蘇科版九年級(jí)上冊(cè)11.5機(jī)械效率同步練習(xí)（含答案）

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一、單選題

1．提高熱機(jī)效率的有效途徑是（）

A．采用優(yōu)質(zhì)的燃料B．減少熱機(jī)的各種熱損失，保證良好的潤(rùn)滑

C．使熱機(jī)具有良好的散熱D．避免使用熱機(jī)

2．甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3，機(jī)械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）

A．2:3B．2:1C．2:9D．9:2

3．小明用如圖所示的滑輪組將一個(gè)重為120N的物體勻速提升2m，所用的拉力為50N，此時(shí)拉力所做的功為W，滑輪組的機(jī)械效率為η1，若仍用該滑輪組提升一個(gè)重為170N的物體，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為η2，則W、η1、η2分別是（）（不計(jì)繩重和摩擦）

A．240J、80%、85%B．300J、80%、85%

C．300J、80%、80%D．240J、75%、80%

4．小紅用滑輪組將重力為1.5N的物體勻速提升10cm的過程中，繩子拉力為1.0N，繩子自由端移動(dòng)的距離為30cm，則滑輪組的機(jī)械效率為（）

A．50%B．60%C．70%D．80%

5．如圖所示，小明利用動(dòng)滑輪勻速提升木箱。以下做法可以提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率的是（）

A．適當(dāng)增加木箱重力B．增大木箱上升高度

C．增大提升木箱的速度D．換用質(zhì)量更大的動(dòng)滑輪

6．以下說法中，錯(cuò)誤的是（）

A．壓強(qiáng)的單位可以是“N/cm2”B．功的單位可以是“N·m”

C．功率的單位可以是“J/s”D．機(jī)械效率的單位可以是“J”

7．如圖所示，斜面長(zhǎng)s為1.2m，高h(yuǎn)為0.3m，現(xiàn)將重為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端，若拉力F為5N，拉力的功率為3W，則下列說法正確的是（）

A．拉力做的有用功為6JB．拉力做的有用功為19.2J

C．物體所受摩擦力為5ND．物體由斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端用時(shí)2s

8．小明用如圖所示的兩種方式，分別將相同的物體以相同的速度勻速提升相同的高度，兩個(gè)滑輪完全相同，不計(jì)摩擦和繩重。下列說法正確的是（）

A．兩次繩端移動(dòng)的速度相等

B．F1做的功等于F2所做的功

C．F1做功的功率小于F2做功的功率

D．兩裝置的機(jī)械效率相等

9．如圖為某種吊車的工作示意圖。利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時(shí)對(duì)吊臂的支持力始終與吊臂垂直。下列關(guān)于這個(gè)吊車的有關(guān)說法正確的是（）

A．吊臂是一個(gè)省力杠桿

B．使用這種吊車，好處是可以少做功

C．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿支持力的力臂逐漸變小

D．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小

10．如圖甲所示，用動(dòng)滑輪將正方體物塊從裝有水的容器底部緩慢勻速提起，拉力F隨提升高度h變化的關(guān)系如圖乙所示。物塊完全離開水面后，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為87.5%，繩重和摩擦忽不計(jì)，下列選項(xiàng)正確的是（）

A．物塊的邊長(zhǎng)為0.6m

B．動(dòng)滑輪重為300N

C．提升物塊完全離開水面前，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率大于87.5%

D．將物塊提升至上表面與水面相平的過程中拉力F做的功為1650J

11．圖中甲、乙兩套裝置滑輪質(zhì)量均相等。用它們分別將質(zhì)量相同的重物勻速豎直提升，在相等時(shí)間內(nèi)繩端A、B移動(dòng)相同的距離，若不計(jì)繩重和摩擦，下列判斷正確的是（）

A．兩重物上升的速度相等

B．兩滑輪組繩端的拉力相等

C．甲滑輪組的總功比乙少

D．兩滑輪組的機(jī)械效率相等

12．如圖所示，用一平行于斜面向上的力將質(zhì)量為80kg的木箱從2m長(zhǎng)的斜面底端勻速拉到頂端（可以把木箱看作質(zhì)點(diǎn)），斜面的傾斜角為30°，木箱受到的摩擦力是木箱重力力的0.1倍，則下列說法正確的是（）

A．木箱克服摩擦力做功80JB．拉力大小為480N

C．斜面的機(jī)械效率80%D．拉力做功為880J

13．小明用動(dòng)滑輪豎直向上提升重物，下列措施能提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率的是（）

A．減小動(dòng)滑輪的重力B．增大重物上升的高度

C．減小物體的重力D．增大重物上升的速度

14．利用如圖所示的滑輪組分別提升物體A、B，動(dòng)滑輪重力相同，摩擦和繩重不計(jì)，兩次拉力F大小相同，則以下分析正確的是（）

A．兩物體的重力GAF乙，G甲=G乙

據(jù)W總=Fs知

W甲總>W乙總

在不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，據(jù)

