第十四講機械效率

2023-01-25 20:06:03 字數 3127 閱讀 3631

一、選擇題

1.(2015·漳州)亮亮和體重較大的爸爸幫助鄰居各扛一袋質量為5 kg的大公尺,從一樓爬到三樓,爸爸用時較短,則亮亮與爸爸所做的( a )(導學號 00712199)

a.有用功相等

b.總功相等

c.總功率相等

d.有用功和總功的比值相等

2.(2015·德陽)下列關於功、功率、機械效率的說法正確的是( b )

a.做功多的機器機械效率一定高

b.功率小的機器做功慢

c.機械效率高的機器功率一定大

d.功率大的機器做功時間一定短

3.(2016·南平)利用如圖所示的滑輪,在粗糙水平面上勻速拉動物體,下列敘述正確的是( c )(導學號 00712200)

a.重力做的功是有用功

b.拉力f1做的功是額外功

c.繩子自由端的拉力f做的功是總功

d.該滑輪的機械效率可能等於100%

4.(2016·盤錦)用如圖所示的滑輪組把乙個重為30 n的物體沿豎直方向勻速提公升0.6 m,拉力為12 n,不計繩重與摩擦,下列說法正確的是( a )(導學號 00712201)

a.滑輪組機械效率是83.3%

b.承重繩子段數是2

c.動滑輪重是18 n

d.繩子自由端移動距離是0.2 m

5.(2015·武漢)如圖所示,利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為g的物體。若拉力的大小為f,物體和地面之間的摩擦力大小為f,a點的拉力為fa,則下列滑輪組的機械效率表示式正確的是( c )(導學號 00712202)

a.f/2fa b.f/3f c.fa/2f d.g/2f

6.(2016·河南一模)如圖所示,用手沿豎直方向勻速拉乙個動滑輪,使掛在下面重為g的物體緩慢上公升,動滑輪的重力不可忽略,現改變物體的重力g,則動滑輪的機械效率η與物體重力g的關係可能符合下列圖中的( a )(導學號 00712203)

7.(2016·隨州)如圖所示,工人沿斜面把一箱貨物(重為g)從斜面底端緩慢勻速地拉進車廂,拉力恒為f,斜面高為h,斜面傾角為θ,用此斜面拉公升貨物的機械效率為η,則下列選項正確的是( d )(導學號 00712204)

a.w總=gh b.η=

c.η= d.η=

8.(2015·河北)用四隻完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組,在繩自由端用大小分別為f1和f2的拉力,將相同的物體勻速提公升相同的高度。若不計繩重及摩擦,下列說法不正確的是( c )(導學號 00712205)

a.f1大於f2

b.f1和f2做的功一定相等

c.甲、乙的機械效率不相等

d.繩子自由端移動的距離不相等,物體運動的時間可能相等

二、填空題

9.(2016·廣東)質量為0.5 kg的塑料桶裝滿水後總質量為10 kg,小明將其從地面勻速搬到高度為1 m的桌面上,在豎直向上搬水的過程中所做的總功是__100__j,有用功是__95__j,機械效率是__95%__。(g取10n/kg)(導學號 00712206)

10.(2016·泉州)如圖所示,用甲、乙兩種裝置將物體勻速提公升相同高度,物體重均為10 n,滑輪重均為1 n,不計繩重,所用的拉力分別是f1和f2,機械效率分別是η1和η2,則f1__>__f2,η1__>__η2。(選填「>」「<」或「=」)(導學號 00712207)

,第10題圖)   ,第11題圖)

11.(2016·徐州)如圖所示,一根均勻的細木棒oc,oc=4oa,b為oc的中點,在c點施力將掛在a點的重為180 n的物體勻速提公升0.2 m,木棒的機械效率為90%,這裡的木棒是一種簡單機械,稱為__槓桿__,提公升該物體做的有用功是__36__j,木棒重為__10__n(不計摩擦)。(導學號 00712208)

12.(2016·重慶)如圖所示的滑輪組(不計繩重及摩擦),工人師傅用40 n的拉力將質量為5 kg、底面積為1600 cm2的空吊籃a勻速提公升到二樓平台,此滑輪組的機械效率為__62.5%__%;若靜止在二樓平台的吊籃裡裝了1020 n的磚塊,繩子b和c能承受的最大拉力分別為1000 n和600 n,當質量為50 kg的工人師傅拉繩子c時,吊籃對二樓平台的最小壓強為__625__pa。(導學號 00712209)

三、實驗**題

13.(2016·泰州)在「**影響滑輪組機械效率的因素」的實驗中,小明用同一滑輪組進行了三次實驗,實驗資料如下表:(導學號 00712210)

(1)根據**中的資料,在圖甲中畫出滑輪組的繞繩方法。

(2)實驗中,沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計,使物體緩緩上公升,在測量繩端所受的拉力時,彈簧測力計應__勻速上公升__(選填「保持靜止」或「勻速上公升」)。

(3)第三次實驗時,測力計示數如圖乙所示,此時繩端受到的拉力為__1.8__n,滑輪組的機械效率為__74.1__%。

(4)根據**中的資料分析可知:

①隨著物重的增大,額外功__變大__(選填「變小」「不變」或「變大」),原因是__克服摩擦做功更多__。

②要提高同一滑輪組機械效率,可以採取__增加提起的物重(或減輕動滑輪重)__的措施。

四、綜合應用題

14.(2016·陝西一模)在某建設工地上,工人把重1200 n的物體沿著長l=5 m、高h=1 m的斜面從底部勻速拉上斜面的頂端,沿斜面所用的拉力為300 n(不計空氣阻力)。求:

(1)將物體從斜面底部勻速拉到斜面頂端的過程中,拉力做了多少功?

(2)工人使用斜面做功的機械效率是多少?

(3)物體和斜面之間的摩擦力是多大?(導學號 00712211)

解:(1)拉力做的功為總功,w總=fs=fl=300 n×5 m=1500 j (2)w有=gh=1200 n×1 m=1200 j,η===80% (3)w額=w總-w有=1500 j-1200 j=300 j,由w額=fl,得到f===60 n

15.(2016·湘潭)如圖1所示,用滑輪組提公升礦井內重為7840 n的物體m,汽車勻速前進了20 m,此過程中,汽車拉力f所做的功w隨汽車運動的距離s的變化關係如圖2所示,不計繩重和摩擦,動滑輪有重力。求:

(1)拉力f總共做的功;

(2)物體m上公升高度;

(3)該滑輪組的機械效率為多大?(導學號 00712212)

解:(1)由圖2知,汽車勻速前進20 m時,拉力f總共做的功w總=80000 j (2)由圖1知,n=2,因為繩端移動的距離s=2h,所以物體m上公升的高度h=s=×20 m=10 m (3)有用功w有=gh=7840 n×10 m=78400 j,滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=98%

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