?第2節(jié)　機(jī)械效率
(答題時(shí)間：____分鐘　分值：63分)
1. (畢節(jié)) 簡(jiǎn)單機(jī)械與人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)息息相關(guān)．以下關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的說(shuō)法中不正確的是(　　)
A. 指甲剪是省力杠桿
B. 定滑輪不省力，但能改變力的方向
C. 滑輪組既省力，又省距離，還省功
D. 斜面的機(jī)械效率達(dá)不到100%
2. (龍東)分別使用定滑輪、動(dòng)滑輪、兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，勻速提升同一物體到同一高度處，其機(jī)械效率分別為η定、η動(dòng)、η組(不計(jì)繩重和摩擦，設(shè)每個(gè)滑輪質(zhì)量相等)，則下列選項(xiàng)中正確的是(　　)
A. η組＜η動(dòng)＜η定 B. η動(dòng)＜η定＜η組
C. η定＜η動(dòng)＜η組 D. η定＜η組＜η動(dòng)
3. (長(zhǎng)春)如圖所示，用相同的滑輪組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，分別將同一物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提升相同高度．若不計(jì)繩重和摩擦，比較甲、乙兩滑輪組，下列說(shuō)法正確的是(　　)

第3題圖
A. 甲的拉力大 B. 乙的額外功少
C. 甲的拉力功率大 D. 乙的機(jī)械效率低
4. (陜西)如圖所示，某工地用滑輪組將重為5 000 N 的貨物勻速提升6 m，所用時(shí)間為20 s，在繩的末端所用拉力為2 200 N，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
　
第4題圖
A. M處滑輪的作用是改變力的方向
B. 提升貨物過(guò)程中的有用功是3×104 J
C. 拉力的功率為660 W
D. 若只增加貨物所受的重力，滑輪組的機(jī)械效率將增大
5. (南充)將一個(gè)重為4.5 N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端(如圖所示)，斜面長(zhǎng)1.2 m，高0.4 m，斜面對(duì)物體的摩擦力為0.3 N(物體大小可忽略)．則下列說(shuō)法正確的是(　　)

第5題圖
A. 沿斜面向上的拉力0.3 N
B. 有用功0.36 J，機(jī)械效率20%
C. 有用功1.8 J，機(jī)械效率20%
D. 總功2.16 J，機(jī)械效率約為83.3%
6. (撫順)如圖所示，物體A在拉力F的作用下，5 s內(nèi)水平勻速運(yùn)動(dòng)了1 m，物體A與地面間的滑動(dòng)摩擦力為50 N，拉力F為40 N．下列物理量計(jì)算正確的是(　　)

第6題圖
A. 繩子自由端移動(dòng)的速度是0.2 m/s
B. 拉力F做功為40 J
C. 該滑輪組的機(jī)械效率是62.5%
D. 拉力F的功率是10 W
7. (達(dá)州)如圖所示，用20 N的水平拉力F拉滑輪，可以使重15 N的物體A以 0.2 m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，物體B重 8 N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3 N且保持不變．若不計(jì)輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和滑輪的摩擦，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

第7題圖
A. 地面受到的摩擦力為10 N
B. 滑輪移動(dòng)的速度為0.4 m/s
C. 在2 s內(nèi)繩子對(duì)物體A所做的功為4 J
D. 水平拉力F的功率為4 W
8. (蘭州)如圖所示，用力F拉著重為G的物體豎直勻速上升，在時(shí)間t內(nèi)物體上升的高度為h(物體未拉出水面)，若物體的體積為V，水的密度為ρ，則下列算式正確的是(　　)


第8題圖
A. η＝ B. η＝
C. W有＝Gh D. P有＝
9. (天津)利用如圖所示的滑輪組，在5 s內(nèi)將重為360 N的物體勻速向上提起2 m，作用在繩端豎直向上的拉力F為150 N，該滑輪組的機(jī)械效率是______，拉力F的功率是______W.
　　
第9題圖
10. (赤峰)如圖所示是一種小型千斤頂?shù)氖疽鈭D，當(dāng)手往下壓動(dòng)搖臂時(shí)，能把重物抬高一段較小的距離，工人在4 s時(shí)間內(nèi)用100 N的力豎直向下壓動(dòng)搖臂1 m，把1 000 N的重物勻速抬高8 cm. 則重物上升的速度為_(kāi)_____m/s，人做的功為_(kāi)_____J，千斤頂?shù)男适莀_____%.

第10題圖

11. (鐵嶺)用如圖所示的滑輪組，把一個(gè)重為360 N的物體沿豎直方向在10 s內(nèi)勻速提升1 m，所用拉力為200 N，物體上升的速度為_(kāi)___ m/s，拉力做功的功率為_(kāi)_____W，滑輪組機(jī)械效率為_(kāi)_____．

第11題圖
11. (銅仁)某工人用如圖所示的裝置，將G＝900 N的重物沿斜面向上勻速拉動(dòng)4 m用時(shí)30 s，該過(guò)程中物體上升的豎直高度為2 m，此裝置的機(jī)械效率η＝75 %.該過(guò)程中，工人所用的拉力F＝______ N，拉力做功的功率 P＝______ W.

