小明用桶把一些沙子運(yùn)上三樓。在此過(guò)程中（）A．小明克服自身重力所做的功是總功B．小明克服沙子重力所做的功是有用功C．小明克服沙子重力所做的功是額外功D．小明克服桶的重力所做的功是有用功【答案】B【解析】小明用桶把一些沙子運(yùn)上三樓，對(duì)克服沙子重力做的功為有用功；為了提升沙子不得不克服自身重力、克服桶的重力所做的功為額外功；克服沙子重力做的功、克服自身重力、克服桶的重力所做的功之和為總功；故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。3．兩臺(tái)機(jī)械完成的有用功之比W1︰W2＝4︰7，它們的機(jī)械效率分別為η1＝60％，η2＝75％，則兩臺(tái)機(jī)械所做總功之比為（）A．5︰7 B．7︰5 C．16︰35 D．35︰16【答案】A【解析】因；故．答案選A．4．要提高某機(jī)械的機(jī)械效率，應(yīng)該（）A．減小使用機(jī)械時(shí)動(dòng)力所移動(dòng)的距離B．減小機(jī)械自身的重力和摩擦C．減小總功D．減小使用機(jī)械時(shí)動(dòng)力【答案】B【解析】A．機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與動(dòng)力所移動(dòng)的距離無(wú)關(guān)；故A錯(cuò)誤；B．減小機(jī)械自身的重力和摩擦，可以減少額外功，可以減小額外功在總功中所占的比例，也就是增大了有用功在總功中所占的比例，可以提高機(jī)械效率；故B正確；C．機(jī)械效率是有用功與總功的比值，減小總功，但有用功不確定，所以不一定能提高機(jī)械效率；故C錯(cuò)誤；D．機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與使用機(jī)械時(shí)的動(dòng)力大小無(wú)關(guān)；故D錯(cuò)誤。故選B。5．如圖所示，小敏用100N的拉力在10s內(nèi)將160N的物體勻速提升了2m，下列說(shuō)法正確的是[忽略繩重和摩擦]（）A．使用此滑輪組提升重物時(shí)，改變繞繩方式能提高機(jī)械效率B．拉力的功率是32WC．滑輪組的機(jī)械效率是80%D．動(dòng)滑輪重50N【答案】C【解析】A．改變繩子的纏繞方法，對(duì)重物被拉升沒(méi)有影響，即對(duì)有用功沒(méi)影響；對(duì)動(dòng)滑輪的拉升、動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦也沒(méi)有影響，即不影響額外功。所以此滑輪組改變繞繩方式不影響機(jī)械效率，故A錯(cuò)；BCD．由圖通過(guò)動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n=2，則有用功因?yàn)閟=nh，所以總功為故滑輪組的機(jī)械效率拉力做的功是總功，所以拉力的功率不計(jì)繩重及滑輪之間的摩擦，克服動(dòng)滑輪重所做功是額外功，所以額外功為所以動(dòng)滑輪重故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6．用同一滑輪組提升同一重物，第一次將重物提高h(yuǎn)米．第二次將重物提高2h米．不考慮摩擦，比較兩次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率，則（

）A．第二次有用功是第一次的2倍，因?yàn)闄C(jī)械效率增大一倍B．第二次總功是第一次的2倍，因此機(jī)械效率減為一半C．第二次提升動(dòng)滑輪做的額外功增大一倍，所以機(jī)械效率減為一半D．兩次實(shí)驗(yàn)滑輪組機(jī)械效率相同【答案】D【解析】機(jī)械效率是指有用功占總功的百分比，對(duì)滑輪組來(lái)說(shuō)，有幾段繩子在拉重物，繩端移動(dòng)的距離S就是重物移動(dòng)距離h的幾倍。故機(jī)械效率：η==(n為拉重物的繩子段數(shù))所以用同一滑輪組提同一重物，兩次提升的高度，在不考慮摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率相同,故ABC錯(cuò)誤D正確。7．如圖所示，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面。用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2。若不計(jì)繩重和摩擦，則（）A．W1＝W2，η1＝η2 B．W1＝W2，η1＜η2C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W(wǎng)2，η1＜η2【答案】D【解析】因?yàn)樾●T分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以?xún)煞N情況的有用功相同；當(dāng)有用功一定時(shí)，利用機(jī)械時(shí)做的額外功越少，則總功越少，機(jī)械效率越高。而甲滑輪是動(dòng)滑輪，所以利用甲滑輪做的額外功多，則總功越多，機(jī)械效率越低。