机械效率训练卷
一、选择题
1.(多选题)在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高1m;把重物直接提升h所做的功作有用功(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )。
A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用;B.做的有用功是50J;
C.此斜面的机械效率为62.5%; D.物体受到的摩擦力大小为10N 【答案】B、C。
2.分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是( )。
A.η组<η动<η定 B.η动<η定<η组 C.η定<η动<η组 D.η定<η组<η动 【答案】A。
3. 如图,用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,在此过程中( )。
A.绳子自由端移动的距离为6m;B.动滑轮重100N; C.拉力做功的功率为100W; D.滑轮组的机械效率为60% 【答案】B。
4. 建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍.在此过程中下列说法正确的是( )。
A.绳子自由端沿水平方向移动了6m;B.物体受到的拉力为750N; C.拉力F的功率为750W; D.滑轮组的机械效率为80% 【答案】D。
5.如图,用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,在此过程中( )。
A.绳子自由端移动的距离为6m;B.动滑轮重100N; C.拉力做功的功率为100W; D.滑轮组的机械效率为60% 【答案】B。
6.如图所示,某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m,所用时间为20s,在绳的末端所用拉力为2200N,下列说法错误的是( )。
A.M处滑轮的作用是改变力的方向;B.提升货物过程中的有用功是3×10J; C.拉力的功率为660W;D.若只增加货物所受的重力,滑轮组的机械效率将增大 【答案】C 二、填空题
7.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F1、F2匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB,则η甲 η乙;若FA=FB,则GA GB。(选填“>”、“<”或“=”)
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【答案】>、<。
8.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重为6N。
(1)实验时应竖直向上 拉动弹簧测力计,测得拉力大小为2.5N; (2)若钩码上升的高度为10cm,该滑轮组的机械效率为 ;
(3)若仅增加钩码的质量,则该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
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【答案】(1)匀速;(2)80%;(3)增大。
9.如图所示,小张用5N的拉力将重为10N物体在10s内匀速提升了0.1m,则该滑轮组的机械效率为 ,拉力的功率是 W。
【答案】:66.7%、0.15。
10.利用如图所示的滑轮组,在5s内将重为360N的物体匀速向上提起2m,作用在绳端竖直向上的拉力F为150N,该滑轮组的机械效率是 ,拉力F的功率是 W。
【答案】:80%、180。
11.如图所示,用动滑轮提升重物,使用动滑轮的好处是 。若物体重为4N,弹簧测力计示数如图所示为 N,则动滑轮的机械效率为 。
答案:可以省力、2.4、83.3%。
12.如图所示,物体重180N,动滑轮重10N,小明用100N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m,用了10s,则此过程中有用功是 J,额外功是 J,拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 。
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【答案】(1)滑轮组提升重物时所做的有用功:W有=Gh=180N×2m=360J。 (2)、(3)由图知有2段绳子拉着物体,s=2h=2×2m=4m, 拉力所做的总功:W总=Fs=100N×4m=400J, 拉力所做的总功的功率:P==
=40W;
则W额外=W总﹣W有用=400J﹣360J=40J。 (4)滑轮组的机械效率:η=故答案为:360、40、40、90%。 三、实验探究题
13.下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告。
实验名称:测量滑轮组的机械效率 实验步骤:
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。 (2)按如安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置。
(3)拉动弹簧测力计并读出拉力F的值,用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格。
(4)算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。
(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据。 实验记录:
实验次数 钩码重力G/N 物体上升的高度h/cm 有用功 W有/J 拉力 F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 1 2 3 4
×100%=×100%=90%。
总功 W总/J 机械效率η 6 6 6 6 3.00 5.00 8.00 10.00 18.00 30.00 48.00 60.00 2.38 2.40 2.36 2.35 9.00 15.00 24.00 30.00 21.42 36.00 56.64 70.50 84.0% 83.3% 84.7% 85.1% 4
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