- 204.38 KB
- 2021-05-10 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
第十四讲 机械效率
一、填空题
1.(2016·广东)质量为0.5 kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg,小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是100J,有用功是95J,机械效率是95%。(g取10 N/kg)
2.(2016·泉州)如图所示,用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度,物体重均为10 N,滑轮重均为1 N,不计绳重,所用的拉力分别是F1和F2,机械效率分别是η1和η2,则F1>F2,η1>η2。(均选填“>”“<”或“=”)
第2题图 第3题图
3.(2016·徐州)如图所示,一根均匀的细木棒OC,OC=4OA,B为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械,称为杠杆,提升该物体做的有用功是36J,木棒重为10N(不计摩擦)。
4.(2016·重庆)如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦),工人师傅用40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为1600 cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台,此滑轮组的机械效率为62.5%;若静止在二楼平台的吊篮里装了1020 N的砖块,绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000 N和600 N,当质量为50 kg的工人师傅拉绳子C时,吊篮对二楼平台的最小压强为625Pa。(g取10 N/kg)
二、选择题
5.(2015·漳州)亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5 kg的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短,则亮亮与爸爸所做的( A )
A.有用功相等 B.总功相等
C.总功率相等 D.有用功和总功的比值相等
6.(2015·德阳)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( B )
A.做功多的机器机械效率一定高 B.功率小的机器做功慢
C.机械效率高的机器功率一定大 D.功率大的机器做功时间一定短
7.(2016·南平)利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( C )
A.重力做的功是有用功
B.拉力F1做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力F做的功是总功
D.该滑轮的机械效率可能等于100%
8.(2016·盘锦)用如图所示的滑轮组把一个重为30 N的物体沿竖直方向匀速提升0.6 m,拉力为12 N,不计绳重与摩擦,下列说法正确的是( A )
A.滑轮组机械效率是83.3%
B.承重绳子段数是2
C.动滑轮重是18 N
D.绳子自由端移动距离是0.2 m
9.(2016·河南一模)如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的( A )
10.(2016·随州)如图所示,工人沿斜面把一箱货物(重为G)从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢,拉力恒为F,斜面高为h,斜面倾角为θ,用此斜面拉升货物的机械效率为η,则下列选项正确的是( D )
A.W总=Gh B.η=
C.η= D.η=
11.(双选)(2015·武汉改编)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( AC )
A. f/2F B.f/3F
C.FA/2F D.G/2F
12.(双选)(2015·长春改编)工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( CD )
A.增大提升重物的速度,可以增大有用功
B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功
C.增大提升重物的质量,可以提高机械效率
D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率
三、实验探究题
13.(2016·泰州)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
序号
动滑轮重
G动/N
物重G/N
物体上升的高度h/m
绳端受到的拉力F/N
绳端移动的距离s/m
滑轮组的机械效率η/%
1
0.5
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
0.5
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
0.5
4
0.1
0.3
(1)根据表格中的数据,在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。
如图所示:
(2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应匀速上升(选填“保持静止”或“匀速上升”)。
(3)第三次实验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为1.8N,滑轮组的机械效率为74.1%。
(4)根据表格中的数据分析可知:
①随着物重的增大,额外功变大(选填“变小”“不变”或“变大”),原因是克服摩擦做功更多。
②要提高同一滑轮组机械效率,可以采取增加提起的物重(或减轻动滑轮重)的措施。
四、综合应用题
14.在某建设工地上,工人把重1200 N的物体沿着长L=5 m、高h=1 m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为300 N(不计空气阻力)。求:
(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?
(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少?
(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?
(1)拉力做的功为总功,W总=Fs=FL=300 N×5 m=1500 J
(2)W有=Gh=1200 N×1 m=1200 J,η===80%
(3)W额=W总-W有=1500 J-1200 J=300 J,由W额=fL得,f===60 N
15.(2016·湘潭)如图1所示,用滑轮组提升矿井内重为7840 N的物体M,汽车匀速前进了20 m,此过程中,汽车拉力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图2所示,不计绳重和摩擦,动滑轮有重力。求:
(1)拉力F总共做的功;
(2)物体M上升高度;
(3)该滑轮组的机械效率为多大?
(1)由图2知,汽车匀速前进20 m时,拉力F总共做的功W总=80000 J
(2)由图1知,n=2,因为绳端移动的距离s=2h,所以物体M上升的高度h=s=×20 m=10 m
(3)有用功W有=Gh=7840 N×10 m=78400 J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=98%