初中苏科版5 机械效率课后作业题
展开\l "_Tc5338" 【题型1 机械效率的概念】1
\l "_Tc31833" 【题型2 机械效率的大小比较】2
\l "_Tc846" 【题型3 功的原理】3
\l "_Tc31833" 【题型4 增大或减小机械效率的方法】4
\l "_Tc846" 【题型5 滑轮(组)的机械效率】5
\l "_Tc846" 【题型6 杠杆的机械效率】10
\l "_Tc846" 【题型7 斜面的机械效率】11
\l "_Tc846" 【题型8 滑轮组的机械效率测量实验】15
\l "_Tc846" 【题型9 斜面机械效率的测量实验】17
\l "_Tc846" 【题型10 杠杆机械效率的测量实验】21
\l "_Tc5338" 【题型1 机械效率的概念】
1.(2023•古浪县开学)下列说法正确的是( )
A.机械效率越高的机械做功越快
B.机械效率越高的机械做功越多
C.功率越大的机械做功越快
D.功率越大的机械做功越多
2.(2022秋•广陵区校级期中)下列是有关小明同学对于有关物理量的估测,符合实际的是( )
A.小明骑自行车上学时的功率约为1000W
B.小明将一本物理书从地上捡起到课桌上,对物理书做功约为2J
C.对起重机的性能进行改良后,其机械效率可高达110%
D.一个普通家庭烧一顿饭,大约需要消耗天然气10千克
3.(2022春•香河县期末)使用任何机械都不可避免的要做额外功,有用功总是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)总功,所以机械效率总是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1,机械效率通常用 表示。
4.(2022春•巴东县期末)使用任何机械都 (选填“不”或“会”)省功,而且都要做额外功,人们希望额外功 (选填“增大”或“减小”),使机械效率提高。
5.(2020春•龙凤区校级期末) 和 的比值称为机械效率。使用机械时,由于存在额外功,因此所做的有用功必 总功,因此,机械效率必 1.(填:“小于”、“大于”或“等于”)
\l "_Tc31833" 【题型2 机械效率的大小比较】
6.(2023•德惠市校级模拟)如图所示,建筑工人用定滑轮,分别沿甲、乙两个方向将相同的建筑材料提升相同高度,忽略绳重和摩擦,则( )
A.F甲>F乙B.F甲<F乙C.η甲=η乙D.η甲>η乙
7.(2023•汶上县二模)如图所示,用相同的滑轮构成甲、乙两个滑轮组,分别将相同重物匀速提升相同高度,不计绳重和摩擦。对比甲、乙两个滑轮组,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的距离s甲≠s乙,拉力对滑轮组所做的功W甲=W乙
B.绳端移动的距离s甲=s乙,拉力对滑轮组所做的功W甲≠W乙
C.绳端拉力F甲=F乙,滑轮组的机械效率η甲=η乙
D.绳端拉力F甲≠F乙,滑轮组的机械效率η甲≠η乙
8.(2023•柳州一模)如图,在建筑工地上,工人借助相同的滑轮和绳用甲、乙两种方式分别将相同物料提起来(忽略摩擦力及绳重的影响),其中可以省力的是 ,机械效率较高的是 。
9.(2022秋•南昌期中)如图所示,是使用同一滑轮组将不同数量的钩码提升到相同高度的情景。忽略绳重和摩擦,两次所做额外功的关系是W甲额 W乙额,两次做功的机械效率η甲 η乙。(均选填“>”“<”或“=”)
\l "_Tc846" 【题型3 功的原理】
10.(2023•濮阳二模)关于图中的现象及其对应的物理知识的说法,正确的是( )
A.甲图:自行车轮胎上有花纹,这是为了减小摩擦
B.乙图:鸡蛋碰石头,鸡蛋破裂是因其受到的力较大
C.丙图:茶壶的壶嘴与壶身构成了一个连通器
D.丁图:盘山公路既可以省力,也可以省功
11.(2023•新宁县模拟)如图所示,用撬棒撬起大石块,两次作用在A点的力分别为F1、F2,已知OA>OB,下列说法中错误的是( )
A.O是支点B.作用在A点的力F1<F2
C.使用该杠杆不能省功D.作用在A点的力F1>F2
12.(2023•通城县校级二模)如图,斜面长s=60cm,高h=20cm。用弹簧测力计拉着6N重的物体沿斜面方向匀速运动,弹簧测力计的示数为2.5N。在此过程中,拉力做的有用功是 J,总功为 J,额外功为 J,物体受到的支持力做功为 J。对上述数据进行分析可以得出:使用斜面 (“能”或“不能”)省功。
13.(2022春•郫都区校级期末)如图所示,斜面高为h=1m,长为L=3m,若不计摩擦,工人需用 的力可将重为600N的箱子推到车上。使用斜面 (能或不能)省功。
\l "_Tc846" 【题型4 增大或减小机械效率的方法】
14.(2023•吉林三模)通过“测量滑轮组机械效率”的实验可知,下列各措施中能提高机械效率的是( )
A.减小提升高度B.增大提升速度
C.改用质量小的定滑轮D.增大被提升物体的质量
