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11.5机械效率 课后练习题2025-2026学年物理苏科版九年级上册
一、单选题
1.如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3m B.动滑轮受到的重力为150N
C.拉力F做的功为1200J D.该动滑轮的机械效率为80%
2.以下方法不能提高滑轮组的机械效率的是( )
A.在滑轮的转动轴中加润滑油,以减小摩擦力
B.减小动滑轮的自重
C.尽量增大所提升物体的重力
D.尽量使物体移动的距离增大
3.如图所示为小区里的高层电梯工作示意图,轿厢重4500N,重为500N的小明乘坐电梯从1楼匀速上升到21楼用时60s,每层楼高3m,F=3000N,忽略绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A.电梯的平均速度为1.05m/s
B.动滑轮A 重500N
C.若乘坐电梯的乘客增多,动滑轮A 的机械效率将增大
D.若轿厢匀速运动的速度增大,动滑轮A 的机械效率将增大
4.用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知物体M所受的重力为550N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力F为350N B.绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C.动滑轮重为50N D.该滑轮组的机械效率为83.3%
5.用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.物体A上升的速度为0.4m/s B.滑轮组的有用功为2000J
C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80%
6.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为,绳b对人的拉力为。此过程( )
A.有用功为300J
B.做的功等于做的功
C.做的功小于做的功
D.滑轮组的机械效率为80%
7.如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50N B.滑轮组做的有用功为500J
C.滑轮组做的总功为500J D.滑轮组的机械效率为80%
8.图中是一个两面光滑的斜面,∠大于∠,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为WA、WB,则( )
A.FA=FB,WA=WB B.FA<FB,WA=WB
C.FA<FB,WA<WB D.FA>FB,WA>WB
9.如图所示,已知固定斜面长6m,倾角为30°,木箱重200N。某同学用大小为150N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A.木箱克服斜面摩擦力大小为50N
B.木箱克服重力做功的大小为900J
C.推力做功的大小为1200J
D.斜面支持力做功的大小为600J
10.如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置,斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F,将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是( )
A.拉力做功为3J
B.物体受到摩擦力为1.5N
C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变
D.若以的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为75%
二、填空题
11.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m。则物体A克服摩擦力所做的功是 ,拉力F所做的功是 。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
12.如图所示,将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m,斜面高h为0.3m,拉力F为4N,拉力的功率为2W,则此过程中,斜面的机械效率是 %,物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 s。
13.如图甲所示的水龙头很难徒手拧开,将如图乙所示的钥匙安装好后(如图丙所示)就容易打开了,则此时钥匙相当于一个 (选填“斜面”“滑轮”或“轮轴”)。如图丁所示的是某风景区的一段盘山公路,盘山公路相当于简单机械中的 。
14.在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为1200N的建筑材料从地面运到高20m的楼上,手竖直向上的拉力是500N,在这个过程中,工人做了 J的有用功,做了 J的总功,滑轮组的机械效率是 。
15.工人用如图所示的装置提升砖块。已知每块砖重,工人的质量为(不计绳重、托板重和摩擦),当工人竖直匀速提升20块砖时,此装置的机械效率为80%。在此过程中,砖块上升的速度是,则工人做功的功率是 W。当工人用此装置提升 块砖时,该装置的机械效率最高。
三、实验题
16.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表:
次数
钩码
重/N
钩码上升
距离/cm
弹簧测力
计示数/N
弹簧测力计
上升距离/cm
机械
效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
①
3
6
10
2.2
30
90.9%
(1)实验时除如图所示的器材外,还需要的实验器材有 :
(2)实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,且在 (填“静止”或“拉动过程中”)时读数;
(3)表格中编号①处的数据为 ,分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系,于是他认为:钩码重一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率;小红则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了。你认为 的看法是正确的。
17.(1)如图甲所示,用作用点不同,分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3,使杠杆在水平位置保持平衡,则F1、F2、F3的大小关系是 。
(2)如图乙所示,用两种不同的滑轮将同一重物G提升到相同高度,若不计绳重、摩擦和滑轮重,F1 F2,机械效率1 2(选填“>”“<”或“=”)。
18.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力
提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上 (选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验的有用功 J,机械效率是 (结果精确到0.1%);
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“越高”或“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效率与物体上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
19.学习滑轮组的机械效率之后,小明用同样的滑轮,组装成两个滑轮组,完成分两次不同的实验,分别如图甲、乙所示,实验的部分数据如表格所示:
次数
物体重G/N
提升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
2
10
1.5
20
2
2
10
(1)实验过程中,沿竖直方向 拉动弹簧测力计;
(2)第一次实验的机械效率为 %;
(3)第二次实验如图乙所示,则弹簧测力计移动的距离是 cm;若忽略绳重和摩擦,则第二次实验测得滑轮组的机械效率应 (选填“>”“<”或“=”)第一次实验测得滑轮组的机械效率;
(4)若想提高此滑轮组的机械效率,以下措施中不可行的是 (选填序号)。
①选用轻质动滑轮
②给滑轮的轴心加润滑油
③增加物体被提升的高度
④增大被提升的物体的重力
四、计算题
20.如图,在10s内,工人沿斜面用一定大小的推力F把一质量为10kg的正方体物体从斜面P点匀速推到斜面Q点(忽略空气阻力,g取10N/kg)。其中,h=0.6m,s=11m,物体边长s0=1m。若该过程中斜面的效率为60%,求此过程:
(1)物体的重力;
(2)F做的功;
(3)F的功率;
(4)F的大小。
21.如图,小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器,已知动滑轮的质量为5kg,每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中,求:
(1)杠铃片在0.5s内上升0.2m,杠铃片的速度;
(2)动滑轮下挂着两个杠铃片,握杆对绳子拉力的大小;
(3)动滑轮下挂着四个杠铃片,杠铃片上升了0.1m,在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。
22.建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率η随物重G的变化图像如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。求
(1)动滑轮的自重;
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是多少?
23.如图甲所示,工人利用斜面搬运货物,在内匀速把货物拉到斜面顶端,拉力做的功随时间变化的关系如图乙所示,已知斜面高,长,机械效率为80%.求:
(1)绳子拉力的功率.
(2)货物的重力.
(3)货物与斜面的摩擦力.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
2.D
3.C
4.C
5.D
6.D
7.D
8.B
9.A
10.D
11. 有用功 总功
12. 75 2
13. 轮轴 斜面
14. 24000 30000 80%
15. 200 30
16. 刻度尺 匀速 拉动过程中 88.9% 变大 小北
17. F1=F2=F3 ˂ =
18. 匀速 0.4 74.1% 越高 无关
19. 匀速 66.7% 30 = ③
20.(1)100N;(2)100J;(3)10W;(4)10N
21.(1)0.4m/s;(2)125N;(3)45J
22.(1)100N;(2)300N
23.(1)200W
(2)800N
(3)100N
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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