專題11機(jī)械效率壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（原卷版）

專題11機(jī)械效率壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（原卷版）1．如圖所示，有一斜面長為、高為，現(xiàn)用力沿斜面將重力為的物體從底端勻速拉到頂端，斜面的機(jī)械效率為。則下列關(guān)于斜面對物體的摩擦力的表達(dá)式中不正確的是（）A． B． C． D．2．在斜面上拉一個重的物體到高處（如圖），沿斜邊向上的拉力為，斜面長、高。把重物直接提升所做的功作為有用功，則有用功是，這個斜面的機(jī)械效率是，物體在斜面上受到的摩擦力是。3．如圖所示，河底沉有一體積為的圓筒，將繩子一端系在河堤上，使繩子繞過圓筒，用手拉著繩子自由端，使圓筒沿河床滾動上升，人用的拉力為，河床坡度傾角為，機(jī)械效率為，求：圓筒的質(zhì)量是多少？4．在斜面上將一個質(zhì)量為的物體，從底端沿斜面勻速拉到頂端（如圖所示），所用時(shí)間為，斜面長、高，該斜面的機(jī)械效率為．求：（1）物體受到的拉力（2）物體在斜面上受到的摩擦力5．如圖示，斜面長，用沿斜面方向的推力，將一個重為的物體由斜面底端勻速推到頂端的過程中，物體克服摩擦力做了的功，求：（1）運(yùn)動過程中克服物體的重力做的功。（2）斜面的機(jī)械效率。6．如圖所示，用沿斜面向上的拉力，將一個質(zhì)量的物體，從底端勻速拉到頂端，所用時(shí)間。已知斜面長度，斜面高度。（把重物直接提升所做的功為有用功），取。求：（1）該物體所受的重力；（2）拉力的功率；（3）此斜面的機(jī)械效率。7．一個額定功率為1瓦的玩具電動機(jī)，正常工作時(shí)在2秒內(nèi)將150克的鉤碼勻速提高1米，則此裝置的效率是。取10牛千克）8．如圖所示，一卡車車廂車底底板距地面高，小張把一塊長的鋼板搭在車廂底板上，構(gòu)成一個斜面。他通過這個斜面，用的力，把一個大木廂從處推到處的車上，已知木箱重為．求：（1）小張推木箱做了多少功？（2）這個過程中，斜面的機(jī)械效率是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)）9．地震災(zāi)區(qū)重建工作正在緊鑼密鼓的進(jìn)行，某村為了解決在地震中失去親人的孤兒的生活問題，決定修建一所兒童福利院。其設(shè)計(jì)的房子剖面如圖1所示。地基和房體的總質(zhì)量為，與地面接觸的地基總面積為．經(jīng)勘察地面能夠承擔(dān)的壓強(qiáng)為．問：（1）通過計(jì)算說明福利院能否按設(shè)計(jì)要求建蓋？如果不能，應(yīng)采取什么措施？（2）在修建過程中，工人師傅用如圖2所示的裝置將重的鋼材從地面勻速吊上高的房頂，所用的拉力為，不計(jì)繩重和摩擦。求此裝置的機(jī)械效率。10．電動蛙式打夯機(jī)（圖甲）是利用沖擊和沖擊振動來夯實(shí)，平整場地的機(jī)械，由電動機(jī)、皮帶輪，偏心塊、夯架、夯錘等組成（圖乙），啟動電動機(jī)，在旋轉(zhuǎn)著的偏心塊離心力作用下，夯架繞后軸上下擺動，當(dāng)夯架向下擺動時(shí)夯錘就夯擊土層，向上擺動時(shí)時(shí)打夯機(jī)前移，故每夯擊一次，機(jī)身即向前移動一次。表是某型號電動蛙式打夯機(jī)的部分參數(shù)（設(shè)夯錘夯擊土層的能量全部用于夯實(shí)土層）（1）若打夯機(jī)以的平均速度沿直線前進(jìn)，則前進(jìn)了多少米？（2）為了估算某次夯錘夯擊土層時(shí)的沖擊力，小明將重為，底面積為的圓柱體豎直平放在被夯擊土層上，土層被壓下的深度相同，則此次夯擊時(shí)的平均沖擊力為多少牛？（3）施工時(shí)，若打夯機(jī)前移消耗的能量為次，則打夯機(jī)的機(jī)械效率是多少？電動機(jī)功率夯錘夯擊土層的能量次夯錘著地面積前進(jìn)速度夯擊次數(shù)120次11．一臺起重機(jī)將重的貨物勻速提高。求：（1）起重機(jī)做的有用功；（2）如果額外功是，起重機(jī)的機(jī)械效率。12．一個質(zhì)量為的工人，用如圖所示的裝置（包括滑輪組及裝磚的托板）提升一堆磚，已知裝磚的托板重，每塊磚重，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，當(dāng)工人勻速將10塊磚提升時(shí)，此裝置的機(jī)械效率為．（取，結(jié)果保留1位小數(shù)）求：（1）拉力所做的有用功是多少？（2）動滑輪重力是多少？（3）該人站在地面上用此裝置提升磚的過程中，此裝置的機(jī)械效率最高可達(dá)多少？13．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（1）實(shí)驗(yàn)中，測力計(jì)的示數(shù)為，鉤碼總重為，鉤碼上升高度為，若，，則杠桿的機(jī)械效率為。（2）實(shí)驗(yàn)中若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是。（3）若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由移至，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將（填“變大”、“變小”或“不變”14．