11.5机械效率 提优练习--2025-2026学年苏科版物理九年级上学期
姓名_________ 日期______ 等第_____
五、 机械效率
第1课时 认识机械效率
【基础过关】
1. 如图所示,用挖掘机提升泥土过程中,所做的有用功是( )
A. 克服挖掘机零件间的摩擦力所做的功 B. 克服抓斗的重力所做的功
C. 克服泥土重力所做的功 D. 提升泥土和抓斗所做的功
2. 关于机械做功,下列说法正确的是( )
A. 机械做功越多,机械效率越高 B. 功率越大,做功越快
C. 所做有用功越多,机械效率越高 D. 越省力的机械,机械效率越高
3. 用一简单机械做功,已知额外功为20J,总功为100J,则该机械的机械效率等于( )
A. 17% B. 20% C. 67% D. 80%
4. 小明同学的体重为500N,他用重10N的水桶将重100N的水提到5m高的教室使用,在这一过程中,他做的有用功和额外功分别是( )
A. 500J,50J B. 500J,2550J C. 550J,2500J D. 3000J,50JB
5. 如图所示,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台上,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法中,正确的是( )
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多 C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率低
6. 如图所示,工人师傅利用滑轮将沙发运上楼,该滑轮是______滑轮。若工人师傅用1000N的拉力,将重为800N的沙发匀速提升5m,则工人师傅做的有用功为______J,该滑轮的机械效率为______%。
7. 如图所示,工人利用动滑轮匀速提升重物,已知重物重为400N,施加在绳端竖直向上的拉力F为250N,在100s内将重物提升10m。不计绳重与摩擦,此过程中动滑轮的机械效率为______,绳端拉力做功的功率为______W。
8. 如图所示为安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速吊起600kg的物体时,物体上升5m,用时15s,滑轮组的机械效率是80%,则滑轮组所做的有用功是______J,总功是______J,拉力F的功率是______W。(g取10N/kg)
9. 工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体,所用的拉力为200N,物体升高2m,g取10N/kg。求:
(1) 物体受到的重力。(2) 定滑轮的机械效率。
【能力进阶】
1. 分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同的高度,做的有用功( )
A. 杠杆最多 B. 动滑轮最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多
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2. 用如图所示的动滑轮提升重物,下列措施能提高动滑轮机械效率的是( )
A. 减小被提升物体的高度 B. 增大动滑轮的重力
C. 减小绳子的拉力 D. 增大物体的重力
3. 如图所示,用滑轮组将重为10N的物体匀速提升0.1m,拉力F为6N。下列说法中正确的是( )
A. 所做的有用功为0.6J B. 所做的额外功为0.8J
C. 所做的总功为1.2J D. 此滑轮组的机械效率为60%
4. 利用某机械工作时,动力做的功是500J,其中额外功是100J,则动力做的有用功是______J,机械效率是______。
5. 某滑轮组的机械效率为75%,表示的含义是__________________________。当它完成375J的有用功时,所做的总功是______J;若克服动滑轮的重力所做的功是100J,则克服摩擦和绳重所做的功是______J。
6. 如图所示,工人们用同一滑轮组,根据需要可以选择两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则F1______F2,机械效率η甲______η乙。(>/=/<)
7. 如图所示,工人在往车上搬运箱子时,先用3m长的木板搭了一个斜面,再用500N的推力把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上,用时10s。g取10N/kg。求:
(1) 工人的功率。(2) 斜面的机械效率。
【思维拓展】
1. 利用动滑轮提升一个重为G的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%。若要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重为G的物块的个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
2. 使用如图所示的滑轮组匀速提升重力不同的物体时,除了动滑轮的重力导致的额外功外,其他因素导致的额外功与总功的比值为一定值。已知动滑轮的重力为1.0N,绳子能够承受的最大拉力为50N。当匀速提升重为9.0N的物体时,滑轮组的机械效率为81%,则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值为( )
A. 90% B. 89% C. 88% D. 87%
3. 小南帮妈妈晾衣服时发现晾衣架由4个定滑轮和2个动滑轮组成(如图所示),若晾衣架上所挂衣物重为40N,晾衣架横梁(含衣架、动滑轮)的总重是10N,小南通过摇柄使衣服以0.1m/s的速度向上匀速运动5s,则小南通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功为______J,升降晾衣架的机械效率为______。(不计绳重和摩擦)
4. 如图所示,物体重10N,每个滑轮重1N,在F=2.5N的拉力作用下,物体上升了1m,则拉力做的有用功是_______J,克服绳重及摩擦所做的额外功为______J。
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五、 机械效率
第2课时 机械效率的测量与探究
【基础过关】
1. 同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:
(1) 滑轮组机械效率的高低可能与动滑轮的重力有关。
(2) 滑轮组机械效率的高低可能与被提升物体的重力有关。
(3) 滑轮组机械效率的高低可能与物体被提升的高度有关。
(4) 滑轮组机械效率的高低可能与承重绳子的段数有关。
若一名同学设计了如图所示的两个滑轮组(所用器材相同,钩码上升的高度也相同),进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是( )
A. (1) B. (2) C. (3) D. (4)
2. 如图所示为“探究斜面的机械效率”的实验,下列说法中,错误的是( )
A. 利用斜面提升物块,既可以省力,又可以省功
B. 用弹簧测力计沿着斜面向上拉物块时,应尽量匀速
C. 本实验中,用小车替代物块,可提高斜面的机械效率
D. 斜面的倾斜程度越小,所需的拉力越小
【能力进阶】
3. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1) 图中测力计的示数F为_______N,钩码总重G为1.0N,将杠杆拉至图中虚线位置,钩码上升的高度h为0.1m,测力计移动的距离s为0.3m,则杠杆的机械效率约为________%(结果精确到0.1%)。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:____________________________。
(2) 为了进一步探究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一名同学使用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如表所示的两组数据。
实验 | 钩码 悬挂点 | 钩码总 | 钩码移动的 | 拉力 | 测力计移动的 | 机械效率 |
1 | A | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
2 | B | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
根据表中数据,________(能/不能)得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关,钩码越重,其机械效率越高”的结论。请简要说明两条理由:
________________________________;____________________________。
4. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验,如图所示。
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