2020九年级物理上册第十一章五机械效率（第1课时机械效率及其计算）练习（含解析） 5页

第1课时　机械效率及其计算 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 知识点 1　有用功、额外功、总功 ‎1.用水桶从井中提水的时候，克服________的重力做的功是有用功，克服________的重力做的功是额外功；如果水桶掉到井里，捞上来的桶里带了一些水，克服________的重力做的功是有用功，克服________的重力做的功是额外功.(均选填“水”或“水桶”)‎ ‎2.如图11－5－1所示，陈明同学用滑轮组提升摩托车的过程中，所做的有用功是(　　)‎ 图11－5－1‎ A.克服绳与滑轮间的摩擦力所做的功 B.克服摩托车重力所做的功 C.提升摩托车同时提升滑轮做的功 D.克服绳子的重力所做的功 知识点 2　机械效率的理解 ‎3.下列关于机械效率的说法中正确的是(　　)‎ A.机械效率可以提高到100% B.机械效率总小于1‎ C.机械效率越高，表示做功越快 D.机械效率越高，有用功就越多 ‎4.如图11－5－2所示的剪刀剪纸时的机械效率为80%，这表示(　　)‎ 图11－5－2‎ A.若作用在剪刀的动力是1 N，则阻力是0.8 N B.若作用在剪刀的阻力是1 N，则动力是0.8 N C.若作用在剪刀的动力做功1 J，则有0.2 J的功用于剪纸 D.若作用在剪刀的动力做功1 J，则有0.8 J的功用于剪纸 ‎5.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把质量相同的物体匀速提升相同的高度，则(　　)‎ A.乙升降机提升重物做的有用功多 B.甲升降机的电动机做的额外功多 C.甲升降机的电动机做的总功少 D.乙升降机的电动机做的总功少 知识点 3　机械效率的计算 ‎6.建筑工地上，小王师傅用定滑轮匀速提升重为270 N的砂浆桶，所用的拉力为300 N，砂浆桶升高的高度为10 m.小王师傅做的有用功为________J，总功为________J，这时定滑轮的机械效率为________%.‎ ‎7.如图11－5－3所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6 m高的三楼，‎ 5‎ 沙子的质量为50 kg，工人匀速拉绳子的力为300 N.求：(忽略摩擦和绳重，g取10 N/kg)‎ ‎(1)工人做的总功.‎ ‎(2)工人做的额外功.‎ ‎(3)该装置的机械效率.‎ 图11－5－3‎ ‎8.如图11－5－4所示，不计摩擦和绳重，把一个重为20 N的物体沿竖直方向在4 s内匀速提升了2 m，所用拉力F为12.5 N.下列说法中正确的是(　　)‎ A.动滑轮重7.5 N B.4 s内拉力F做功25 J C.4 s内拉力F的功率为6.25 W D.滑轮组的机械效率为80%‎ 图11－5－4‎ ‎9.如图11－5－5所示，工人用滑轮组匀速提升重800 N的货物，所用的拉力F为500 N，货物在50 s内匀速上升了5 m.在此过程中，货物上升的速度是________m/s，所做的有用功是______J，拉力做功的功率是________W，滑轮组的机械效率是________.‎ 图11－5－5‎ ‎10.小明用如图11－5－6所示的滑轮组将重为600 N的物体匀速提升了一段距离，此过程中滑轮组的机械效率为80%，不考虑绳重及摩擦，则绳端的拉力是________N，动滑轮的重力是________N.‎ 图11－5－6‎ ‎11.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图11－5－7所示，汽车车厢底板高度h 5‎ ‎＝1.5 m，斜面长度s＝3 m.现用力F沿着斜面把重G＝1800 N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为________N；若实际拉力F＝1200 N，则使用该斜面拉力做的总功是________J，斜面的机械效率是________%.‎ ‎　　　‎ ‎ 图11－5－7‎ ‎12.人们经常会使用杠杆做功，杠杆使用中的摩擦非常小，故杠杆的机械效率非常高.假如一根杠杆的机械效率为90%，使用这种杠杆将180 kg的物体提升5 cm，需要做的有用功为________J，总功为________J.