所以

η甲=η乙

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

12．B

【詳解】

A．木箱的質(zhì)量為80kg，則木箱的重力

G=mg=80kg×10N/kg=800N

則摩擦力的大小

f=0.1×800N=80N

木箱從底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端，克服摩擦力做的功

Wf=fs=80N×2m=160J

故A錯(cuò)誤；

BD．木箱長(zhǎng)為2m，斜面的傾斜角為30°，則斜面的高度

木箱從底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端，有用功為

W有=Gh=800N×1m=800J

拉力做的功

W總=W有+Wf=800J+160J=960J

故D錯(cuò)誤；

則拉力大小

故B正確；

C．斜面的機(jī)械效率

故C錯(cuò)誤。

故選B。

13．A

【詳解】

用滑輪組豎直向上提升重物時(shí)，有用功大小

W有=G物h

不計(jì)繩重和摩擦，額外功

W額=G動(dòng)h

總功

W總=W有+W額=G物h+G動(dòng)h

則滑輪組的機(jī)械效率

由此可知，滑輪組機(jī)械效率的高低與重物上升的速度、重物上升的高度、定滑輪的重力無關(guān)，而減小動(dòng)滑輪的重力，可減小額外功，能提高滑輪組的機(jī)械效率，故A正確。

故選A。

14．C

【詳解】

AB．由圖示知，兩個(gè)滑輪組承重繩子的根數(shù)分別為3和2根，而兩次拉力相同、動(dòng)滑輪的重力相同，在不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，據(jù)得，物體A、B的重力分別為

GA=3F-G動(dòng)，GB=2F-G動(dòng)

所以

GA>GB

故AB錯(cuò)誤；

CD．據(jù)知，提升物體過程的機(jī)械效率

，

所以

故D錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

15．C

【詳解】

①由圖可知圖甲中有2段繩子承重，圖乙中有3段繩子承重，所以

故①錯(cuò)誤；

②物體上升距離為

h=1m

則拉力移動(dòng)的距離為

拉力做的總功是

則拉力移動(dòng)的距離為

拉力做的總功是

故②正確；

③拉力的功率為

所以拉力F1和F2的功率相等，F(xiàn)1和F2的功率大小為

故③正確；

④滑輪組的機(jī)械效率為

所以甲、乙滑輪組的機(jī)械效率相等，甲、乙滑輪組的機(jī)械效率大小為

故④正確。

故選C。

16．180024075%

【詳解】

[1]將一個(gè)重為450N的貨物，在10s內(nèi)沿豎直方向勻速提升了4m，該建筑工人所做的有用功是

[2]繩子的有效段數(shù)為2，物體勻速提升了4m，則繩子自由端移動(dòng)的距離

工人所做的總功是

建筑工人做功的功率是

[3]該滑輪組的機(jī)械效率是

＝75%

17．15020012.5

【詳解】

[1][2][3]拉力對(duì)物體做的有用功

W有用=Gh=100N×1.5m=150J

拉力做的總功

W總=Fs=50N×4m=200J

克服摩擦力所做的額外功

W額=W總-W有用=200J﹣150J=50J

由W額=fs可得物體受到的摩擦力

f===12.5N

18．320066.7%200

【詳解】

[1][2][3]由圖可知，有用功為

做的總功為

則機(jī)械效率為

做的額外功為

則斜面對(duì)物體施加的摩擦力為

19．80%1150

【詳解】

[1]滑輪組的機(jī)械效率為

故滑輪組的機(jī)械效率為。

[2]動(dòng)滑輪重為

由于人的體重為600N，故拉力最大為600N，故用此滑輪組能提升的最大物重為

用此滑輪組能提升的最大物重為。

20．300075%

【詳解】

[1]克服物體重力所做的功為有用功，大小為

W有用=Gh=2000N1.5m=3000J

[2]推力所做的功為總功，大小為

W總=Fs=1000N4m=4000J

斜面的機(jī)械效率為

21．（1）3；500N；（2）80%

（1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)；知道拉力做功的功率和繩子的自由端向下拉的速度，根據(jù)的變形公式求出作用在繩子自由端的拉力；

（2）根據(jù)求出滑輪組的機(jī)械效率．

【詳解】

（1）由圖可知，滑輪組中承擔(dān)重物繩子的股數(shù)n=3；由得，作用在繩子自由端的拉力：．

（2）繩子的自由端移動(dòng)的距離，滑輪組的機(jī)械效率：

答：（1）滑輪組中有3股繩子承擔(dān)重物；作用在繩子自由端的拉力是500N；

（2）滑輪組的機(jī)械效率是80%．

本題考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算及機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及變形公式的靈活運(yùn)用，屬于基礎(chǔ)性題目，難度不大．