即W1＞W(wǎng)2，η1＜η2。故選D?！军c(diǎn)睛】此題主要考查功的計(jì)算和機(jī)械效率的大小比較這一知識(shí)點(diǎn)，比較簡(jiǎn)單，主要是學(xué)生明確哪些是有用功，額外功，總功，然后才能正確比較出兩種情況下機(jī)械效率的大小。8．如圖所示，有一斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f，則下列關(guān)于斜面機(jī)械效率η的表達(dá)式正確的是（）A．η=×100% B．η=×100%C．η=×100% D．η=×100%【答案】D【解析】D．∵斜面的高為h，物體的重力為G，∴有用功為W有用=Gh又∵斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，拉力為F，∴總功為W總=FL則機(jī)械效率為η=而物體與斜面的摩擦力為f，∴額外功為W額外=fL則總功為W總=W有用+W額外=Gh+fL，故機(jī)械效率為η=×100%=×100%故D正確；A．選項(xiàng)中是有用功與額外功的比值，不是機(jī)械效率，故A錯(cuò)；B．選項(xiàng)中是有用功與有用功的比值，不是機(jī)械效率，故B錯(cuò)；C．選項(xiàng)中是有用功與（總功加上額外功）的比值，不是機(jī)械效率，故C錯(cuò)。故選D。9．某建筑工地要將同一個(gè)箱子從地面搬上二樓，如果分別采用如圖所示的兩種方式搬運(yùn)，F(xiàn)1和F2做功的情況，以下判斷正確的是（）A．兩種方式機(jī)械效率一定相等B．兩種方式功率一定相等C．兩種方式所做的總功一定相等D．兩種方式所做的有用功一定相等【答案】D【解析】A．有用功相同，總功不同，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，所以機(jī)械效率也不同，故A錯(cuò)誤．B．搬運(yùn)時(shí)間不知道，無(wú)法比較功率的大小，故B錯(cuò)誤．C．但額外功不同，總功等于額外功與有用功之和，所以總功不同，故C錯(cuò)誤，D．兩只搬運(yùn)方式所做的有用功根據(jù)公式W=Gh可知是相同的，故D正確．10．用相同的定滑輪和動(dòng)滑輪，組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，如圖所示，用它們來(lái)提升同一重物，甲滑輪組將重物舉高1m，乙滑輪組將重物舉高2m，在不計(jì)繩重和摩擦的條件下，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲滑輪組拉力大，機(jī)械效率低B．乙滑輪組省力，所以它的機(jī)械效率高C．乙滑輪組將重物舉得高．所以它的機(jī)械效率高D．乙滑輪組做的有用功多，但甲、乙機(jī)械效率相等【答案】D【解析】(1)從圖中可以看出，甲圖是有兩段繩子在拉重物，故F甲＝(GG動(dòng))；乙圖有三段繩子在拉重物，故F乙＝(GG動(dòng))；∵提升的重物相同，動(dòng)滑輪相同，∴乙圖更省力；(2)在不計(jì)繩重和摩擦的條件下，提升物體做的額外功：W額＝G輪h，提升重物做的有用功W有＝Gh，∵h(yuǎn)1<h2，提升物體重G相同，∴乙滑輪組做的有用功多；∵W總＝W有+W額，∴η＝＝由題知，提升的重物G相同，動(dòng)滑輪重相同，∴兩滑輪組的機(jī)械效率相同，故A.B.C錯(cuò)．故選D.點(diǎn)睛：（1）在不計(jì)摩擦和繩重的情況下，若有n段繩子在拉重物，則F＝（GG動(dòng)），據(jù)此判斷省力情況；（2）不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪相同，可知提升重物做的額外功（W額＝G動(dòng)h）相同；而總功等于有用功與額外功之和；利用η＝分析提升重物高度不同時(shí)，機(jī)械效率的變化情況．11．某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究“影響滑輪組的機(jī)械效率的因素”，如圖所示，并測(cè)算了各次實(shí)驗(yàn)裝置的機(jī)械效率．關(guān)于他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，下列說(shuō)法中不正確的是A．由①②可知：滑輪組的機(jī)械效率與繩子的繞法無(wú)關(guān)B．由②③可知：同一滑輪組提起物重越大，機(jī)械效率越低C．在①實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)勻速豎直向上拉動(dòng)繩子D．