内容正文:
12.3 机械效率 高频易错必刷题
一、选择题(共14小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020•宜昌)生产生活中常常会用到各种机械设备,下列说法中不正确的是( )
A.任何机械设备的效率总小于1
B.减小机械内部摩擦可以提高其效率
C.提高机械设备的效率可以节能减排
D.使用机械设备做功越快,其效率越高
解:
A、有用功和总功的比值叫做机械效率,只要使用机械,就必然会在机械上消耗一部分额外功,也就是说额外功总是存在的,所以有用功总是会小于总功,机械效率总是小于1,故A正确;
B、在有用功一定时,减小机械内部摩擦可以少做额外功,也就是减少总功,所以机械效率会提高,故B正确;
C、为了尽可能提高机械利用率,节约能源,往往要提高机械效率,达到机械利用的最佳效果,故C正确;
D、机械效率是有用功与总功的比值,机械效率的大小与做功快慢无关,故D不正确。
答案:D。
2.(2020•盐城)如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.适当增加木箱重力
B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度
D.换用质量更大的动滑轮
解:A、动滑轮重力不变,所以额外功不变;如果增加木箱重力,有用功会增大,有用功在总功中所占的比例将增大,机械效率会增大,故A符合题意;
B、C、动滑轮机械效率的高低与木箱上升的高度和上升的速度无关,故B、C不符合题意;
D、换用质量更大的动滑轮,额外功增加,有用功在总功中所占的比例将减小,机械效率降低,故D不符合题意。
答案:A。
3.(2020•山西)如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是( )
A.甲方式可以省力
B.乙方式不能改变力的方向
C.甲、乙两种方式做的有用功相等
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
解:A、由图可知,甲方式是两个定滑轮,定滑轮的本质是等臂杠杆,不能省力,故A错误;
B、乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组,不仅可以省力,也可以改变力的方向,故B错误;
C、由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有=Gh可知W甲有=W乙有;故C正确;
D、由图可知,甲方式是两个定滑轮,乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组,乙方式做的额外功大于甲方式,
有用功相同、总功不相同,根据η=×100%可知,两个滑轮组的机械效率不相等,故D错误。
答案:C。
4.(2020•阜新)用如图所示的滑轮组,将5块相同的大理石,分两次从地面匀速提升相同的高度;若每块大理石重为G,第一次运2块,第二次运3块,两次拉力分别为F1、F2,效率为η1、η2(绳重及摩擦均忽略不计),下列选项正确的是( )
A.F1=G
B.F2<1.5G
C.η1=η2
D.η1<η2
解:
AB、由图可知,作用在动滑轮上绳子的股数为2;
绳重及摩擦均忽略不计,且每块大理石重为G,
由F=(G物+G动)可得这2次的拉力分别为:
F1=(2G+G动)=G+G动>G,
F2=(3G+G动)=1.5G+G动>1.5G,故AB错误;
CD、绳重及摩擦均忽略不计,动滑轮的重一定,将大理石提升相同的高度,由W额=G动h可知两次所做的额外功相同;第2次提升大理石的总重力大,由W有=G物h可知第2次所做的有用功多,则第2次有用功在总功中所占的比例更大,所以第2次的机械效率较高,即η1<η2;故C错误,D正确。
答案:D。
5.(2019•常州)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N,对此过程,下列结果中正确的是( )
A.有用功为1000J
B.总功为1600J
C.额外功为200J
D.机械效率为60%
解:
A、小明对物体做的有用功:W有用=Gh=400N×2m=800J,故A错;
B、拉力F做的总功:W总=Fs=250N×4m=1000J,故B错;
C、额外功:W额=W总﹣W有用=1000J﹣800J=200J,故C正确;
D、斜面的机械效率:
η==×100%=80%,故D错。
答案:C。
6.(2020•永州)如图所示,用力F将重力G=10N的物体匀速向上提升2m,动滑轮重2N(不计绳重摩擦),下列正确的是( )
A.绳子末端移动的距离为1m
B.拉力大小为5N
C.滑轮组的机械效率为100%
D.物体克服重力所做的功为20J
解:
A、由图可知,n=2,绳子末端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,故A错误;
B、不计绳重、摩擦,拉力F=(G+G动)=×(10N+2N)=6N,故B错误;
CD、拉力做的总功:W总=Fs=6N×4m=24J,
所做的有用功,即物体克服重力所做的功:
W有用=