PAGEPAGE1課時(shí)訓(xùn)練(十九)機(jī)械效率(限時(shí):30分鐘)一、選擇題1.[2019·福建]工人用圖K19-1的機(jī)械將物體勻速提升到某一高度,若物體的重力與動滑輪的重力之比G物∶G動=9∶1,忽略繩重與摩擦的影響,則機(jī)械效率為 ()圖K19-1A.10%B.45%C.80%D.90%2.[2019·新疆]用一個(gè)動滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組甲和乙,分別勻速提升同一重物時(shí),滑輪組甲和乙的機(jī)械效率分別為80%和75%,不計(jì)繩重和摩擦,滑輪組甲和乙中的動滑輪重力之比為 ()A.4∶3 B.3∶4 C.5∶4 D.4∶53.[2019·荊門]如圖K19-2所示,用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A和B勻速提升相同的高度,不計(jì)繩重和摩擦的影響,提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大,則下列判斷正確的是 ()①A物體比B物體輕②提升A的拉力較大③提升A所做的額外功較少④提升A做的有用功較多圖K19-2A.只有①③ B.只有②④C.只有②③ D.只有①④4.[2019·長春]如圖K19-3所示,用甲、乙滑輪組在相同時(shí)間內(nèi)分別將物體A、B勻速提升相同高度,已知物體受到的重力GA>GB,滑輪組的機(jī)械效率η甲<η乙。下列判斷正確的是(忽略繩重和摩擦) ()圖K19-3A.兩滑輪組繩端移動的距離相等B.甲滑輪組的有用功比乙的少C.甲滑輪組的總功率比乙的小D.甲滑輪組的動滑輪比乙的重5.[2019·綿陽]如圖K19-4所示,斜面長20m、高10m,固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上40N的拉力,在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面向上勻速拉動了10m。在此過程中()圖K19-4A.斜面的機(jī)械效率是66.7% B.斜面的機(jī)械效率是75%C.該同學(xué)對物體做功的功率是10W D.該同學(xué)對物體做功的功率是30W二、填空題6.[2019·揚(yáng)州]如圖K19-5所示,用100N的拉力F勻速提升重為240N的物體,在10s內(nèi)物體上升1m,則有用功是J,拉力的功率是W,機(jī)械效率是。

圖K19-57.[2019·棗莊]用一個(gè)動滑輪在5s內(nèi)將一重為300N的物體勻速向上提升3m,動滑輪的機(jī)械效率是75%,則拉力大小為N,若忽略繩重與摩擦,動滑輪的重力為N。

8.[2019·安徽]用沿斜面向上大小為3.5N的力將一個(gè)重為4.9N的物體從斜面底端勻速拉到頂端。已知斜面長為2m、高為1m,則該過程中斜面的機(jī)械效率為。

9.[2019·南京]圖K19-6建筑工地上,起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖K19-6所示。在勻速起吊重4.2×103N的物體時(shí),物體在5s內(nèi)上升了6m,此過程中有用功為J,鋼絲繩移動的速度為m/s;

若滑輪組的機(jī)械效率為70%,則額外功為_______J,拉力F為N,其功率為W。

三、解答題10.[2019·蘇州]如圖K19-7所示,利用動滑輪提升貨物。在豎直向上、大小為250N的拉力F作用下,重為400N的貨物在20s的時(shí)間內(nèi)勻速上升5m。求:(1)有用功W有。(2)拉力F的功率P。(3)此過程中動滑輪的機(jī)械效率η。圖K19-711.[2019·深圳]如圖K19-8所示,斜面長s=8m,高h(yuǎn)=3m。用平行于斜面、大小F=50N的拉力,將重力為G=100N的物體由斜面的底端勻速拉到頂端,用時(shí)t=10s。求:(1)有用功W有。(2)拉力做功的功率P。(3)物體受到的摩擦力f。(4)該斜面的機(jī)械效率η。圖K19-812.[2019·淄博]在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,提高機(jī)械效率有著重要的意義。提高機(jī)械效率,要從探究影響機(jī)械效率的因素出發(fā),尋求辦法。(1)為了探究影響機(jī)械效率的因素,小明選取了大小相同的滑輪,利用如圖K19-9甲、乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。圖K19-9實(shí)驗(yàn)次數(shù)滑輪材質(zhì)鉤碼重G/N鉤碼被提升的高度h/m有用功W有/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η1鋁10.10.10.60.30.1856%2鋁20.10.21.00.30.367%3鋁20.20.41.00.60.667%4塑料20.20.40.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%①比較1和2兩次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在所用滑輪組一定時(shí),提升的鉤碼,機(jī)械效率越高。

②比較3和4兩次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):滑輪組的機(jī)械效率還與有關(guān)。

③比較兩次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在所用滑輪組一定時(shí),機(jī)械效率與提升鉤碼的高度無關(guān)。

④第5次實(shí)驗(yàn)是利用圖的裝置完成的,判斷依據(jù)是。

⑤利用圖甲的裝置,把重6N的物體用2.5N的拉力勻速拉起,滑輪組的機(jī)械效率為?？梢娙绻麤]有刻度尺,只有彈簧測力計(jì),也可以測量出滑輪組的機(jī)械效率。

(2)小明利用圖丙裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn):斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān),與物重?zé)o關(guān)。保持斜面傾斜程度不變,可以采用的方法減小摩擦,從而提高斜面的機(jī)械效率。

(3)實(shí)驗(yàn)表明:額外功越小,有用功越接近總功;進(jìn)一步推理得出:假如沒有額外功,有用功等于總功;可見使用任何機(jī)械都。下列物理規(guī)律的得出運(yùn)用了這種研究方法的是。

A.焦耳定律 B.牛頓第一定律C.阿基米德原理 D.歐姆定律【參考答案】1.D2.B3.B4.D5.B[解析]由題知,斜面長20m、高10m,則物體沿斜面向上勻速運(yùn)動s=10m時(shí),由幾何關(guān)系可知物體升高h(yuǎn)=5m。拉力F做的總功W總=Fs=40N×10m=400J;拉力做的有用功W有=Gh=60N×5m=300J;斜面的機(jī)械效率η=W有W總=300J6.2403080%7.2001008.70%9.2.52×1043.61.08×1042×1037.2×103[解析]該過程中做的有用功W有=Gh=4.2×103N×6m=2.52×104J;由圖可知,n=3,鋼絲繩移動的速度v繩=nv物=n×ht=3×6m5s=3.6m/s;由η=W有W總及W總=W額+W有可得,做的額外功W額=W總-W有=W有η-W有=2.52×104J70%-2.52×10410.解:(1)有用功W有=Gh=400N×5m=2000J。(2)拉力F做的功為總功,W總=Fs=F·2h=250N×2×5m=2500J,根據(jù)W=Pt,可得拉力F的功率P=W總t=(3)動滑輪的機(jī)械效率η=W有W總11.解:(1)有用功W有=Gh=100N×3m=300J。(2)拉力所做的功為W總=Fs=50N×8m=400J,則