15.(2022秋•西安期中)如图,用滑轮组竖直向上匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列措施能提高滑轮组机械效率的是( )
A.适当增大重物上升的高度 B.适当增大重物的质量
C.增大绳子自由端移动的距离 D.增大绳子自由端的拉力
16.(2023春•鄱阳县期中)如图所示为轱辘取水的装置,该装置能够省 (选填“距离”、“力”或“功”),使用更轻的桶可以 (选填“提高”或“降低”)机械效率。
\l "_Tc846" 【题型5 滑轮(组)的机械效率】
17.(2023•福田区模拟)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的变化图象如图乙所示,忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.动滑轮重为40N B.绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C.拉力做功功率为300W D.该滑轮组的机械效率为83.3%
18.(2023•济源二模)在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中,下列说法正确的是( )
A.工人所用拉力的功率为400W
B.动滑轮所受重力为10N
C.滑轮组的机械效率为90%
D.增加物体的重力,该滑轮组的机械效率不变
19.(2023•肥城市模拟)在如图所示的装置中,水平桌面上的物体A重4N,挂在动滑轮上的物体B重8N,每个滑轮重1N,不计绳重和摩擦,此时,物体A恰好可以向右做匀速直线运动。现对物体A施加一个水平向左,功率为3.6W的拉力F,使物体B匀速上升。下列说法中( )
①物体B上升的速度为0.6m/s
②拉力F的大小为6N
③物体A受到桌面的摩擦力为4N
④物体B匀速上升的过程中,滑轮组的效率约为88.9%
A.只有①③正确B.只有②④正确C.只有①②正确D.只有③④正确
20.(2023•河北模拟)(多选)用2个完全相同的滑轮组成如图所示的滑轮组,用此装置拉起一个物块A时,绳端拉力为F1;当用此装置同时拉起两个相同的物块A时,绳端拉力为F2。不考虑绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.F2为F1的2倍 B.物块A的重力为3(F2﹣F1)
C.动滑轮的重力为3(F1﹣F2) D.机械效率的变化量为 3﹣
21.(2023•宜兴市二模)如图所示,搬运工人在20s内用滑轮组将重为540N的重物匀速提升3m,所用拉力为200N,则拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 ,忽略绳重和摩擦,动滑轮重为 N。
22.(2023•未央区校级模拟)如图所示,工人用250N的拉力将质量为40kg的物体从地面运到10m高的楼上。物体上升高度h与时间t的关系如图所示,则物体上升的速度为
m/s,整个过程中,工人做功的功率为 W,此装置的机械效率为 。
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23.(2023•连山区二模)如图所示,重50N的物体A在水平拉力F的作用下以0.01m/s的速度向左匀速行驶5s,物体A受到的摩擦力为18N,滑轮组的机械效率为90%(不计绳、弹簧测力计和滑轮重),则弹簧测力计的示数为 N,拉力F做的有用功 J,拉力F的功率为 W。
24.(2023•衡水模拟)图甲是某大型起吊装置,图乙是其机械起吊部分的简化示意图。已知物体A重为2700N,底面积为0.675m2,不计绳重、机械部分摩擦和水的阻力。(g取10N/kg)求:
(1)起吊前物体A静止在水平地面时对水平地面的压强;
(2)如图乙所示,动滑轮的总重为650N,在绳子自由端施加拉力后物体A被匀速提升2m,此时整个机械的机械效率;(计算结果保留到1%)
(3)工人师傅利用该装置将A以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中,绳子拉力的功率随时间变化关系如图丙所示,则物体A的密度。(ρ水=1.0×103kg/m3)
25.(2023•铁锋区模拟)大壮用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为80kg,在F=100N的拉力作用下,货箱以0.3m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.3倍。求:
(1)货箱的重力是多少?(g=10N/kg)
(2)拉力F的功率是多少?
(3)货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少?