(g取10 N/kg)‎ ‎13.如图11－5－8所示，建筑工人用400 N的拉力，将重1000 N的物体匀速提升3 m，所用时间是18 s.求：‎ ‎　图11－5－8‎ ‎(1)工人做功的功率.‎ ‎(2)滑轮组的机械效率.‎ ‎14.小明利用如图11－5－9所示的装置沿水平方向匀速拉动物体A时，已知物体A受到地面的摩擦力为600 N，在拉力作用下物体A在5 s内匀速移动了1 m，作用在绳端的拉力为250 N.求：‎ ‎(1)小明施加的拉力F所做的功.‎ ‎(2)有用功和额外功.‎ ‎(3)小明做功的功率及该装置此时的机械效率.‎ 图11－5－9‎ 5‎ ‎15.[2017·来宾]下列关于机械效率的说法正确的是(　　)‎ A.越省力的机械，机械效率越高 B.做功越少的机械，机械效率越低 C.做功越慢的机械，机械效率越低 D.总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高 ‎16.[2017·南京]如图11－5－10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________J，额外功是________J，拉力的功率是________W，滑轮组的机械效率是________.‎ 图11－5－10‎ 教师详解详析 ‎1.水　水桶　水桶　水　2.B　3.B 5‎ ‎4.D　[解析] 剪刀可以看作是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2知，要比较动力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂，A、B选项错误；利用剪刀的目的是剪纸，所以剪纸做的功是有用功.由机械效率为80%知，如果动力做功1 J，则有0.8 J用于剪纸，C选项错误，D选项正确.‎ ‎5.C ‎6.2700　3000　90‎ ‎7.(1)由图知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝2h＝2×6 m＝12 m，‎ 拉力做的功：W总＝Fs＝300 N×12 m＝3600 J.‎ ‎(2)W有用＝Gh＝mgh＝50 kg×10 N/kg×6 m＝3000 J，‎ W额外＝W总－W有用＝3600 J－3000 J＝600 J.‎ ‎(3)η＝×100%＝×100%≈83.3%.‎ ‎8.D　9.0.1　4000　100　80%‎ ‎10. 250　150‎ ‎[解析] 由图知n＝3，拉力端移动距离s＝3h，滑轮组的机械效率η＝×100%＝＝×100%＝×100%，则拉力F＝＝＝250 N.不考虑绳重及摩擦，F＝(G＋G动)，则动滑轮重力G动＝3F－G＝3×250 N－600 N＝150 N.‎ ‎11.900　3600　75　12.90　100‎ ‎13 (1)W总＝Fs＝400 N×3×3 m＝3.6×103 J，‎ P总＝＝＝200 W.‎ ‎(2)W有用＝Gh＝1000 N×3 m＝3×103 J，η＝×100%＝×100%≈83.3%.‎ ‎14.(1)750 J　(2)600 J　150 J　(3)150 W　80%‎ ‎15.D　[解析] 机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与否与机械效率大小没有关系，故A错误；机械效率越低，说明有用功占总功的比例越低，并不一定是做的功少，故B错误；功率与机械效率是两个没有关系的概念，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C错误；机械效率是有用功与总功的比值，在总功相同时，有用功越大，机械效率就越高，故D正确.‎ ‎16. 360　40　40　90%‎ ‎[解析] 滑轮组提升物体时所做的有用功：W有用＝Gh＝180 N×2 m＝360 J；由图知有2段绳子拉着物体，s＝2h＝2×2 m＝4 m，拉力所做的总功：W总＝Fs＝100 N×4 m＝400 J，拉力的功率：P＝＝＝40 W；W额外＝W总－W有用＝400 J－360 J＝40 J，滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝90%. ‎ 5‎