内容正文:
第3课时 机械效率
1.下列说法正确的是( C )
A.用水桶从井中提水的时候,对桶做的功是有用功
B.用水桶从井中提水的时候,对水做的功是总功
C.桶掉到井里,从井里把桶捞上来的时候,对桶做的功是有用功
D.桶掉到井里,从井里把桶捞上来的时候,桶里带一些水,对桶和水做的功是有用功
2.用滑轮组提起重物时,下列措施中可以提高它的机械效率的是( C )
A.增加动滑轮个数 B.加快提升的速度
C.加大重物的质量 D.增加提升的高度
3.如图所示,小科同学用平行于斜面的F=200 N的拉力将质量为30 kg的物体在5 s时间内从斜面底端匀速拉到1 m高的平台上。斜面长s=2 m,g取10 N/kg,则( D )
A.小科所做的有用功为400 J
B.小科所做的总功为700 J
C.小科做功的功率为140 W
D.斜面的机械效率为75%
4.如图所示,小宁用竖直向上的拉力F提升物体,使物体在2 s内匀速上升了0.1 m。已知物体重为1 N,动滑轮重为0.25 N,不计绳重和摩擦。在这一过程中,下列说法错误的是( A )
A.绳子自由端移动速度为0.05 m/s
B.拉力F的大小为0.625 N
C.拉力F做功为0.125 J
D.该滑轮的机械效率为80%
5. 如图所示,物体重150 N,挂在杠杆中点,人用100 N的力竖直向上将物体提高0.5 m。在此过程中,下列说法不正确的是( B )
A.人用的拉力所做的功为 100 J
B.用杠杆提升物体所做的有用功为 50 J
C.用杠杆提升物体所做的额外功为 25 J
D.杠杆的机械效率为 75%
6.如图所示,用滑轮组在2 s内将重力G=1 000 N 的物体沿水平方向匀速移动0.8 m,所用水平拉力F为300 N,物体受到水平地面的摩擦力f为物重G的0.4倍。在此过程中,下列说法正确的是( D )
A.绳子自由端沿水平方向移动的速度为1.2 m/s
B.物体受到的拉力为600 N
C.拉力F的功率为120 W
D.滑轮组的机械效率为66.7%
7.如图所示,物体重180 N,动滑轮重10 N,小明用100 N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2 m,用了10 s,则此过程中有用功是__360__J,额外功是__40__J,拉力的功率是__40__W,滑轮组的机械效率是__90%__。
8.如图所示,在探究“斜面的机械效率”的实验中,以下说法正确的是( B )
A.木块所受摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力
B.用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时,应尽量匀速
C.木块与斜面间的摩擦对机械效率没有影响
D.斜面的倾斜程度越大,沿斜面所用的拉力越小
9.某实验小组分别用图中所示的甲、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。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( C )
A.甲滑轮组更省力
B.力F2做功的功率大
C.两个滑轮组的机械效率相同
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
10.用图中甲、乙所示的两种方式匀速提升重为100 N的物体,已知滑轮重20 N,则( B )
A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙
B.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙
C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙
D.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙
11.在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置,弹簧测力计的示数F如图所示,为__2.5__N。弹簧测力计竖直移动的距离s为0.2 m,物块重力G为1.5 N,物块上升的高度h为0.3 m,则杠杆的机械效率为__90__%。在使用杠杆提升物块的过程中,做额外功的原因之一是__杠杆本身有重力__。
12.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小芳用同一滑轮组分别做了3组实验,如图所示,实验数据记录如下表:
序号
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测
力计的
示数/N
弹簧测力
计上升的
距离/cm
机械
效率
/%
1
2
5
1
15
66.7
2
3
5
1.4
15
71.4
3
4
5
15
(1)在实验操作中应该竖直向上__匀速__拉动弹簧测力计。
(2)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为__1.8__N__;滑轮组的机械效率约为__74.1%__(结果精确到0.1%)。
(3)分析实验数据,小芳得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与__物重(或钩码重)__有关。
(4)第1次实验时,钩码上升的速度为0.05 m/s,则拉力的功率为__0.15__W__。
(5)若在实验时弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,则测出的机械效率将__变小__(填“变大”“不变”或“变小”)。
(6)小芳进一步分析数据,可知用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做的额外功将__变大__(填“变大”“不变”或“变小”),分析原因:物重增加,轮和轴之间的压力变大,__摩擦力__变大。
13.如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500 N的推力将重800 N的货物从A点匀速推至B点;再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s,到达C点。已知AB长3 m,BC长1.2 m,水平台面距地面高1.5 m。则:
(1)利用斜面搬运货物主要是为了__省力__。
(2)货物在水平台面上运动的速度为多少?
(3)水平推力做功的功率为多少?
(4)斜面的机械效率为多少?
解:(2)货物在水平台面上运动的距离s=1.2 m,所用时间t=5 s,货物在水平台面上运动的速度v===0.24 m/s。
(3)水平推力做功的功率P===F′v=100 N×0.24 m/s=24 W。
(4)在斜面上推力做的功W总=Fs=500 N×3 m=1 500 J,
做的有用功W有用=Gh=800 N×1.5 m=1 200 J,
则斜面的机械效率η=×100%=×100%=80%。
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