初中物理苏科版九年级全册5 机械效率同步练习题

11.5机械效率同步练习苏科版初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 关于功率与机械效率，下列说法正确的是   

A. 功率大的机械，机械效率一定高
B. 做功多的机械，机械效率一定高
C. 做相同的有用功，额外功少的机械效率高
D. 省力的机械，机械效率一定高

2. 如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度．与提升物体B相比，提升物体A的过程中滑轮组的机械效率较大．若不计绳重与摩擦的影响，则提升物体A的过程中     

A. 额外功较小 B. 额外功较大 C. 总功较小 D. 总功较大

3. 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     

A. 重力做的功是有用功 B. 拉力F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

4. 用如图所示的滑轮组将质量为的物体，在内匀速向上提升已知拉力，g取在此过程中，下列说法正确的是     

A. 绳子自由端移动的距离为
B. 拉力F的功率为
C. 人所做的额外功为
D. 该滑轮组的机械效率为
 

5. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重的物体匀速提升不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为，则下列说法正确的是

A. 总功一定是 B. 有用功一定是
C. 动滑轮重一定是 D. 拉力大小一定是

6. 小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率，如表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据．小红在实验中所用动滑轮的重力最有可能是

A.  B.  C.  D.

7. 如图，在测定动滑轮机械效率的实验中，下列要求错误的是

A. 弹簧测力计必须先校零
B. 弹簧测力计必须竖直向上拉
C. 弹簧测力计必须在静止时读数
D. 实验时装置旁的直尺必须竖直放置
 

8. 用同一滑轮组提升同一重物，第一次将重物提高h，第二次将重物提高2 h，不考虑绳重和摩擦，机械效率分别为和，比较两次实验滑轮组的机械效率，则     

A.  B.  C.  D. 无法比较

9. 做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关于做功的说法正确的是

A. 对桶做的功是有用功 B. 对水做的功是有用功
C. 对水做的功是额外功 D. 克服自身重力做的功是总功

10. 甲、乙两种机械的效率分别是和，则下列说法中正确的是

A. 使用甲机械省力
B. 使用甲机械做功快
C. 在相同的时间内，使用甲机械做的功多
D. 乙机械的额外功在总功中占的比例大

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示，用滑轮组拉动重为的物体A，在内使物体A在水平方向上移动，所用拉力F为，地面对物体A的摩擦力为，则物体A运动的速度是          ，滑轮组所做的有用功是          J，滑轮组的机械效率是          ．
12. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为的物体缓慢升高，拉力，拉力移动的距离为拉力所做的功为          J，有用功为          J，杠杆的机械效率为          
13. 如图所示，用滑轮组提升重的物体时，在内绳子自由端被匀速拉下已知拉绳子的力F为，则在此过程中滑轮组所做的有用功是          J，拉力F的功率是          W，该滑轮组的机械效率是          保留一位小数．
    
    
     

14. 利用如图所示的斜面提升物体可以          填“省力”或“省功”用平行于斜面的拉力，将重为的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为，上升的高度为已知斜面的机械效率为，则拉力大小为          N，摩擦力大小为          斜面越陡，其机械效率越          填“高”或“低”．

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 利用如图所示的滑轮组，小珠用的拉力拉着重为10N的物体A沿水平方向做匀速直线运动，轻质弹簧测力计的读数如图所示为______N，请画出滑轮组的绕线情况。此过程中，滑轮组的机械效率是______。

16. 如图所示，某人用沿斜面向上的力，把重的木箱从斜面底部推到斜面顶部。哪个力做的功是总功？请在图中画出这个力的示意图。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 某班同学在“测量斜面的机械效率”实验时，所用实验器材有：长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为的木块带挂钩如图甲所示，将长木板和支架搭成长、高的斜面，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块．

如图乙所示，此时弹簧测力计对木块的拉力为________N．

将木块匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为________．

木块与斜面的摩擦力为________N．

在实验中若加速拉动木块到斜面顶端，则测得的机械效率与匀速拉动木块比较________填“偏大”“偏小”或“不变”，请分析原因：______________________________________________________________________________．

18. 某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证．

如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变______因素，从而进行研究．

下列是同学提出的两个猜想．

猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；

猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．

为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图甲、图乙、图丙和图丁的滑轮组进行实验．

验证猜想一的小组应按图________所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小________填“相等”或“不相等”，则可初步判断猜想一是错误的．

验证猜想二的小组应按图________所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是________填“正确”或“错误”的．

请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：___________________________．

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 如图所示，用滑轮组将重的沙子匀速提升，已知桶重，动滑轮重，若不计绳重和摩擦，此过程中：

有用功是多少？

额外功是多少？

滑轮组的机械效率为多少？






 

20. 工人用图示装置在内将质量为的货物匀速提升，此过程中拉力的功率为取

求有用功．

求滑轮组的机械效率．

若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为，额外功占总功的，求工人提升货物的重．






 

六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

21. 如图所示，绳重及摩擦不计，工人将重为800N的物体匀速提至高处，人对绳子的拉力F为500N。
    求滑轮组的机械效率；
    如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。
    
    
     

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：功率大的机械，额外功不一定小，机械效率不一定高；做功多的机械，额外功不一定小，机械效率不一定高；做相同的有用功，额外功少的机械效率高；省力的机械，额外功不一定小，机械效率不一定高．
 

2.【答案】D
 

【解析】解：不计绳重和摩擦，由知提升物体A和B所做额外功相同；，额外功相同，提升物体A时机械效率较大，则提升物体A所做的有用功较大，其总功较大．
 

3.【答案】C
 

【解析】解：水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做有用功，克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重做额外功，绳子自由端的拉力F做总功；有用功小于总功，故机械效率总小于．
 