(4)此滑轮组的机械效率是多少?
26.(2023•永兴县一模)如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮重100kg,绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把上表面距水面5m,质量为1×103kg,体积为0.5m3的物体G匀速提起(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物体G受到的重力;
(2)物体完全浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体离开水面前,滑轮组的机械效率。
27.(2023•襄城区模拟)如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景,该平台结构简图如图乙所示,吊篮和动滑轮质量为20kg,吊篮由电动机控制升降,电动机输出功率恒为1000W,在某次吊升过程中,两名工人及所带工具总质量250kg,30s内吊篮匀速上升6m,g=10N/kg,求:
(1)该过程中的有用功;
(2)平台的机械效率;
(3)判断该平台中绕绳的重力及各处摩擦能否忽略,在平台各器材不可替换的情况下,欲提高该平台使用时的机械效率,可采用什么方法?(说出一种)
\l "_Tc846" 【题型6 杠杆的机械效率】
28.(2023•泗县校级一模)某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率。保持O点位置不变,竖直向上拉动弹簧测力计使重为G的钩码缓慢匀速上升,在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出C、B两点上升的高度为h1、h2.则下列说法正确的是( )
A.杠杆机械效率的表达式为 B.杠杆机械效率的表达式为
C.在如图水平位置拉升时F×OB=G×OA
D.若弹簧测力计始终竖直向上拉,则测力计示数不断变化
29.(2021•江汉区模拟)用如图所示的实验装置测量一形状规则,质量均匀的杠杆的机械效率(不考虑摩擦).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,钩码总重G为1.2N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,下列说法正确的是( )
A.动力×动力臂=G×OA B.杠杆自重为0.2N
C.钩码位于A和B机械效率不变 D.机械效率是66.7%
30.(2023•包河区一模)利用如图所示的轻质杠杆提升钩码,已知钩码总重G为1.0N,利用弹簧测力计将杠杆缓慢拉至图中虚线位置,钩码上升高度为0.1m,弹簧测力计竖着向上移动的距离为0.5m,在此过程中,弹簧测力计示数如图所示。则在上述过程中,该杠杆的机械效率为 。
31.(2023•南海区校级模拟)花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端,便可以轻松地剪断树枝.这时修枝剪刀属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆,它的支点在 (选填“A”、“B”或“C”)点.使用时,若在轴上加润滑油,则可以 (选填“增大”或“减小”)杠杆的机械效率.
32.(2021秋•沭阳县月考)如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=OC,B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升20cm,木棒的机械效率为90%。提升该物体做的有用功是 J,木棒重为 N(不计摩擦)。仅将物体的悬挂点从A移到B,若物体被提升的高度相同,则杠杆的机械效率将 (增大/不变/减小)。
\l "_Tc846" 【题型7 斜面的机械效率】
33.(2023•张店区二模)如图所示,用F1的力直接将物体A匀速提升h,做功300J;若借助长5m的斜面用F2=100N的力在3s内把A匀速提升到相同高度下列说法正确的是( )
A.借助斜面做的有用功为500J B.物体克服斜面摩擦力做的额外功是300J
C.物体A受到斜面的摩擦力是100N D.斜面的机械效率是60%
34.(2023•雁塔区校级模拟)如图所示,工人利用长木板搭了一个3m长的斜面,用推力F=500N把120kg的箱子沿斜面从底端匀速推到1m高的车厢上,用时10s。(g取10N/kg)下列分析与计算不正确的是( )
A.利用斜面可以省力 B.工人推力F做功的功率为150W
C.箱子受到斜面的摩擦力为300ND.斜面的机械效率为80%
35.(2023•雁塔区校级三模)如图重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设斜面长为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f,所需时间为t。下列说法中正确的是( )
A.拉力F做功的功率是 B.斜面是一种费力机械
C.斜面的机械效率是 D.拉力做的功为Gh+Fs
36.(2023•南开区二模)(多选)在劳动实践中,某同学想将240kg的重物搬到距地面高h=2m的货车上,但力气不足,于是同学们想到课上讲的简单机械知识,在水平地面与车厢间用木板搭了长L=5m的斜面,如图所示,该同学用1200N的力花了2min将重物匀速推到车上,下列说法中正确的是( )
A.该同学所做的有用功为480J B.该同学推力做功的功率为50W
C.此简易斜面装置的机械效率为80%D.重物与斜面之间的摩擦力为1200N
37.(2023•天宁区校级模拟)如图所示,沿斜面向上匀速拉一个重5N的物体到斜面顶端,斜面长1.0m,高0.3m,拉力做功为2J,则使用该斜面所做的额外功为 J,这个斜面的机械效率是 。匀速拉动过程中拉力大小 摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
38.(2023•金坛区二模)小明学了简单机械后,用如图甲所示O为支点的杠杆(自重和摩擦不计),A处挂一重为100N的物体,在中点B处沿 (F1/F2/F3)方向施加一个最小为 N的力,使杠杆在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板,搭建了AB、CD两个长度不同的斜面(如图乙所示),把两件完全相同的货物,分别从斜面AB、CD的底端,以相同大小的速度匀速推到顶端。小明利用所学知识,判断两次搬运过程中,工人克服货物重力做功的功率 (相等/不相等);若货物的质量为100kg,D到水平地面的高度为2m,CD的长度为4m,沿CD的推力大小为625N,则克服重力做功为 J,斜面机械效率为 %。g取10N/kg。
39.(2023•碑林区校级模拟)临潼有条“陕西最美环山公路”是网红打卡地,整个环山路犹如一条玉带缠绕在骊山之上,公路全长大约8.4km,公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年兵马俑石榴节旅游发展大会“,骊山景区购置了一批新能源纯电动客车,客车质量为5000kg,满载时人的总质量2000kg。现有一辆满载的新能源客车,以84kW的恒定功率,沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶用时20分钟。(行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变,g取10N/kg)请完成下列问题:
(1)电动客车的运行速度是多少?
(2)整个过程中电动机对游客所做的有用功为多少?效率为多少?
(3)整个过程中,电动机的牵引力为多少?
40.(2023•镇平县一模)一物块重2.5N,在拉力F的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图甲所示的位置,用时6s。此过程F做的功W和时间t的关系图像如图乙所示,物块运动的速度和时间的关系图像如图丙所示。求:
(1)图甲中,拉力F对物体所做的有用功是多少?
(2)拉力F做的总功是多少?
(3)斜面的机械效率是多少?(百分号前保留一位小数)
(4)拉力F是多少?
41.(2023•越秀区一模)两物体甲、乙受到的重力均为G,从水平地面竖直向上匀速提起物体甲,使其上升的高度为h。用平行于斜面的拉力F把物体乙沿斜面匀速上升至相同的高度,物体乙移动的距离为s,受到的阻力为f,如图1所示。忽略绳重及空气的阻力。
(1)请在图2中画出物体乙受到的阻力、重力及支持力;
(2)以下说法正确的有 (选填以下对应的字母)。
A.f=F B.f≠F
C.斜面的机械效率为 D.斜面的机械效率为
\l "_Tc846" 【题型8 滑轮组的机械效率测量实验】
42.(2022春•双流区期末)关于教材上的实验,下列说法正确的是( )
A.探究杠杆的平衡条件时,杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂
B.探究二力平衡的条件时,应该将小车放在尽量粗糙的水平桌面上
C.测量滑轮组的机械效率时,同一装置测出的机械效率一定相同
D.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,物体必须放在水平面上运动
43.(2022•南京模拟)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。请回答下列问题:
(1)根据表中数据可知第2次实验使用的是滑轮组 (选填“甲”或“乙”);
(2)计算第2次实验中的机械效率η= %;
(3)通过2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮 ,滑轮组的机械效率越低。
44.(2023•呈贡区三模)测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如表。
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 N。
(2)第2次实验时,有用功为 J;滑轮组的机械效率是 。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 。
A.增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快物体提升的速度
(5)小明进一步研究,测出动滑轮的质量为50g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即W总>W有+W轮,他猜测还有
因素影响机械效率。(答一种因素即可)
45.(2023•天山区校级模拟)用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系。(忽略绳重和摩擦)
(1)实验时,竖直向下拉动弹簧测力计使物体 (选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。
(2)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析图象可知:被提升的物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率
(选填“越高”或“越低”)。
(3)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为 N。若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%,则两个滑轮组中动滑轮的重力之比为 。
46.(2023•枣阳市模拟)如图1所示,图是张平同学测量“滑轮组机械效率”的实验装置,实验数据如表:摩擦及绳重忽略不计。
(1)实验中,小明应竖直向上 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓慢上升。
(2)第3次实验中,滑轮组的机械效率是 (结果保留至0.1%)。
(3)如图2所示,根据所学知识分析用同一滑轮组匀速提升质量不同的物体,该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是 。
(4)机械效率是衡量机械性能好坏的重要标志,请根据你的生活经验提出一种提高机械效率的措施 。
\l "_Tc846" 【题型9 斜面机械效率的测量实验】
47.(2020秋•惠山区校级月考)如图所示,在探究“斜面的机械效率”实验中,以下说法错误的是( )
A.木块沿斜面匀速上升的过程中,拉力和摩擦力是一对平衡力
B.用弹簧测力计沿着斜面向上拉木块时,应尽量匀速
C.斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
D.斜面的倾斜程度越小,所需的拉力越小
48.(2022秋•越秀区期末)小羽设计的测量斜面的机械效率实验如图所示:用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面,并使它固定,把小车放在斜面底端A处,用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到位置B,上升过程中弹簧测力计示数如图所示。
根据题中提供的信息,填写下面的实验记录表1。
49.(2023•蒲城县一模)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。调平后,若在A处挂3个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,则需在B点挂 个钩码。(每个钩码的重量相等)
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。
①由图2可知,第4次实验中弹簧测力计示数为 N;
②第4次实验中滑轮组的机械效率为 %(结果保留整数);
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用
的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m,若机械效率η=80%,则物体在斜面上受到的摩擦力为 N。
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50.(2023•鼓楼区校级模拟)斜面是一直简单机械,在生活和生本中有很多应用,小明利用左图所示的装置探究斜面的机械效率,测得的数荐记录在右侧的表格中。
(1)根据表格中记录的数据,可以推测小明在探究斜面的机械效率跟斜面
的关系。
(2)根据表格中记录的数据,斜面的倾斜程度越大,使用斜面越 (选填“省力”或“不省力”)。
(3)第一次实验中物体在斜面上受到的摩擦力为 N。