第12題圖
13. (山西)用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物到9 m高的樓頂，每件貨物重100 N，每次運(yùn)送的量不定，圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖像，由圖可知每次運(yùn)送對(duì)動(dòng)滑輪做的功為_(kāi)_____J，當(dāng)某次運(yùn)送4件貨物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____(不考慮繩重和摩擦)．

第13題圖
14. (齊齊哈爾)(8分)某小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

第14題圖
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向________緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
(2)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)．你認(rèn)為他的想法__________(選填“正確”或“不正確”)，因?yàn)樗麤](méi)有考慮到________對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．
(3)用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出表中第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整．
(4)通過(guò)比較________兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無(wú)關(guān)．(填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào))
(5)通過(guò)比較________兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組機(jī)械效率越高．(填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào))
(6)通過(guò)比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：________________________________________．

實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
鉤碼重
G/N
鉤碼上
升高度
h/m
繩端拉
力F/N
繩端移
動(dòng)距離
s/m
機(jī)械效
率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5



15. (淮安)(5分)小明利用斜面搬運(yùn)物體的過(guò)程中，提出了一個(gè)問(wèn)題：“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒(méi)有關(guān)系？”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，他通過(guò)在斜面上拉動(dòng)物體進(jìn)行了探究(如圖所示)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示：
s

　第15題圖
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
斜面傾
斜程度
物體重
力G/N
物體上升
高度h/m
沿斜面拉
力F/N
①
較緩
5.0
0.10
1.6
②
較陡
5.0
0.15
2.2
③
極陡
5.0
0.25
3.1

實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
物體移動(dòng)
距離s/m
有用功
W有/J
總功
W總/J
機(jī)械效
率η(%)
①
0.50
0.50
0.80
63
②
0.50
0.75
1.10
68
③
0.50

1.55

(1)沿斜面拉動(dòng)物體時(shí)，應(yīng)使其做________運(yùn)動(dòng)．
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第③次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的有用功為_(kāi)_______J，機(jī)械效率是________．
(3)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越緩，越________．
(4)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)斜面機(jī)械效率的問(wèn)題可獲得的初步結(jié)論是：在其它條件不變的情況下，____________________________．
16. (北京)(3分)如圖所示，是用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力F作用下，使重900 N的建筑材料A在5 s的時(shí)間里，勻速豎直上升了1 m，繩自由端勻速豎直向下移動(dòng)了 2 m．在這個(gè)過(guò)程中，拉力F為500 N，滑輪組的機(jī)械效率為η，拉力F做功的功率為P. 求：
(1)滑輪組的機(jī)械效率η；
(2)拉力F的功率P.

第16題圖


17. (安順)(7分)小華用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60 kg，在F＝50 N的拉力作用下，貨箱以0.1 m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)貨箱的滑動(dòng)摩擦力f為貨箱重的0.2倍(g取10 N/kg)．求：
(1)貨箱的重力是多少？
(2)拉力F的功率是多少？
(3)貨箱運(yùn)動(dòng)了1 min，克服摩擦所做的功是多少？
(4)此滑輪組的機(jī)械效率是多少？

第17題圖

18. (巴彥淖爾)(12分)用如圖甲所示的滑輪組提升浸沒(méi)在水中的實(shí)心圓柱形物體，已知物體的高度為1 m，底面積為0.12 m2，質(zhì)量為200 kg.物體始終為0.5 m/s的速度勻速上升，物體浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)，作用在繩端的拉力F所做的功隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示．(不計(jì)繩重、摩擦及水的阻力．ρ＝1.0×103 kg/m3；g＝10 N/kg)求：
(1)當(dāng)物體的上表面剛好與水面相平時(shí)，其底部受到水的壓強(qiáng)；
(2)物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力；
(3)物體浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)繩端受到的拉力；
(4)物體浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率；
(5)物體出水后繩端拉力的功率．

第18題圖










答 案
1. C　【解析】指甲剪由三個(gè)杠桿組成，其中既有省力杠桿也有費(fèi)力杠桿，但其最終可以達(dá)到省力的目的，所以為省力杠桿，A正確，不符合題意；定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，能改變力的方向，B正確，不符合題意；使用任何機(jī)械都不可能省功，C錯(cuò)誤，符合題意；使用任何機(jī)械都要做額外功，所以機(jī)械效率不可能達(dá)到100%，D正確，不符合題意．故選C.
2. A　【解析】勻速提升同一物體到同一高度，三種情況下做的有用功大小相同都為W有，不計(jì)繩子摩擦和質(zhì)量，使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組時(shí)，做的額外功W額＝G動(dòng)h，使用定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組時(shí)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)分別為0、1、2，所以可判斷出W額定

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