内容正文:
10.5机械效率
一、单选题
1.在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是( )
A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功
B.机械做功越快,机械效率越高
C.使用机械可以省力或省距离,但不能省功
D.机械做功越多,机械效率越高
【答案】C
【解析】
AC.使用机械有时是为了省力,有时是为了省距离,有时是为了改变力的方向,但都不能省功,故A错误,C正确;
BD.由于机械效率是指有用功所占总功的比例,与做功快慢和做功多少无关,故BD错误。
故选C。
2.一个滑轮组经改进后,机械效率比原来大大提高,用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度,与改进前相比( )
A.总功不变,但额外功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.有用功不变,总功减少了
D.做的有用功减少了
【答案】C
【解析】
由于把同一物体匀速提升同样的高度,所以,利用滑轮组做的有用功相同,由于改装后的机械效率高,所以,由知道,改装后利用滑轮组做的总功减少,又因为
W总=W有+W额
所以,改装后利用滑轮组做的额外功减少,综上所述,故ABD错误,C正确。
故选C。
3.用滑轮组提高重物,下述几种方法中能够提高机械效率的是( )
A.改变绳子的缠绕方法 B.增加重物提升高度
C.增加动滑轮质量 D.增加重物质量
【答案】D
【解析】
A. 改变绳子的缠绕方法,对重物被拉升没有影响,即对有用功没影响;对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响,即不影响额外功.所以改变绕绳方式不影响机械效率.故A错;B. 增加重物提升高度的时候,绳端被拉升的距离也变长了,根据η=可知机械效率并不受影响故B错;C. 增加动滑轮质量,对有用功没影响,额外功增加了,所以机械效率降低了,故C错;D. 增加重物的重力,在动滑轮、摩擦不变的情况下,即额外功不变的情况下,有用功增加了,所以机械效率就提高了.故D正确.故选D.
4.甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3,机械效率之比是3:1,则它们所做的有用功之比( )
A.2:3 B.2:1 C.2:9 D.9:2
【答案】B
【解析】
由可得
则它们有用功之比为
故选B。
5.如图所示,小明用桶把一些沙子运上三楼。在此过程中( )
A.小明克服自身重力所做的功是总功
B.小明克服沙子重力所做的功是有用功
C.小明克服沙子重力所做的功是额外功
D.小明克服桶的重力所做的功是有用功
【答案】B
【解析】
小明用桶把一些沙子运上三楼,对克服沙子重力做的功为有用功;为了提升沙子不得不克服自身重力、克服桶的重力所做的功为额外功;克服沙子重力做的功、克服自身重力、克服桶的重力所做的功之和为总功;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.如图所示,物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面高为h,斜面长为s,且s=3h,物体所受重力为G,斜面的机械效率为50%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则( )
A.
F= f= B.F= f=
C.F= f= D.F= f=
【答案】C
【解析】
根据题意知道,拉力做的有用功
W有用=Gh
拉力做的总功
W总=Fs=F×3h=3Fh
斜面的机械效率
解得拉力
克服摩擦力所做的额外功
则摩擦力
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.力F1和F2做的总功相同 B.力F1和F2做功的功率相同
C.两个滑轮组机械效率一样大 D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
【解析】
【分析】
由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB.若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为
s甲=3h,s乙=4h
甲滑轮组中拉力做的总功为
W甲总F13h
乙滑轮组中拉力做的总功为
W乙总F24h
已知F1=F2,所以W甲总<W乙总,故B错误;
已知时间相同,由公式P 可知,P甲总<P乙总,故A错误;
CD.甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,设一个动滑轮的重为G动,不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为
甲100%
同理可得,乙滑轮组的机械效率为
乙
所以甲>乙,故C错误,D正确。
故选D。
8.小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时,将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上,弹簧测力计作用于P点,现竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆从水平位置开始逐渐上升,带动钩码上升的高度为h=0.2m,弹簧测力计的示数为F=50N,其移动的距离为s=0.5m(