為使實(shí)驗(yàn)的結(jié)論更具可靠性，應(yīng)換用不同的裝置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)歸納得出普遍規(guī)律【答案】B【解析】A、①、②兩次實(shí)驗(yàn)中繩子繞法不同，提升的物重相同，兩次機(jī)械效率都是70%，所以可知滑輪組的機(jī)械效率與繩子的繞法無(wú)關(guān)，故A說(shuō)法正確；B、②、③兩次實(shí)驗(yàn)是同一滑輪組，提升的物重不同（第③次物重更大），③的機(jī)械效率大于②，說(shuō)明同一滑輪組提起物重越大，機(jī)械效率越高，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C、在①實(shí)驗(yàn)中，為正確測(cè)量拉力的大小，應(yīng)勻速豎直向上拉動(dòng)繩子，故C說(shuō)法正確；D、為使實(shí)驗(yàn)的結(jié)論更具可靠性，應(yīng)換用不同的裝置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)歸納得出普遍規(guī)律，這種做法是值得提倡的，故D說(shuō)法正確．12．某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示。已知物體的質(zhì)量為450g，所用動(dòng)滑輪的質(zhì)量為50g，繩子自由端的拉力F為3.2N．g取10N/kg。在0~2s的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體上升的速度為0.1m/s B．機(jī)械提升動(dòng)滑輪做的功0.2JC．滑輪組的機(jī)械效率為90% D．拉力F的功率為0.64W【答案】D【解析】A．由圖可知，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)2s時(shí)，路程是10cm，物體上升速度為故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)滑輪做的功故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)2s時(shí)，路程是10cm，有用功為總功為機(jī)械效率為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖可知，當(dāng)繩子運(yùn)動(dòng)2s時(shí)，路程是40cm，繩子的速度為拉力F的功率為故D正確。故選D。二、填空題13．如圖所示，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向勻速拉起重為6N的物體，物體上升0.4m所用時(shí)間為4s。此過(guò)程中拉力的功率為_(kāi)_____W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____?！敬鸢浮?.7283.3%【解析】[1]由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞3段繩，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2.4N，拉力做的總功W總=Fs=F×3h=2.4N×3×0.4m=2.88J拉力的功率P==0.72W[2]有用功W有=Gh=6N×0.4m=2.4J滑輪組的機(jī)械效率14．如圖所示，搬運(yùn)工人用滑輪將重為500N的重物勻速提升4m，所用拉力為300N。已知滑輪重80N，則此過(guò)程中工人所做的額外功是______J，滑輪的機(jī)械效率為_(kāi)_____，若提升的重物增加，滑輪的機(jī)械效率將______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】40083.3%增大【解析】[1]工人做的有用功W有用=Gh=500N×4m=2000J因?yàn)槭褂玫氖莿?dòng)滑輪，所以拉力移動(dòng)的距離s=2h=2×4m=8m工人做的總功W總=Fs=300N×8m=2400J所以W額外=W總W有用=2400J2000J=400J[2]由知道，滑輪的機(jī)械效率[3]由圖知道，，故由知道，滑輪的機(jī)械效率由此可知，若提升的重物增加，則滑輪的機(jī)械效率將增大。15．如圖所示，是兩個(gè)工人分別用滑輪按甲、乙兩種方式把質(zhì)量相同的兩袋沙子從地面提到二樓，兩種方式若不計(jì)繩重和摩擦，且G沙子＞G滑輪。使用甲圖中的滑輪的目的是______；使用乙圖中滑輪的好處是可以______。提起沙子到相同的高度，額外功做的多得是______裝置，機(jī)械效率更高的是______（以上兩空選填“甲”或“乙”）；若使乙圖中的滑輪機(jī)械效率升高，可以采取的做法______。（寫(xiě)出一種方法即可）【答案】改變施力的方向省力乙甲減小滑輪重（增加物重）【解析】[1]由圖可知，甲使用的是定滑輪，定滑輪的特點(diǎn)是不能省力，但能改變力的方向，所以使用甲圖中的滑輪的目的是改變施力的方向。[2]由圖可知，乙使用的是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能省力，但不能改變力的方向。所以使用乙圖中滑輪的好處是可以省力。[3]提起沙子到相同的高度，乙還要克服動(dòng)滑輪的重力做額外功，所以乙做的額外功更多。[4]甲乙克服物體重力所做的有用功相同，但乙的額外功多，由可知，甲的機(jī)械效率更高。