1、第十二章第 3 節機械效率、選擇題1 關于功、功率、機械效率，下列說法中正確的是（）A. 物體受力且運動一段距離，力對物體就做了功B. 功率大的機器做功一定多C. 做功快的機器其機械效率一定高D. 功率大的機器做功就快答案：D知識點：功、功率、機械效率解析：解答：若物體運動的方向與受力方向垂直，則力對物體沒有做功，所以，A 錯誤;功率大說明機器它做功快，而不一定做功多，所以，B 錯誤；做功快的機器只能說明功率大，而機械效率不一定高，所以C 錯誤；故選 D分析：功的兩個要素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離；單位時間里完成的功，叫做功率。它是表示做功快慢的物理量。功率的決定因

2、素：（1）功的大小；（2）做功時間的長度；有用功跟總功的比值叫做機械效率，機械效率是標志機械做功性能好壞的物理量，機械效率越高，這個機械的性能越好。2 采取下列措施，可以提高機械效率的是（）A. 有用功一定，增大總功B. 總功一定，增大額外功C. 有用功一定，減少額外功D. 額外功一定，減少總功答案：C知識點：增大或減小機械效率的方法.W有W有解析：解答： 因為-，由公式分析可知 C 符合題意；W總W有+ W額故選 C分析：要提高機械效率，可以在有用功一定時， 減少額外功；總功一定時，增大有用功。3 .下列說法中正確的是（）A. 處于靜止狀態的鐵塊機械能保持不變B. 功率大的機械，機械效率一定

3、高2C. 小車在平衡力的作用下不能保持勻速直線運動狀態3D.踢出去的足球在地上越滾越慢，說明物體的運動需要力來維持答案：A知識點：機械效率、力與運動的關系、機械能解析：解答：處于靜止狀態的鐵塊動能不變，靜止時高度也不可能發生變化，所以重力勢能不變，則機械能不變，A 對；功率表示的是物體做功的快慢，機械效率表示的是有用功占總功的比值，二者無關，B錯；物體在平衡力的作用下，可以保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，C 錯；踢出去的足球越滾越慢，是由于受到了地面的阻力作用，如果沒有阻力，足球將永遠做勻速直線運動，這說明物體的運動不需要力來維持，D 錯。故選 A分析：機械能是物體動能和勢能之和；物體在平衡力

4、的作用下，可以保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。4 .用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重150N 的物體在 2s 內勻速提升 1m 不計摩擦和繩重，滑輪組的機械效率為60%則下列選項錯誤.的是（）A. 拉力大小一定是 125NB. 提升重物的功率- -定是 75WC. 總功 -定是 250JD. 動滑輪重一定是 100N答案：A知識點： 功的計算公式的應用、功率的計算解析：解答：W有用=Gh=150Nx1m =150J;W總二歲有用二 型丄=250 J；總口60%W外=W總-W有用=250J-150J=100J ；由于不知道有幾股繩子吊著動滑輪，無法計算拉力 的大小；提升重物的功率一定是p

5、 =W有用二I50=75W；t 2S分析：W有用=GhW有用； W額外=W、- W有用；重物的功率一定是p =W有用。5.如圖所示，斜面長 4m 高不計摩擦和繩重，動滑輪重一定是W額外G動二h100J1m=100 N。42m 質量為 50kg 的小明站在斜面頂端，用平行于斜面向 上的 75N 的拉力將重 100N 的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端，g 取 10N/kg，那么（）5A.小明對物體做的總功為1300JB. 斜面的機械效率是 75%C.物體所受的摩擦阻力為 75ND.物體所受的摩擦阻力為 25N答案：D知識點：功的計算、機械效率的計算、二力平衡條件的應用解析：解答：小明做的總功為WF

6、s = 75NX 4m= 300J，故 A 選項錯誤；小明做的有用功為 Wt= Gh= 100NX 2m= 200J ,斜面的機械效率為二歲有=200J= 66.7%，故 B 選項錯誤；W 300J小明所做的額外功為 Wk= W- W|= 300J 200J = 100J，設物體和斜面之間的摩擦力為分析：有用功應該是用 W有=Gh 計算；額外功應該是克服摩擦力做的功，Wk= Ffs，用此關系可求出物體所受摩擦力大小。6.甲吊車比乙吊車的機械效率高， 當它們分別把相同質量的物體勻速提升相同高度時,則（）A. 甲吊車的電動機做的有用功較多B. 乙吊車的電動機做的額外功較多C. 甲吊車的電動機做的總

7、功較多D.甲、乙兩吊車的電動機做的總功相同答案：B知識點：有用功和額外功解析：解答：甲、乙吊車將相同質量的物體提升相同高度，所以做的有用功相同，A選項錯誤；兩輛吊車做的有用功相同， 乙吊車做的額外功較多， 所以乙的機械效率較低，B 選項正確；已知甲吊車的機械效率高，有用功相同，如果甲吊車的總功較多就與效率高矛盾，C 選項錯誤；兩吊車做的有用功相同，如果總功也相同，則機械效率相同，D選項錯誤。故選 B 分析：有用功是人因需要而做的功，額外功是不需要做而又不得不做的功，機械效率指 的是有用功和總功的比值。7 如圖所示的剪刀剪紙機械效率為80%，這表示（）Ff， 貝V FfW額_ 100JS一4m=