22．電0.2m/s8.5×103N不變變大

【詳解】

（1）[1]電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

（2）[2]一次提升一塊石板時(shí)拉力做的有用功

W有用＝Gh＝1.2×104N×2m＝2.4×104J

由得拉力做的總功

＝

由可得做功時(shí)間

＝

石板勻速上升時(shí)的速度

（3）[3]拉力做的額外功

W額＝W總﹣W有用＝3×104J﹣2.4×104J＝6×103J

不計(jì)摩擦和鋼絲繩的重力

W額＝G動(dòng)h

動(dòng)滑輪重力

一次勻速提升兩塊石板的拉力大小

F′＝（G′+G動(dòng)）＝×（2×1.2×104N+1.5×103N）＝8.5×103N

（4）[4]起重機(jī)沿豎直方向吊起同一建材時(shí)，如果第一次建材以速度v勻速上升，第二次以速度2v勻速上升，不計(jì)摩擦和鋼絲繩的質(zhì)量，由可知，這兩次相比，鋼絲繩的拉力與速度無關(guān)，不變。

[5]鋼絲繩的拉力不變，第二次以速度2v勻速上升時(shí)，由v繩＝nv物可知，電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)拉鋼絲繩的速度變大，由P＝Fv可知，拉力的功率變大。

23．2×1041042×103kg/m3，4股4×104Pa2.5×103W

【詳解】

(1)[1]由圖象乙可知，長(zhǎng)方體A完全露出水面時(shí)受到鋼纜繩的拉力，因?yàn)殚L(zhǎng)方體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以長(zhǎng)方體A處于平衡狀態(tài)，受平衡力，長(zhǎng)方體A受到的重力與受到的拉力是一對(duì)平衡力，根據(jù)平衡力條件，則

[2]由圖象乙可知，長(zhǎng)方體A浸沒在水中時(shí)，受到鋼纜繩的拉力，因?yàn)殚L(zhǎng)方體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以長(zhǎng)方體A處于平衡狀態(tài)，受平衡力，長(zhǎng)方體A受到的重力與受到的拉力和浮力三個(gè)力平衡，根據(jù)平衡力條件，則

(2)[3]長(zhǎng)方體A浸沒時(shí)，可求長(zhǎng)方體A的體積，根據(jù)阿基米德原理，則

長(zhǎng)方體A的質(zhì)量，由得

則長(zhǎng)方體A的密度

設(shè)繩子股數(shù)為，A完全離開水面后，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則

則

(3)[4]由圖象乙可知，長(zhǎng)方體A上表面剛好到達(dá)水面處至下表面剛好離開水面所用時(shí)間是20s，上升的速度始終為0.1m/s，則長(zhǎng)方體A的長(zhǎng)度

則長(zhǎng)方體A的橫截面積

則長(zhǎng)方體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)

(4)[5]繩子自由端移動(dòng)的速度

長(zhǎng)方體A完全離開水面后，繩子自由端拉力的功率

24．變大

【詳解】

（1）重物上升速度：v物=，

由圖可知，繩子股數(shù)n=3，則提升時(shí)繩自由端的速度：v′=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s，

（2）拉力的功率：；

（3）已知G=360N，則滑輪組的機(jī)械效率；；

（4）若用該滑輪組提升質(zhì)量為70kg的貨物，可得此時(shí)物體中G’=m’g=70kg×10N/kg=700N>360N，在提升相同高度的同時(shí)，有用功增加，同一滑輪組額外功不變化，故可得其機(jī)械效率變大．

25．（1）；（2）見解析

【詳解】

（1）物體受到的重力G方向豎直向下，摩擦力f與運(yùn)動(dòng)方向相反，沿斜面向下，接觸面對(duì)物體的支持力FN方向?yàn)榇怪毙泵嫦蛏希鲌D如下。

（2）根據(jù)功的原理，使用任何機(jī)械都不省功，設(shè)斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，高為h，所以斜面與水平面夾角的正弦值為

拉力F將物體拉上斜面頂端時(shí)，所做的功為總功

W總=FL

物體上升時(shí)，克服重力所做的功為有用功

W有=Gh

物體克服摩擦力所做的功為額外功

W額=fL

三者的關(guān)系為

W總=W有＋W額

即

FL=Gh＋fL

將斜面與水平面的夾角的正弦值代入，解得

F=f＋Gsinα

26．（1）50N；（2）80%；（3）見解析

【詳解】

解：（1）有用功

W有＝Gh＝100N×4m＝400J