[5]要提高乙的機(jī)械效率，需要減小額外功，因此可以減小動(dòng)滑輪的重力和減小摩擦來(lái)減小額外功，也可以通過(guò)增大物重增加有用功所占的比例來(lái)提高機(jī)械效率。16．如圖所示，小明通過(guò)斜面用平行于斜面的推力，將重為300N的物體在5s時(shí)間內(nèi)勻速推到1m高的平臺(tái)上，斜面長(zhǎng)（g取10）。則：推力的功率為_(kāi)________W，斜面的機(jī)械效率為_(kāi)________%，斜面對(duì)物體的摩擦力為_(kāi)_____N?！敬鸢浮?07550【解析】[1]推力做的總功W總=Fs=200N×2m=400J推力做功功率[2]推力做的有用功W有用=Gh=300N×1m=300J斜面的機(jī)械效率[3]因?yàn)閃總=W有用+W額，所以克服摩擦做的額外功W額=W總W有用=400J300J=100J又因?yàn)閃額=fs，所以斜面對(duì)物體的摩擦力17．如圖所示，用大小為500N的拉力F通過(guò)滑輪組，將重為800N的物體在5秒內(nèi)勻速提升高度10cm。(1)有用功是___________J，拉力做功的功率是___________W，滑輪組的機(jī)械效率是___________%。(2)若要求出動(dòng)滑輪的重力，需增加的條件是___________。(3)在以下方法中，能提高該滑輪組的機(jī)械效率的是___________。（填序號(hào)）①增大物體提升高度②增加物體的重力③增大勻速拉繩的速度④改變繞繩方式【答案】802080不計(jì)繩重和摩擦②【解析】(1)[1]有題意可的，有用功是[2]拉力的做功[3]輪組的機(jī)械效率是(2)[4]若要求出動(dòng)滑輪的重力，則需要忽略克服摩擦力做功，和克服繩子做功。即不計(jì)繩重和摩擦?？汕蟪鰟?dòng)滑輪重。(3)[5]提高該滑輪組的機(jī)械效率的方法有：增加有用功減小額外功。由公式可得①增加重物提升高度的時(shí)候，繩端被拉升的距離也變長(zhǎng)了,所以不能提高機(jī)械效率。故①不符合題意；②增加物體的重力，在動(dòng)滑輪、摩擦不變的情況下，即額外功不變的情況下，有用功增加了，所以機(jī)械效率就提高了，故②符合題意；③增大提升物體的速度，不能提高機(jī)械效率，故③不符合題意；④改變繩子的纏繞方法，對(duì)重物被拉升沒(méi)有影響，即對(duì)有用功沒(méi)影響；對(duì)動(dòng)滑輪的拉升、動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦也沒(méi)有影響，即不影響額外功．所以改變繞繩方式不影響機(jī)械效率，故④不符合題意。故選②。18．如圖所示，用豎直向上的力勻速拉動(dòng)較長(zhǎng)的杠桿，使重為36N的物體緩慢升高10cm，拉力大小F為16N，拉力移動(dòng)的距離為25cm，則杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)_____，若將重物的懸掛點(diǎn)A向右移動(dòng)到B點(diǎn)，將重物提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將______（變大/變小/不變）（不考慮摩擦）。【答案】90%變大【解析】[1]杠桿的機(jī)械效率為[2]若將重物的懸掛點(diǎn)A向右移動(dòng)到B點(diǎn)，將重物提升相同的高度，杠桿提升的高度減小，則有用功不變，額外功減小，所以總功也減小，由可知機(jī)械效率增大了。19．小明用圖示滑輪組在5s內(nèi)將重為60N的重物勻速提高了3m，所用拉力為50N，該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____%。若其他條件不變，將重物勻速提升5m，該滑輪組的機(jī)械效率將______。小華同學(xué)根據(jù)公式算出此滑輪組中動(dòng)滑輪重力為40N，實(shí)際的動(dòng)滑輪重力______（選填“>”，“=”或“<”）40N?！敬鸢浮?0不變<【解析】[1]小明用圖示滑輪組在5s內(nèi)將重為60N的重物勻速提升了3m，所用拉力為50N，由圖可知繩子的股數(shù)為2，該滑輪組的機(jī)械效率為[2]由推導(dǎo)公式可知，該滑輪組的機(jī)械效率與物體的重力和拉力的大小有關(guān)，與重物提升的高度無(wú)關(guān)，所以，若其他條件不變，將重物勻速提升5m，該滑輪組的機(jī)械效率將不變。[3]小明的推導(dǎo)是錯(cuò)誤的忽略了摩擦等阻力的影響，所以實(shí)際動(dòng)滑輪的重力應(yīng)該小于40N。20．如圖甲，質(zhì)量為m的貨物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)（不考慮空氣的阻力），斜面長(zhǎng)L、高H。物塊上升高度h與時(shí)間t關(guān)系圖像如圖乙，0至t1時(shí)間內(nèi)的拉力為F1，t1至t2時(shí)間內(nèi)拉力為F2。已知H>4h0，t2=2t1，不計(jì)速度變化時(shí)的時(shí)間，斜面粗糙程度不變。