机械效率专题练习

1机械效率专题练习一、实验,探究题1、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越。(2)第3次实验中所做的有用功是J，机械效率是______。(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功(选填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与有关。2、在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图12是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据.(1)分析表中数据可得该实验是探究________。(选填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面__________，机械效率越高。(2)另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。②用弹簧测力计沿斜面把一木块________拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。③保持斜面的__________不变，改变斜面的___________，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。④比较两次____________的大小，即可验证猜想是否正确。23、小兰在探究斜面的机械效率时，在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，（如图所示）并设计表格记录实验数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物体重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离S/m有用功Ｗ有/J总功W总/J机械效率机械效率平均值1较缓5.00.101.60.500.500.8063%2较陡5.00.152.20.500.751.1068%3最陡5.00.250.501.25（1）如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为N，机械效率约为（精确到百分位）。（2）小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是：。（3）改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是。4、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2回答下列问题：(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。35、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图20所示的同一滑轮组分别做了三次实验，如图20甲、乙、丙所示，实验数据记录如下：钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的读数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率280.82483.3%481.524①68②2490.9%(1)写出表中标有编号①和②的空格处的数据，第三次实验弹簧测力计示数如图20丁所示，编号①处数据为%（保留三位有效数字），编号②处数据为。(2)分析以上实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与有关。6、在简单机械中，把有倾斜的坡面称为斜面，它便于把重物推上某一高处。小明同学在某次课外活动课上设想研究斜面的使用特点。他先用弹簧测力计把重为G的物体缓慢提起h高度，此时测力计的示数情况如图7（a）所示。再分别用弹簧测力计把该物体沿着倾角不同的光滑斜面拉到h高度，测力计的示数情况如图7（b）、（c）、（d）所示。请仔细观察图中的操作和测力计的示数变化，然后归纳得出初步结论。（1）比较图7（a）与（b）〔或（a）与（c）或（a）与（d）〕两图可知：。（2）比较图7（b）与（c）与（d）三图可知：。47、在“测滑轮组机械效率”的实验中（均不计绳重和摩擦），小明用同一滑轮组进行了两次实验，部分实验数据如下表所示：序号钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离S/cm13521526515⑴根据小明的实验数据在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组。⑵第一次实验中测得滑轮组的机械效率为____________。⑶请将表格中空格处的数据补充完整。⑷若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为10N，则该滑轮组效率最高可达__________。8、某同学测量滑轮组的机械效率时，先用弹簧测力计测出物重G，按要求正确组装好器材，拉动弹簧测力计使物体匀速上升，用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F，最后，根据公式η算出滑轮组的机械效率。(1)以上操作过程存在一处错误，请找出错误的句子，并写出正确的操作方法：________________，。(2)为了提高滑轮组提升物体时的机械效率，请提出两条措施：①________________②________________.9、用如图14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的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至如图7所示的中虚线位置，测力计的示数F为0.5N，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：．（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%1A1.5]0.100.70.3071.42B2.00.151.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率5越高”的结论？答：；请简要说明两条理由：①；②．10、在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次综合实践活动中，王刚同学分别用一轻质杠杆（O为支点，OA＝3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的组合机械来提升重90N的物体。王刚在实践活动中是这样做的：他先单独使用一个动滑轮来提升重物如图19甲所示，然后又用动滑轮和杠杆组成的组合机械来提升重物，如图乙所示。⑴在不计机械重，绳重，部件间摩擦时，F1=________N，F2=______N.比较F1、F2可以看出，使用乙图组合机械的好处是_______________________。⑵请你帮他设计出一种能省距离的组合机械，请把设计方案图画在下面的方框内。⑶王刚在实验中突然提出这样一个问题，使用乙图的组合机械与使用甲图的动滑轮相比，它的机械效率是否发生改变呢？㈠为了比较甲、乙两机械效率的大小，需要测量的量有：_____________________________。㈡机械效率η甲=_________________，η乙=___________________。（用测量的量来表示）11、学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；B.跟斜面的粗糙程度有关；C.跟斜面的长度有关；D.跟物体的重力有关。小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，每次都匀速将物体从斜面底部拉到了斜面的顶部。下表记录了他的探究过程和数据。实验次数斜面倾角斜面材料物重G／N斜面高度h／m沿斜面拉力F／N斜面长S／m有用功W有／J总功W总／J机械效率η（%）1300木板1.00.50.71.00.50.771.42300玻璃1.00.50.61.00.50.683.33450木板1.00.70.91.00.70.96（1）根据表中数据，补充完成表格中实验3的机械效率。（2）通过对比实验1、2数据，可初步验证猜想（填写字母）。（3）通过对比实验1、3数据，可初步得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率。（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和不改变。（5）小刚同学知道额外功是因为摩擦引起的，他根据第2次数据又算出了物体在玻璃上拉动时的摩擦力为N.二、计算题12、某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）滑轮组中动滑轮的重。（4）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为多大？13、如图21，动滑轮重20N，物体重80N，不计绳重和摩擦：（1）请你在图中画出一种绕绳方法。（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。14、如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息：物重G/N0A/m0B/mA端上升的髙度h/mB端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.17(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小；(2)若实际拉力F为90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率15、小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求：（1）所拉配重块的重力；（2）2s内配重块运动的速度；（3）此过程中拉力器的机械效率．16、小强利用如图13所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f=600N，小强所用拉力F=250N，该装置的机械效率是多少？若物体A重为3000N，仍使用该滑轮组去拉，其机械效率将如何变化（要求说明其道理）？17、建筑工人用如图所示的滑轮组把重为720N的钢材匀速拉到距离地面5m高的工作台上，动滑轮重80N，绳重和摩擦不计，求：（1）工人通过该滑轮组做的有用功。（2）推导出滑轮组的机械效率，并求出该滑轮组的机械效率。818、站在地面上的人，使用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，将放在地面上，重为1000N的物体匀速地提升2m（不计摩擦）人所做的功为2500J，求：（1）人所用的拉力是多少N？（2）若用此滑轮组匀速提升另一个物体升高同一个高度，滑轮组对重物做功为3500J，这时滑轮组的机械效率是多大？三、选择题19、如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（）A.W1=W2，η1=η2B.W1=W2，η1η2C.W1W2，η1η2D.W1W2，η1η220、在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是（）A.η组η动η定B.η定η动η组C.η动η定ηD.η定η组η动21、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60％．则下列选项错误的是（）A．拉力大小一定是125NB．有用功一定是150JC．总功一定是250JD．动滑轮重一定是100N22、右图是欧洲中世纪建筑城堡和教堂时所使用的脚踩吊车，明显影响吊车机械效率的主要因素是（）A．吊架安装的高度B．吊架的合理结构C．安装吊架的材料D．被吊货物的质量23、关于简单机械下列说法中正确的是（）Ａ．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向Ｂ．使用滑轮组不仅省力而且省功Ｃ．轮轴是一种省力机械Ｄ．斜面是一种省力机械四、作图题4、测滑轮组的机械效率。（1）利用图13所示的滑轮组成滑轮组，要求弹簧