机械效率（提高） 巩固练习

【巩固练习】

一、填空题

1、某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做       J的额外功。

2、在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，原因是任何机械本身都有       ，并且机械零件与零件之间在发生相对运动时还存在着       ，所以任何机械的机械效率总是       100%（选填“大于”或“小于”）。

3、要提高机械效率，关键在于减小__________功。我们可以用__________或_______减小摩擦，还可以通过简化____结构，____机械自重等方法，来提高机械效率。
4、（2015•聊城中考）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N。沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为　  　N，滑轮组的机械效率是　    　。

5、如果是水桶掉在了水井里，需要把水桶捞上来。在将水桶捞上来的过程中，克服水的重力所做的功是_______功，克服桶的重力所做的功是______功，人在整个捞桶过程中做的功是__________，由此可

见，应该根据________________来判断有用功和额外功。

6、如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物体的物重G，甲图中拉力做的功为W甲，乙图中拉力做的功W乙，则所用的拉力F甲    F乙，W甲   W乙，其机械效率η甲    η乙。（均选填“＞”“＜”或“=”）

7、小勇用如图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0．2 m，则绳子自由端移动的距离为________m。若物体与地面的摩擦力为9 N，则他所做的功是________J。如果小勇对绳的拉力F＝4 N，该滑轮组的机械效率为________%。

8、（2016•阜阳校级一模）如图所示，某同学用6N的拉力将重为8N的物体拉上高3m、长5m的斜面，则该斜面的机械效率________。

二、选择题

9、甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（　　）

A．甲吊车的电动机做的有用功较多

B．乙吊车的电动机做的额外功较多

C．甲吊车的电动机做的总功较多

D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同

10、（2015•河北一模）（多选）在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，同学们得到了很多结论，其中正确的是（　　）

A．滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关

B．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关

C．滑轮组的机械效率与滑轮和绳子间的摩擦有关

D．滑轮组的机械效率与承重绳子的段数有关

11、小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为、。下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)    (    )

A．F1＞F2，        B．F1＞F2，      C．F1＜F2，        D．F1＜F2，

12、（2015•潍城区二模）（多选）如图所示，小晖用60N的拉力，在2s内将重100N的物体升高了20cm，则（　　）

A．绳子自由端被拉下60cm

B．拉力的功率为24W

C．有用功为20J

D．滑轮组的机械效率为83%

13、（2016•长春模拟）下面措施中能使滑轮组的机械效率提高的是（　　）

A．增加提升重物的高度

B．给滑轮的轮和轴之间加润滑油

C．提升质量更小的物体

D．将塑料滑轮换成体积相等的铁质滑轮

三、实验与计算题

14、在物理课上，同学们通过实验对斜面的机械效率进行探究。其中一组同学研究“斜面的倾斜程度跟机械效率的关系”。下表是他们的部分实验数据。　　

（1）分析表中的数据，可以知道：
　　①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是_______________；
　　②实验中，拉力做的有用功__________（填“相等”或“不相等”）；
　　③实验中，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功__________（填“增加”“不变”或“减少”）；
　　④额外功减少的原因是______________________________________。
（2）进而可以有如下推论：
　　①木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是_______________________；
　 ②从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是_______________________。
15、如图所示的两个滑轮组。已知图甲中的物重与动滑轮之比为；图乙中的物重与动滑轮重之比为。两个物体重力之比。若不计摩擦，求：
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　(1)甲、乙两图中的滑轮组效率之比；
　　(2)将物体匀速拉起时，绳子的拉力、之比。

16、小马用如下图所示滑轮组抬高重5N的小车，若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：

（1）若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大？

（2）若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是多大？

（3）当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提该小车不再省力？

【答案与解析】

一、填空题

1、【答案】100

2、【答案】重力；摩擦；小于

【解析】机械做功时要做额外功，额外功主要包括机械自身的重力和零件的摩擦，机械效率总小于1。

3、【答案】额外；滚动摩擦代替滑动摩擦；加注润滑剂；机械；减少
4、【答案】2.4；83.3%

【解析】由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N；由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=3，滑轮组效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%。
5、【答案】额外；有用；总功；完成事情的目的