(1)0至t2時(shí)間內(nèi)拉力做的有用功是______；(2)0至?xí)r間內(nèi)的拉力做功的功率為P1，t1至t2時(shí)間內(nèi)的拉力做功的功率為P2，則P1______P2。時(shí)斜面的機(jī)械效率為η1，F(xiàn)2時(shí)斜面的機(jī)械效率為η2，則η1______η2。注：兩空均填“”、“”或“。【答案】【解析】[1]0至t2時(shí)間內(nèi)拉力做的有用功[2]由圖乙知，物體在0至?xí)r間內(nèi)和t1至t2時(shí)間內(nèi)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但速度不同，；因?yàn)槲矬w一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且斜面傾斜程度和滑動(dòng)摩擦力不變，所以；根據(jù)可知，。[3]拉力為時(shí)斜面的機(jī)械效率拉力為F2時(shí)斜面的機(jī)械效率由幾何關(guān)系可知又故21．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，物體邊長(zhǎng)為10cm設(shè)置了圖所示的滑輪組裝置，當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示，內(nèi)，拉力做的功是______J；內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是______?！敬鸢浮?0066.7%【解析】[1]由圖乙可知，內(nèi)拉力的大小為40N，由圖丙可知，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的速度是2.5m/s，所以?xún)?nèi)拉力做的功是[2]由圖丁可知，內(nèi)物體上升的高度為1.25m，則有用功由圖乙可知，內(nèi)拉力為50N，則總功則內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是22．建筑工地上，起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示，鋼絲繩能承受的最大拉力為3000N，其貨箱重400N，則該起重機(jī)一次最多能勻速提起的貨物重__（選填“”、“”或“”）8600N；當(dāng)用1200N的拉力將質(zhì)量為300kg的貨物以0.6m/s的速度勻速提升5s的過(guò)程中，有用功是__J，拉力的功率是__W，其機(jī)械效率是__?！敬鸢浮?0002160【分析】(1)不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦?xí)r，繩子自由端拉力，由此根據(jù)鋼絲繩最大拉力計(jì)算起重機(jī)吊起的物體的最大重力；(2)首先求出，根據(jù)求出貨物提升的高度，根據(jù)求出有用功；根據(jù)求出移動(dòng)的距離，根據(jù)求出總功，根據(jù)即可求得拉力的功率；由即可求出機(jī)械效率?！窘馕觥縖1]不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦，由圖可知承重繩子的股數(shù)，由可得最大物重由于實(shí)際使用該滑輪組，滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦的存在，所以，實(shí)際吊起的貨物重[2]貨物的重力根據(jù)可得貨物提升的高度有用功[3]起重機(jī)吊臂上的鋼絲繩移動(dòng)的距離總功起重機(jī)的功率[4]機(jī)械效率【點(diǎn)睛】本題考查功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，要能熟練運(yùn)用公式。特別注意：要正確判斷通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)；注意實(shí)際使用該滑輪組，滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦的存在。三、作圖題23．如圖所示，畫(huà)出滑輪組提起重物最省力時(shí)繩子的繞法．（______）【答案】【解析】上下滑輪個(gè)數(shù)相同時(shí)，奇數(shù)股的繩子比偶數(shù)股的繩子省力，所以作出的圖應(yīng)該是3股繩子.點(diǎn)睛：在畫(huà)滑輪組繞線時(shí)記住口訣：“奇動(dòng)偶定”，也就是說(shuō)想要奇數(shù)股的繩子就從動(dòng)滑輪起筆向定滑輪上繞，想要偶數(shù)股的繩子就從定滑輪起筆向動(dòng)滑輪上繞.24．小紅想探究滑輪組的機(jī)械效率是否與繩子的繞法有關(guān)，她先通過(guò)實(shí)驗(yàn)算出圖甲中滑輪組的機(jī)械效率，請(qǐng)你幫她在圖乙中畫(huà)出下一步實(shí)驗(yàn)所需的完整的組裝圖（包含繩的繞法與提升的重物）。（甲、乙兩滑輪組中的滑輪完全相同）【答案】答案如下圖所示【解析】試題分析：在探究滑輪組機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中，要研究機(jī)械效率與繩子繞法是否有關(guān)時(shí)，要利用控制變量法，控制其他量都相同，包括鉤碼的數(shù)量等因素相同，改變繩子的繞法?？