(4)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,斜面的倾斜程度与第3次相同,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,物体重为10N,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为10N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ,证明了,在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
51.(2022春•龙凤区期末)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆在图1位置保持静止,杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是 。
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如图表。
①实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。图2是某一次测量时的弹簧测力计示数,弹簧测力计示数为 N。
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 %(结果保留一位小数)。
③分析实验数据可得:同一滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用
的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m,若机械效率η=80%,则物体在斜面上受到的摩擦力为 N。
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\l "_Tc846" 【题型10 杠杆机械效率的测量实验】
52.(2021秋•富阳区期末)小华用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,他将两个钩码悬挂在B点,在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆,使其绕O点缓慢转动,带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)( )
A.在杠杆转动过程中,弹簧测力计的示数会变小
B.仅增加钩码的个数,拉力所做的额外功增大
C.仅将拉力的作用点从A点移到C点,杠杆的机械效率不变
D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变大
53.(2022秋•江都区月考)小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计)。
(1)重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为4N,钩码上升0.3m时,动力作用点C上升0.5m,此时有用功为 J,总功为 J,机械效率η1为 。
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到A点左侧的B点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。此时的机械效率η2 η1(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
54.(2023•虎林市校级二模)某班同学利用杠杆做了以下的实验:
(1)探究杠杆的平衡条件。
①当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于 (填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,这样做的好处是 ,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
②小龙同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,发现F1l1≠F2l2,其原因是 。
(2)探究杠杆的机械效率。
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点。(支点处摩擦忽略不计)
①小江将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η= 。(用物理量的符号表示)
②小江又将2个钩码从B点移到C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则弹簧测力计的示数将 F1,此次拉动弹簧测力计做的功将 第一次做的功。(均填“大于”、“等于”或“小于”)
55.(2021•徐州二模)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钩码缓缓上升。实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F= N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为 %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: 。
实验次数
1
2
钩码重G/N
4
4
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
绳端移动的距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
71.4%
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力F/N
绳端移动距离
s/cm
1
1.0
5
15
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
4
2.0
10
1.0
30
实验次数
钩码重G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效率η/%
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
4
0.1
1.8
0.3
小车受到的重力G/N
沿斜面的拉力F/N
小车沿斜面上升的距离s/m
小车上升的高度h/m
斜面的机械效率η
0.800
实验次数
滑轮材质
钩码的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
铝
1
0.1
0.6
0.3
56%
2
铝
2
0.1
1.0
0.3
67%
3
铝
2
0.2
1.0
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.6
斜面的倾斜程度
小车的重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η/%
较缓
10
0.1
5
1
20
较陡
10
0.3
6.7
1
45
最陡
10
0.5
8.4
1
60
实
验
滑轮
材质
钩码的
重力
G/N
钩码提升的
高度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
总功
W总/J
机械效率η/%
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
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