内容正文:
12.3 机械效率 巩固练习
一、单选题
1.如图所示,分别使用滑轮或滑轮组匀速提升质量为的物体,每个滑轮的质量为,在相同的时间内物体被提升的高度均为1m,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
A.滑轮组中A滑轮可以省功 B.动滑轮的重力为5N
C.滑轮组的机械效率越高,拉力做功越少 D.每次提升重物时,滑轮组做的额外功为10J
2.小明分别用甲、乙两个滑轮组匀速提升物体(不计绳重及摩擦)。若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是( )
A.若,甲更省力 B.若,物体上升速度相同,乙拉力功率大
C.若物体升高相同高度,乙的额外功少 D.若,甲机械效率大
3.如图所示,用滑轮组提升重物时,将重210N的物体在5s内匀速提升了2m,已知动滑轮重为90N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中,下列说法中正确的是( )
A.滑轮组的机械效率为70% B.绳子自由端移动的距离是4m
C.提升物体的过程中,额外功为540J D.绳子自由端拉力F的功率为60W
4.如图所示,工人用10s沿斜面把一箱货物从底端匀速拉到顶端,拉力为800N,斜面长5m、高2m,货物质量为160kg。对此,下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.货物的重力和斜面对货物的支持力是一对平衡力 B.货物受到的摩擦力大小为800N
C.拉力的功率为400W D.斜面的机械效率是75%
5.如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是( )
第5题图 第6题图 第7题图 第8题图
A.提升过程中物体的动能变大 B.动滑轮重0.2N
C.该滑轮组的机械效率为83.3% D.拉力F做功的功率为0.3W
二、填空题
6.如图所示,小明用滑轮组匀速提起1200N的重物,拉力做功的功率为4500W,绳子的自由端向下拉的速度为3m/s,不计绳重和摩擦,作用在绳自由端的拉力是___________N,滑轮组的机械效率是___________,当小明提起重物为900N时滑轮组的机械效率将___________(变大、变小、不变)。
7.如图所示的滑轮组提升重物。一次运送材料时用250N的拉力,在10s内将重为400N的物体匀速提高了2m,那么在此过程中,人所做的有用功___________J,拉力做功的功率___________W,此滑轮组的机械效率___________。
8.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图A,物体上升的高度随时间变化的关系如图B,已知物体重150N,拉力F为60N,克服动滑轮重所做的功占总功的10%。则在0~2s的过程中:拉力做的有用功是______J,拉力的功率是______W,滑轮组的机械效率是______%。该滑轮组的动滑轮重为______N。
三、实验题
9.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;斜面的高为0.09m;
②将校零的弹簧测力计与斜面平行放置,然后沿斜面方向 ___________拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为 ___________N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为 ___________J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 ___________。
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1;重力做的有用功为W2。通过多组数据作出W1和W2与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 ___________(选填“有关”或“无关”);
②若这位母亲和所坐的轮椅总质量为80kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为 ___________N。
10.小明在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了多次测量,测得数据如下表所示。
序号
物重
G/N
钓码上升高度 h/m
动力
F/N
动力作用点移