键c(diǎn)：滑輪組機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)題25．如圖所示，探究斜面的機(jī)械效率與傾斜程度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著重為6N的木塊，沿傾斜程度不同的同一斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，數(shù)據(jù)記錄表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜程度斜面高h(yuǎn)/m斜面長(zhǎng)s/m沿斜面拉力F/N機(jī)械效率η/%1較緩0.10.5260%2較陡0.20.53(1)沿較陡斜面拉木塊，拉力所做的額外功是______J，斜面機(jī)械效率是______；(2)比較兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)光滑程度相同的斜面，其傾斜程度越大，機(jī)械效率越高。你認(rèn)為此結(jié)論______（選填“可靠”或“不可靠”），理由是______；(3)盤(pán)山公路、鑷子、螺絲釘、汽車(chē)方向盤(pán)中，應(yīng)用斜面原理工作的是______、______?！敬鸢浮?.380%不可靠實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，不具普遍性盤(pán)山公路螺絲釘【解析】(1)[1]沿較陡斜面拉木塊，拉力所做有用功為拉力所做總功為拉力所做的額外功為[2]斜面機(jī)械效率為(2)[3][4]比較兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)光滑程度相同的斜面，其傾斜程度越大，機(jī)械效率越高。此結(jié)論不可靠，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)次數(shù)太少，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，不具普遍性。(3)[5][6]在實(shí)際生活生產(chǎn)中應(yīng)用了斜面工作原理的實(shí)例有：盤(pán)山公路和螺絲釘?shù)?，都是為了省力?6．學(xué)習(xí)了“機(jī)械效率”后，小明知道了同一動(dòng)滑輪提升不同重物機(jī)械效率不同。他想知道自重不同的動(dòng)滑輪提升相同重物機(jī)械效率是否相同。小明選用三個(gè)自重不同的動(dòng)滑輪進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)滑輪自重G/N被提升釣碼重力G/N鉤碼上升的高度h/cm彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm動(dòng)滑輪的機(jī)械效率①0.2653.21093.8%②0.5653.41088.2%③1.5654.010④1.5664.012（1）實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)豎直向上_______拉動(dòng)；

（2）第③次實(shí)驗(yàn)中，有用功為_(kāi)______，總功為_(kāi)______，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為_(kāi)______；（3）分析表中①、②、③數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率越_______；（4）分析表中③、④數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論是：機(jī)械效率與移動(dòng)的距離_______?！敬鸢浮縿蛩?.3J0.4J75%小無(wú)關(guān)【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，是為了讓物體處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)；（2）[2]第③次實(shí)驗(yàn)中，有用功為[3]總功為[4]動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為（3）[5]分析表中①、②、③數(shù)據(jù)可知，物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率越?。?）[6]分析表中③、④數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：機(jī)械效率與移動(dòng)的距離無(wú)關(guān)27．