1、12.3 機械效率同步練習1. 玲玲同學用水桶從水井中提水做清潔, 她在把水從井底提上來的過程中, 下列關于做功的說法中正確的是( ) a.對桶所做的功是有用功b.對水所做的功是額外功c.對水所做的功是有用功d.對水所做的功是總功【解析】選 c。本題考查對有用功、額外功、總功的判斷。有用功是我們要達到目的所必須要做的功。 要判斷什么是有用功 ,要首先判斷使用機械的目的是什么。此題目是用水桶從水井中提水,所以克服水的重力做的功是有用功,對桶所做的功為額外功 ,提水桶的力所做的功為總功。故選c。2. 將一定滑輪改為動滑輪使用,則它的機械效率在不計繩重和摩擦時( ) a.一定提高b.一定降低c.一定

2、不變d.無法判斷【解析】選b。本題考查對機械效率的理解。在不計繩重和摩擦時,用定滑輪時不需要克服滑輪的重做額外功,機械效率等于100%; 而用動滑輪時 ,如果提升物體,要克服滑輪的重做額外功 ,所以機械效率一定降低。故選b。3. 如圖所示 , 工人師傅用 250n的力將重 400n的物體勻速提升1m,在此過程中滑輪組的機械效率是( ) a.80% b.62.5% c.125% d.20%【解析】選a。本題主要考查滑輪組的機械效率的計算。由題圖可知,該滑輪組有 2 段繩子吊著物體 ,故 s=2h=2 1m=2m,f=250n,所以 w總=fs=250n 2m=500j 。已 知物 體的 重 力

3、和物 體 上升的 高 度:g=400n,h=1m,則 w有=gh=400n1m=400 j, 故 =80%, 故選 a。4. 如圖所示 , 搬運工人用滑輪組在20s內將重為 540n的重物勻速提升 3m,所用拉力為 200n 。則他所做的有用功是j, 額外功是j, 拉力的功率是w,滑輪組的機械效率是。【解析】本題考查功、功率和機械效率的相關計算。工人做的有用功為w有用=gh=540n3m=1620j; 由題圖可知 ,此滑輪組承擔物重的繩子股數n=3, 則總功為 w總=fs=fnh=200n 3 3m=1800j, 額外功為 w額外=w總-w有用=1800j-1620j=180j; 拉力的功率為

4、 p=90w; 滑輪組的機械效率為 =90% 。答案:1620 180 90 90% 5. 如圖所示 , 在斜面上拉一重 50n的木塊到 0.3m高處, 木塊沿斜面向上移動了1m,共耗時5s, 已知拉力為20n,則拉力的功率為w,此斜面的機械效率為。【解析】本題考查功率和斜面的機械效率的計算。有用功:w有=gh=50n0.3m=15j, 拉力做的總功 :w總=fs=20n 1m=20j, 拉力的功率 :p=4w;斜面的機械效率 : =75% 。答案:4 75% 6. 某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據見下表所示, 實驗裝置如圖所示。實驗次數物理量1 2 3 鉤碼重 g/n 4 4

5、6 鉤碼上升高度 h/m 0.1 0.1 0.1 繩端拉力 f/n 1.8 1.6 2.4 繩端移動距離 s/m 0.3 0.4 機械效率74.1% 62.5% (1) 實驗中應沿豎直方向拉動彈簧測力計 , 使鉤碼上升。(2) 通過表中數據可分析出第2 次實驗是用( 選填“甲”或“乙” ) 圖所示裝置做的實驗。(3) 通過第 1 次實驗和第 2 次實驗的數據分析可得出結論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時 , 動滑輪的個數越多 ( 動滑輪的質量越大 ), 滑輪組的機械效率(選填“越高”“不變”或“越低”) 。(4) 小組同學再用第1 次實驗中使用的裝置做第3 次實驗 , 表中第 3 次實驗中空

6、缺的數據應為 : 繩端移動距離 s= m,機械效率 = 。(5) 比較第 1 次實驗和第 3 次實驗可得出結論 : 使用同一滑輪組 , 。【解析】本題考查滑輪(組)機械效率的測量實驗。(1)實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計 ,使鉤碼上升。(2)由表中實驗數據可知 ,第2 次實驗繩端移動的距離是鉤碼上升高度的4 倍,由圖示滑輪組可知 ,實驗使用的是乙圖所示裝置做的實驗。(3)由表中第 1 次實驗和第 2 次實驗的數據可知 ,使用不同的滑輪組提升相同的重物時,動滑輪的個數越多 (動滑輪的質量越大 ),滑輪組的機械效率越低。(4)由表中第 1 次實驗數據可知 ,繩端移動的距離是鉤碼上升高度的3

7、倍,第 3 次實驗使用同樣的裝置 ,則第 3 次實驗繩端移動距離s=3h=3 0.1m=0.3m,機械效率 = 100%= 100%= 100% 83.3% 。(5)由表中第 1 次實驗和第 3 次實驗數據可知 :使用同一滑輪組 ,提升的重物越重 ,滑輪組的機械效率越高。答案:(1)勻速(勻速直線 ) (2)乙(3)越低(4)0.3 83.3% (5)提升的重物越重 ,滑輪組的機械效率越高7. 一臺起重機把質量為0.6t的重物勻速提升了3m,如果它的電動機所做的功是3.0 104j, 則起重機的機械效率是多少?(g 取 10n/kg)【解析】本題考查機械效率的計算。提升物體做的功為有用功,則

8、w有=gh=mgh=0.6 103kg 10n/kg 3m=1.8 104j, 故 機 械 效 率 =60% 。答案:60% 【試題備選】用如圖所示的滑輪組在5s 內將靜止在水平地面上質量m=40kg,底面積 s=1m2的物體勻速豎直提升3m,所用拉力 f=250n,問: (1) 提升前 , 物體靜止在水平地面上時對地面的壓強是多大?(g=10n/kg) (2) 滑輪組提升物體過程中做的有用功是多少? (3) 拉力 f 的功率是多少 ? (4) 滑輪組的機械效率是多少?【解析】本題考查壓強、做功、機械效率等的計算,關鍵是分析物體的受力情況和動滑輪上繩子的段數。(1)物體靜止在水平地面上 ,則f

9、壓=g=mg=40kg10n/kg=400n 物體對地面的壓強是p=400pa (2)有用功 w有=gh=400n3m=1200j (3) 由圖可知 :動滑輪上繩子的段數n=2, 則拉力作用點移動的距離s=nh=2 3m=6m w總=fs=250n 6m=1500j 功率 p=300w (4)滑輪組的機械效率 : =80% 。答案:(1)400pa (2)1200j (3)300w (4)80% 【一點通】找找你容易錯在哪里用如圖所示的滑輪組將重物勻速提高2m,所用拉力為 500n,(不計繩重和摩擦 )滑輪組的機械效率為80%,仍用該滑輪組 ,提升 1200n的重物, 則所用拉力為多少 ? 【學生自答】滑輪組的機械效率 : =80% 所以