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让更多的孩子得到更好的教育
【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、斜面长5m,高1.5m,把重为800N的物体匀速推向斜面顶端。若斜面是光滑的,则推力为____N,如果
斜面不光滑,所用推力为300N,则斜面的机械效率为____。
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 小于物体的物重G,甲图中拉力做的功为
动
W ,乙图中拉力做的功W ,则所用的拉力F F (选填“>”、“<”或
甲 乙 甲 乙
“=”,下同),W W ,其机械效率η η 。
甲 乙 甲 乙
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、斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400 N的力把重1600 N的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱
做的功是________J,斜面的机械效率是________。
二、选择题
9、(2012•宜昌)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、如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40 kg的箱子,工人施加的拉力为250 N,箱子被匀速竖直提升
了2 m,不计绳重和摩擦,取g=10 N/kg,则滑轮组的机械效率为 ( )
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A.62.5% B.100% C.80% D.50%
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.F>F, B.F>F,
1 2 1 2
C.F<F, D.F<F,
1 2 1 2
12、利用如图所示的滑轮组,拉一金属块在水平地面上以0.1m/s的速度匀速运动,若动滑轮重15N,金属
块受重力105N,地面对金属块的摩擦力是15N(不计绳重和滑轮组摩擦),则( )
A.绳子自由端拉力F是10N
B.绳子自由端拉力F是40N
C.拉力F的功率是3W
D.拉力F的功率是12W
13、下列措施中可以提高机械效率的是( )
A.增大物体提升的高度
B.改变绳子的绕法,使滑轮组最省力
C.减少动滑轮的个数
D.增大被提升的物体的质量
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。
实验序号 斜面倾角q / ° 木块重G/N 拉力 斜面高 斜面长 机械效
F/N h/cm S/cm 率η/%
1 10 2 0.6 10 57.6 57.9
2 15 2 0.8 10 38.6 64.8
3 20 2 1.0 10 29.2 68.5
4 25 2 1.1 10 24.0 75.8
5 30 2 1.2 10 20.0 83.3
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⑴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______________________________________;
⑵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】240,80%
5、【答案】额外、有用、总功 完成事情的目的
6、【答案】>;<;>
【解析】
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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】2000 80%
【解析】推力对集装箱做的功是总功: 400 N×5 m=2000 J,
1600 N×1 m=1600 J,
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】C
【解析】
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 。
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12、【答案】AC
【解析】
13、【答案】CD
【解析】增加提升高度的时候,绳端被拉升的距离也变长了,根据 可知机械效率并
不受影响,故A错;
B、改变绕绳方式,对重物被拉升没有影响,即对有用功没影响;对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩
擦也没有影响,即不影响额外功,所以改变绕绳方式不影响机械效率,故B错;
C、减少动滑轮个数,可以减少额外功,所以在有用功一定的情况下可以提高滑轮组的机械效率,所以
该说法正确;
D、增加重物的重力,在动滑轮、摩擦不变的情况下,即额外功不变的情况下,有用功增加了,所以机械
效率就提高了,故本项符合题意。
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
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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】
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