在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的距離h/cm彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離s/cm機(jī)械效率η/%12511566.7%2451.71578.4%36515(1)在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該沿豎直方向___________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，同組的小華發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，如果能在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)會(huì)更準(zhǔn)確，小明認(rèn)為如果這樣，測(cè)量的結(jié)果將比真正的滑輪組機(jī)械效率要______（填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了________對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響；(2)第三次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)__________N，其機(jī)械效率為_(kāi)__________；(3)通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出，對(duì)同一個(gè)滑輪組，其提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越_______；如果在甲的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，小明在不改變其他條件的情況下把動(dòng)滑輪換為一個(gè)質(zhì)量更大的滑輪，所測(cè)得的機(jī)械效率將比原來(lái)________（以上兩空填“高”或“低”）?！敬鸢浮縿蛩倨竽Σ?.483.3%高低【解析】(1)[1]在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，否則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，難以讀數(shù)。[2][3]如果在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，則減少了一部分由于摩擦造成的額外功，測(cè)量的結(jié)果將比真正的滑輪組機(jī)械效率偏大。(2)[4]由圖丙可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，故第三次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N。[5]由表中第三次測(cè)量數(shù)據(jù)可知，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為(3)[6]由上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，對(duì)同一個(gè)滑輪組，其提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。[7]在甲實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，不改變其他條件的情況下把動(dòng)滑輪換為一個(gè)質(zhì)量更大的滑輪，則克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功增加，所測(cè)得的機(jī)械效率將比原來(lái)低。28．小明利用如圖甲、乙所示的滑輪組探究“滑輪組的機(jī)械效率”，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示。試驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪重G滑/N物重G物/N勾碼上升高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用的移動(dòng)距離s/m滑輪組的機(jī)械效率1120.11.40.347.62120.21.40.647.63140.12.00.3①4180.14.00.366.75280.1②0.450(1)根據(jù)表格中所示數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)有一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所采用的滑輪組與其他不同，這組數(shù)據(jù)是第______次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，相對(duì)應(yīng)的滑輪組是______（甲/乙）；(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，才能正確讀數(shù)；(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：①處數(shù)據(jù)應(yīng)為_(kāi)_____；編號(hào)②數(shù)據(jù)應(yīng)為_(kāi)_____N；(4)下列分析中，正確的結(jié)論是______和______；A．