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)為，鉤碼總重為，鉤碼上升高度為，測力計(jì)移動距離為，則杠桿的機(jī)械效率為．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：。（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在、兩點(diǎn)，測量并計(jì)算得到如表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重鉤碼移動距離拉力測力計(jì)移動距離機(jī)械效率1點(diǎn)1.50.100.70.3071.42點(diǎn)2.00.151.20.3083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：，原因是。15．小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率，為支點(diǎn)?？傊貫榈你^碼懸掛在杠桿上的點(diǎn)，豎直向上緩慢拉動彈簧測力計(jì)，測得鉤碼上升的高度為，彈簧測力計(jì)示數(shù)為，其移動距離為。（1）該實(shí)驗(yàn)中做額外功的主要原因是，該杠桿的機(jī)械效率為（用題目中物理量的符號表示）；（2）鉤碼懸掛在點(diǎn)時(shí)，彈簧測力計(jì)拉力為，杠桿機(jī)械效率為，若同樣的將鉤碼懸掛在點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仍將鉤碼緩慢提升高度，彈簧測力計(jì)拉力為，杠桿的機(jī)械效率為，忽略摩擦，則、（選填“大于”、“小于”或“等于”；（3）若保持鉤碼懸掛在點(diǎn)不變，而將彈簧測力計(jì)作用點(diǎn)從杠桿最右端移到點(diǎn)，仍然豎直向上緩慢拉動彈簧測力計(jì)，將鉤碼仍提升高度，忽略摩擦，此時(shí)杠桿的機(jī)械效率為，則（選填“大于”、“小于”或“等于”。16．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)為，鉤碼總重為，鉤碼上升高度為，測力計(jì)移動距離為，則杠桿的機(jī)械效率的表達(dá)式為（用上述測量量表示）。（2）為了進(jìn)一步研究杠桿機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在、兩點(diǎn)，測量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重鉤碼移動距離拉力測力計(jì)移動距離機(jī)械效率1點(diǎn)1.50.100.70.3071.42點(diǎn)2.00.151.20.30根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請你填上表中所缺數(shù)據(jù)：（3）由表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：；理由：（說出一條即可）17．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（1）實(shí)驗(yàn)所用的彈簧測力計(jì)如圖甲所示，在用它測力前應(yīng)對它進(jìn)行的操作是；（2）在點(diǎn)掛重為的鉤碼，經(jīng)杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為，其他相關(guān)測量數(shù)據(jù)在下表①中，杠桿的機(jī)械效率為，將點(diǎn)所掛鉤碼重力增加為，再做一次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)填寫在②中。次數(shù)鉤碼總重鉤碼移動距離拉力測力計(jì)移動距離機(jī)械效率①1.00.100.30②1.50.100.70.3071.4①請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：；②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，（能不能）得出在點(diǎn)掛鉤碼時(shí)，杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重力關(guān)系的結(jié)論？如果能，請寫出結(jié)論；如果不能，請簡要理由，答：；（3）用該實(shí)驗(yàn)裝置，研究杠桿的機(jī)械效率與掛鉤碼位置的關(guān)系，請你簡述實(shí)驗(yàn)方案：。18．如圖所示，杠桿在豎直向下拉力的作用下將一物體緩慢勻速提升。下表是提升物體時(shí)采集到的信息：物重端上升的高度端下降的豎直距離400.80.40.20.1（1）若不計(jì)杠桿自重和摩擦，求拉力的大小；（2）若實(shí)際拉力為，求拉力做的總功及杠桿的機(jī)械效率。19．如圖是某小組同學(xué)測量斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用木塊將帶有刻度的平木板墊起，構(gòu)成一個斜面。（1）用彈簧測力計(jì)拉著小車從底端位置沿斜面勻速運(yùn)動到位置，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，此時(shí)斜面的機(jī)械效率為。