8、 25N。6A.若作用在剪刀的阻力是 1N,則動力是 0.8NB.若作用在剪刀的動力是 1N,則阻力是 0.8NC.若作用在剪刀的動力做功1J，則有 0.8J 的功用于剪紙D. 1s 內做了 80J 的功答案：C知識點：機械效率、有用功和額外功解析：解答：剪刀可以看做是一個杠桿，根據杠桿的平衡條件知，要比較動力或阻力大小，必須知道動力臂和阻力臂，故A、B 選項錯誤；利用剪刀的目的是剪紙，所以剪紙做的功是有用功，由機械效率為80%可知，如果動力做功 1J,有 0.8J 是用于剪紙，故 C 選項正確；剪刀剪紙過程中所做的總功、有用功不確定，所以無法確定剪刀1s 內所做的功，故 D選項錯誤；故選 C

9、分析：有用功是人因需要而做的功，額外功是不需要做而又不得不做的功，機械效率指 的是有用功和總功的比值。8.如圖是生活中常用的剪指甲工具，小京在剪指甲時機械效率為90% .指甲刀刀口間的距離為 0.2cm，指甲的厚度為 0.2mm,剪斷一次指甲時，刀口與指甲間的作用力為 4.5N .則剪斷一次指甲的過程需要做的（）7A. 額外功是 1JB. 有用功是 1JC. 有用功是 1X10_JD. 總功是 1X10_3J答案：D知識點：有用功和額外功、機械效率解析：解答： 剪指甲過程的有用功 Wt= Fs = 4.5NX0.2X10_3m= 9X10_4J；故選 D分析：有用功是人因需要而做的功，額外功是

10、不需要做而又不得不做的功，總功等于有 用功和額外功之和。9如圖所示，利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N 的物體，拉力 F 的大小為30N.若物體和地面之間的摩擦力大小為45N,則 A 處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為（）77777777777777777777A.45N、50% B . 45N、75% C . 60IN 50% D . 60N、75% 答案：B知識點：滑輪組的機械效率、二力平衡條件的應用解析：解答：因為物體在水平地面上做勻速運動，則此時A 處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，物體和地面之間摩擦力為f=45N，所以 A 處的拉力大小為 45N;從圖中可

11、以得到動滑輪由兩段繩子承擔著，滑輪組的機械效率上fs f込=75%；W總FS F 2s 2F 2 30N故選 B分析：物體所受拉力不等于F,與物體連接的繩子對物體的拉力與物體的摩擦力才是一對平衡力。10 .如圖所示，工人用 500N 的力將重 800N 的物體勻速提升 2m 在此過程中滑輪組的 機械效率和所做的額外功分別為（）總功總= 總、9 10-4J90%8A.80% 1600J B . 80% 2000JC. 62.5% 400J D . 80% 400J【答案】D答案：D知識點：滑輪組的機械效率、有用功和額外功解析：解答：在此過程中，工人對物體做的功為W有用=Gh=800NC 2m=1

12、600 J;做的總功為 Wm、=Fs=500IN 4m=2000 J;滑輪組的機械效率r100%=1600J100% =80%；W總2000J所做的額外功為 W額外=W&- W有用=2000 J-1600 J=400 J 。故選 D10s 內將重 400N 的物體勻速提高了 5m，若這一過程中動滑輪的機械效率是 80%則下列結論中正確的是（）A.小明的拉力為 200N B.小明做的額外功為 500JC.動滑輪重為 100N D.小明做功的功率為 200W答案：B知識點：機械效率的計算、功率的計算解析：解答： 由 =400N250N，故A錯誤;nF2耳2漢80%W總=FS=250N r.

13、射r/K 1移動距離（cm）測力計示數（N）豎直提升1030沿斜面拉動5.260分析數據有如下一些發現其中，具有較高水平的發現是（）A.沿斜面拉動時，拉力比小車的重力小B.測力計示數與移動距離近似成反比C.利用斜面可以省力，但不能少做功D.可以計算力所做的功，且兩次做功近似相等答案：C知識點：功的原理解析：解答：W=Gh=10NK0.3m=3J, W=Fs=5.2NX0.6m=3.12J，兩次做功近似相等；通過分析表中數據可知：利用斜面可以省力，但不能少做功，故C 更是具有較高水平的發現。故選 C分析：分析彈簧測力計的示數可直接得出結論；沿斜面拉動時，拉力比小車的重力小， 通過進一步計算兩次做

14、功近似相等；斜面能省力但是不省功，沒有省功的機械，只有省 力的機械。二、填空題16 .如圖所示，在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，物體重6N.沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，物體上升高度為 10cm,此時彈簧測力計的示數為 _丄，滑輪組的機 械效率是W總=Fs,h=30cm 現用彈簧測力計進行兩次操作:12知識點： 滑輪組繩子拉力的計算、滑輪（組）的機械效率解析：解答：有用功為： Wt=Gh=6NX 0.1m=0.6J ,W有總功為：W=FS=2.4NK0.3m=7.2J，所以滑輪組的機械效率為有二83.3%。W總總、分析：滑輪由 3 段繩子吊著物體，物體升高10cm 繩端將通過 30cm,彈簧