由第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān)B．由第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與被提升的物重有關(guān)C．由第4、5組數(shù)據(jù)可知，機(jī)械越省力，它的機(jī)械效率越高(5)小明最后用甲滑輪組又進(jìn)行了一組實(shí)驗(yàn)，當(dāng)物重G為10N時(shí)，測(cè)得：h＝0.3m；F＝4.5N；s＝0.6m，結(jié)果發(fā)現(xiàn)機(jī)械效率算出來(lái)竟然超過(guò)了100％，導(dǎo)致小明犯錯(cuò)的原因最有可能是______?！敬鸢浮?乙勻速66.7%4.0ABs或h測(cè)量錯(cuò)誤【解析】(1)[1][2]根據(jù)表格中所示數(shù)據(jù)，第5次試驗(yàn)中，動(dòng)滑輪接觸繩股數(shù)為其他試驗(yàn)中動(dòng)滑輪接觸繩股數(shù)為3，可知第5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所采用的滑輪組與其他不同，即相對(duì)應(yīng)的滑輪組是乙。(2)[3]根據(jù)二力平衡條件可知，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，才能正確讀數(shù)。(3)[4][5]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：①處數(shù)據(jù)應(yīng)為編號(hào)②數(shù)據(jù)應(yīng)為(4)[6][7]根據(jù)控制變量法的思想，由第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān)，機(jī)械效率保持不變；由第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與被提升的物重有關(guān)，物重越大則機(jī)械效率越大。(5)[8]小明最后用甲滑輪組又進(jìn)行了一組實(shí)驗(yàn)，當(dāng)物重G為10N時(shí)，測(cè)得：h＝0.3m；F＝4.5N；s＝0.6m，結(jié)果發(fā)現(xiàn)機(jī)械效率算出來(lái)竟然超過(guò)了100％，此時(shí)可知導(dǎo)致小明犯錯(cuò)的原因最有可能是s或h測(cè)量錯(cuò)誤。五、計(jì)算題29．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，提升支架過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%。已知物體A重560N，該工人重600N，兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，求：（1）繩子自由端拉力的功率；（2）支架受到滑輪組的拉力?！敬鸢浮浚?）140W；（2）1190N【解析】解：（1）由圖可知n=2，該滑輪組的機(jī)械效率解得F=350N，物體A以0.2m/s的速度勻速上升，則繩子自由端移動(dòng)的速度v繩=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s繩子自由端拉力的功率P=Fv繩=350N×0.4m/s=140W（2）動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=2FG=2×350N560N=140N兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，其重力相等，則定滑輪的重力也為140N，以定滑輪為研究對(duì)象受力分析可知，定滑輪受到豎直向上的支架對(duì)它的拉力、豎直向下的重力和三股繩子的拉力作用處于平衡狀態(tài)，拉力為F拉=G定+3F=140N+3×350N=1190N答：（1）繩子自由端拉力的功率140W；（2）支架受到滑輪組的拉力1190N。30．如圖所示，工人師傅利用斜面把重物搬運(yùn)到汽車(chē)上，汽車(chē)車(chē)廂底板高度h＝1m，斜面長(zhǎng)度s＝4m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G＝2400N的重物勻速拉到車(chē)上，拉力F＝800N。（1）工人做的有用功；（2）斜面的機(jī)械效率；（3）物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力?！敬鸢浮浚?）2400J；（2）75%；（3）200N【解析】（1）工人做的有用功W有＝Gh＝2