（2）若將木塊向右移，使木塊左端與長木板處對齊，重復(fù)（1）中的實(shí)驗(yàn)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，此時(shí)斜面的機(jī)械效率為。比較（1）、（2）可知，斜面的機(jī)械效率與斜面的有關(guān)。（3）若將小車四輪朝上倒置。重復(fù)（2）中的實(shí)驗(yàn)，則彈簧測力計(jì)示數(shù)變，機(jī)械效率變。比較（2）、（3）可知，斜面的機(jī)械效率與接觸面的有關(guān)。20．用圖示裝置探究“斜面機(jī)械效率”，實(shí)驗(yàn)記錄如表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體種類物重斜面高沿斜面的拉力斜面長機(jī)械效率1木塊4151.19060.62小車41590（1）沿斜面拉動物體時(shí)，應(yīng)使其做勻速直線運(yùn)動。（2）根據(jù)圖示測力計(jì)的示數(shù)，拉力為，可知第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為．由實(shí)驗(yàn)可得初步結(jié)論：斜面傾斜程度相同時(shí)，越小，機(jī)械效率越大。（3）第1次實(shí)驗(yàn)中，木塊所受摩擦力為。21．小華想“探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)？”提出以下的猜想：．斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)。．斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重斜面高斜面長沿斜面拉力機(jī)械效率150.31.252.0280.31.25380.41.253.8（1）第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為，第2次實(shí)驗(yàn)中，沿斜面的拉力為，通過對比實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證小華的猜想（填寫字母）。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要使斜面高變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向移動（選填“左”或“右”；通過對比實(shí)驗(yàn)兩種數(shù)據(jù)，可知斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)。（3）第1次實(shí)驗(yàn)中，物體所受摩擦力為。22．小亮看到工人利用斜面把貨物推到小車上，聯(lián)想到物理課上學(xué)到的知識，提出了以下兩個問題：①斜面越緩越省力，是不是機(jī)械效率高呢？②對于同一個滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率越高；對于同一個斜面，是不是所推的物體越重，機(jī)械效率越高呢？為了解決以上問題，小亮與幾個同學(xué)一起用如圖所示的裝置進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)探究，記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾角物重斜面高度沿斜面拉力斜面長有用功總功機(jī)械效率①10.70.910.977.8②10.50.710.50.771.4③20.51.4111.4（1）表格中缺少2個數(shù)據(jù)，請補(bǔ)充完整（保留一位小數(shù)）。（2）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿斜面向上勻速拉動木塊；實(shí)驗(yàn)時(shí)要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向移動（選填“左”或“右”。（3）通過對比實(shí)驗(yàn)①②的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是斜面越緩越省力，機(jī)械效率越。（4）通過對比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)（選填實(shí)驗(yàn)次數(shù)），得出的結(jié)論是對于同一斜面，機(jī)械效率與所拉物體的重力。23．如圖是小明同學(xué)探究“斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重斜面高度沿斜面拉力斜面長機(jī)械效率1較緩100.15.012較陡100.36.713最陡100.58.41（1）小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟斜面的傾斜程度的關(guān)系。在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為。（2）分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越。（3）第三次