15、測力計的讀W有數從圖中讀出，為 2.4N，在利用有用功 W有=Gh,總功 Wm=FS,機械效率有算。W總17 如圖所示，將質量為 100kg 的木箱，用一平行于斜面向上的力從底端勻速拉到斜面頂端，斜面長 5m 高 1.6m，在此過程中斜面的機械效率為80%則拉力做的有用功為_ J，拉力所做的額外功為 _ J （g 取 10N/ kg）知識點：有用功和額外功解析：解答：m= 100kg, g= 10N/kg,木箱的重力為： G= mg= 100kgx10N/ kg = 1000N, h= 1.6m，則拉力所做的有用功為： W有用=Gh= 1000NX1.6m= 1600J.n= 80%，則拉力做

16、的總功為：W總=2000J80%拉力所做的額外功為：Wo = W總W用=2000J 1600J = 400J。分析：有用功為： W=Gh,利用機械效率關系求出總功W總工吐，根據總功等于有用功和額外功之和求出額外功W額外=W總一弘用。18 .用如圖所示的滑輪組將一重為200N 的物體勻速向上提高 3m 拉力為 150N,則有用功為_ J，這個滑輪組的機械效率為 _ （計算結果保留 1 位小數）。13I答案：600; 66.7%知識點：有用功和額外功、滑輪（組）的機械效率解析：解答：W有用=Gh=200N3h 3F 3漢2.4N總、(2)若僅增加物體上升的高度，該滑輪組的機械效率將不變。為n=G/

17、3F,從公式中可看出滑輪組機械效率與物體上升高度無關。分析：繩子自由端移動距離和物體上升高度滿足S=nh,通過機械效率計算公式化簡后1622 在探究滑輪組的機械效率時，小明利用兩組滑輪組進行了 5 次測量，測得數據如表:（1）請根據前四組數據，在圖甲中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法.（2） 實驗中應沿豎直方向 _ 拉動彈簧測力計.（3） 表格中編號處數據應為 _ ；（4） 由表中第 1、2 組數據可知，同一滑輪組的機械效率與 _ 無關.（5） 由表中第 3、4 組數據可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和 _ 有關.（6）有的同學認為：“機械越省力，它的機械效率越高”.分析表中數據，你認為這句話是_

18、的（填“正確”或“錯誤”）.答案：（1）圖見下面解析（2）勻速（3） 50.0（ 4）提升高度（5）提升物重（6）錯誤知識點：滑輪（組）機械效率的測量實驗、滑輪組的設計與組裝解析：解答：（1）由前 4 組實驗數據知，s=3h,所以滑輪組由 3 段繩子承擔物重，實驗動滑輪重物重鉤碼上升動力動力作用點滑輪組的機次數G動/NG/N高度 h/mF/N移動距離 s/m械效率n/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.360.640.540.120.366.75140.11.60.517因此應從動滑輪繞起，繩子繞法如圖所示：18(2) 實驗中應沿

19、豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值；(3)表格中編號處數據應為=Gh4.1J50%；W總FS 1.6漢0.5J(4) 由表中第 1、2 組數據可知，同一滑輪組的機械效率與提升高度無關；(5) 由表中第 3、4 組數據可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和提升物重無關；(6) 有的同學認為：“機械越省力，它的機械效率越高” 分析表中數據知道是錯誤的。G分析：通過機械效率計算公式化簡后為，從公式中可看出滑輪組機械效率與物3 F體上升高度無關；沒有省功的機械，只有省力的機械。四、計算題23 小李用如圖所示的滑輪組把90kg 的物體提升 3m 作用在繩子自由端的拉力是400N,不考慮繩重

20、及摩擦(g=l0N / kg)。求：(1)滑輪組的機械效率；(2)動滑輪的重力答案：(1)75 % (2) 300N知識點：功的計算、機械效率的計算19Wb=Wa-W有=G動h ；W總-W有3600J -2700J3m= 300N解析：解答：(1)小李所做的有用功是Wt=Gh=mgh=90kg 10N/kgx3m=2700J,W有總功是 Wfe、=FS=400NX 3X3m=3600J,所以機械效率是有=75%。W總總、(2)使用滑輪組做的額外功是20分析：用滑輪組提升重物時克服重力做的功為有用功，克服動滑輪重力做的功為額外功，繩子自由端拉力所做的功為總功。24 一名體重為 500N 雙腳與地面接觸面積為0.04m2的學生站在水平地面上，要用滑輪組在 20s 內將 600N 的重物勻速提升 1m 求：(1) 他站在地面上時對地面的壓強多大？(2) 畫出滑輪組的繞線方式；F 500N 2S 0.04m(2)根據題意可得滑輪組的繞線方式如圖所示:分析：滑輪組的繞線方法