4.【答案】D
 

【解析】解：
绳子自由端移动的距离，，拉力做功的功率；
，；
滑轮组的机械效率：．
 

5.【答案】B
 

【解析】解：当承担物重的绳子段数时，，，；因不计绳重和摩擦，，拉力当承担物重的绳子段数时，，，；因不计绳重和摩擦，，拉力故对物体做的有用功都是，总功都是，动滑轮重都是．
 

6.【答案】A
 

【解析】略
 

7.【答案】C
 

【解析】略
 

8.【答案】A
 

【解析】略
 

9.【答案】B
 

【解析】解：小阳目的是提水，对水做的功为有用功，故B正确、C错；
对桶做的功为额外功，故A错；
小阳把水、桶、自身提升做的功为总功，故D错。
故选：B。
小阳将一桶水从一楼提到二楼，目的是提水，对水做的功为有用功；把桶和自身提升做的功为额外功，有用功加上额外功等于总功。
本题考查了学生对有用功、总功、额外功的了解与掌握，区分时要从我们的目的出发分析判断。
 

10.【答案】D
 

【解析】略
 

11.【答案】 

150 

【解析】 解：；；绳子自由端移动的距离，，．
 

12.【答案】2 

90

【解析】解：用杠杆来提升重物，克服重力做有用功，即；总功是拉力所做的功，即；与的比值即．
 

13.【答案】300 

42 

【解析】解：物体被提升的高度，，，拉力做功的功率；滑轮组的机械效率．
 

14.【答案】省力

2

1

高

【解析】 解：由功的原理知，使用任何机械都不省功；利用斜面可以省力，但费距离．，，拉力；克服摩擦力做的额外功，物体受到的摩擦力使用同一斜面，其光滑程度不变，斜面越陡时，其机械效率越高．
 

15.【答案】 
 

【解析】解：
由图知，弹簧测力计的分度值为，其示数，即对物体A的拉力，由于物体A做匀速直线运动，物体A受到的摩擦力、拉力是一对平衡力，则物体A受到的摩擦力，
拉力F与物体A受到摩擦力大小的关系，所以滑轮组的有效股数应该是，从动滑轮的左挂钩开始绕起，依次绕过左边的定滑轮、右边的动滑轮，如图所示：
；
由图知，，拉力端移动距离，
滑轮组的机械效率：
。
故答案为：；如图所示；。
先确定弹簧测力计的分度值再根据指针位置读数，对物体A的拉力等于弹簧测力计的示数；由于物体A做匀速直线运动，物体A受到的摩擦力、拉力是一对平衡力，大小相等，可求物体A受到的摩擦力，求出拉力F与物体A受到摩擦力大小的关系，据此确定使用滑轮组的有效股数，若，从动滑轮的左挂钩开始绕起，依次绕过左边的定滑轮、右边的动滑轮；若，从定滑轮的右挂钩开始绕起，依次绕过右边的动滑轮、左边的定滑轮，组成滑轮组；
由图知，，拉力端移动距离，滑轮组的机械效率。
本题考查了滑轮组的绕法、弹簧测力计的读数方法、滑轮组机械效率的计算以及二力平衡条件的应用，根据拉力、物体A受到摩擦力的大小关系确定滑轮组的绕法是关键。
 

16.【答案】解：由题意可知，推力把箱子推动到斜面的顶部，所以推力所做的功是总功；
推力的大小为100N，推力作用在手与物体接触的地方，推力的方向是沿斜面向上，如图所示：

 

【解析】推力推动物体，则推力所做的功为总功；力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小、箭头表示力的方向、线段起点或终点表示力的作用点。
正确确定推力的作用点及方向是本题的解题关键所在，会用力的示意图正确表示力的三要素。
 

17.【答案】      偏小  加速拉动木块时，拉力变大，拉力所做的总功偏大
 

【解析】解：
弹簧测力计的示数为．
将木块匀速拉到斜面顶端，，，斜面的机械效率．
，木块所受摩擦力物重和提升高度不变，有用功不变，加速拉动木块，拉力变大，斜面长度不变，拉力所做的总功偏大，机械效率偏小．
 

18.【答案】  甲、丙或乙、丁  相等  甲、乙或丙、丁  正确  尽量让滑轮组满负荷工作
 

【解析】解：要探究机械效率与细线绕法是否有关，需保持滑轮数目、规格相同，还要提起相同的物重，故选择图甲、丙或图乙、丁；要探究机械效率与提升的物重是否有关，需保持滑轮数目、规格相同，还要保持绕线方法相同，故选择图甲、乙或丙、丁．要提高机械效率，要尽量减小额外功、增大有用功，可尽量让滑轮组满负荷工作、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等．
 

19.【答案】解：
有用功 
不计绳重和摩擦，克服桶重、动滑轮重做的功是额外功，
额外功 
拉力做的总功，
滑轮组的机械效率
 

【解析】见答案
 

20.【答案】货物的重力；有用功 
拉力做的总功；滑轮组的机械效率 
由图可知，已知额外功占总功的，则此时的机械效率；机械效率，所以提升物体的重力
 

【解析】见答案
 

21.【答案】解：由图可知，滑轮组的机械效率：
；
因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力：
，
则提升600N的重物时，拉力：
，
绳子自由端移动的距离：，
所以拉力做的功：。
答：滑轮组的机械效率为；
如果重物是600N，要把重物提升5m，拉力做的功为4000J。
 

【解析】由图可知，利用求滑轮组的机械效率；
利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力和第二次的拉力，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的功。
本题考查了使用滑轮组时绳子拉力、总功和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时是解题的关键。