6、【答案】＞；＜；＞

【解析】（1）因为不计绳重和摩擦，而甲图是定滑轮，所以绳子自由端的拉力F甲=G；而乙是动滑轮，所以绳子自由端的拉力；由于G动<G，所以，即；因此

F甲>F乙。（2）因甲图和乙图所提升的物体的质量相同，并且提升相同的高度，所以由公式W有用=Gh=mgh可知，在甲图和乙图中所做的有用功相同；而在不计绳重和摩擦时，使用定滑轮不需要做额外功，使用动滑轮由于要克服动滑轮的重力做额外功；由W总=W有用+W额外可知，W甲< W乙。（3）在不计绳重和摩擦时，使用定滑轮不需要做额外功，因此甲的机械效率为100%，而使用动滑轮，由于克服动滑轮重力做额外功，所以乙的机械效率小于100%；所以η甲>η乙。

7、【答案】0.6；1.8；75

  【解析】有3段绳，所以绳子自由端移动的距离是。

拉力，他所做的功是：。

当拉力是4N时，有用功是，

总功，故机械效率：。

8、【答案】80％

  【解析】拉力所做的有用功：W有=Gh=8N×3m=24J，拉力所做的总功：W总=Fs=6N×5m=30J，

该斜面的机械效率：

故答案为：80%。

二、选择题

9、【答案】B

【解析】两辆吊车做的有用功相同，乙的效率较低，所以乙吊车做的总功较多，额外功较多。

10、【答案】ABC

【解析】  由可知，滑轮组的机械效率与物重、动滑轮重、摩擦等因素有关，与承重绳子的段数无关，故A、B、C正确，D错误。

11、【答案】A

【解析】对于竖直悬挂的滑轮组，在不考虑摩擦和绳重时，拉力，，故；机械效率，故。

12、【答案】CD

【解析】由图可知，n=2，则绳子自由端被拉下的距离：s=nh=2×20cm=40cm=0.4m，故A错误；拉力做的有用功：W有=Gh=100N×0.2m=20J，故C正确；拉力做的总功：W总=Fs=60N×0.4m=24J，拉力的功率：，故B错误；滑轮组的机械效率：，故D正确。

13、【答案】B

【解析】A、增加提升重物的高度对滑轮组的机械效率没有影响，故A不合题意；B、给滑轮的轮和轴之间加润滑油，可以减少额外功，在有用功一定时，可提高机械效率，故B符合题意；C、提升质量更小的物体，这样有用功变小，在额外功一定时，有用功占总功的比例更小，机械效率变小，故C不合题意；D、将塑料滑轮换成体积相等的铁质滑轮，增大了动滑轮的重，增加了额外功，使机械效率变小，故D不合题意；故选B。

三、实验与计算题

14、【答案与解析】

⑴①倾角越大，机械效率越高；②相等；③减少；④木块受到的摩擦力变小了
　　⑵①倾角越大，摩擦力越小；②木块对斜面的压力变小了
15、【答案】(1)滑轮组效率之比为：35:36
　　        (2)绳子的拉力之比为：。
　　【解析】本题的难度在于所有数据都是比例值，关键是要分清楚有用功、总功以及公式推导变形，本题还是可以轻松解答。图甲中的滑轮组，有用功是使重物上升所做的功，由于不考虑摩擦总功则是使、同时上升所做的功。与相连，上升的高度相同。设重物上升h米，则有用功，总功为，机械效率为；
　　由，得，带入上式，得；
　　同理，可得；将，即代入得；由此可知，两个滑轮组的机械效率之比为：。
　　两个滑轮组的连接方式不同，图甲中的拉力为滑轮与重物重力之和的1/3，即=。图乙中的拉力为滑轮与重力之和的1/2，即=。将，的关系代入，有，。
　　由此得出，将代入，得。

16、【答案与解析】