机械效率习题精选及答案

机械效率习题精选
一、基础知识
[例]机械效率是_____功跟_____功的比值，公式η=______由于_______总是存在的，所以机械效率总_____1。

[例]某斜面长为L ，高为h ，有一重力为G 的物体被推力F 沿斜面从底端匀速移至顶端。

若物
体所受阻力为f ，则此时的有用功为____，总功为____，额外功为____，机械效率为____。

[例]下列机械效率的说法正确的是（ ）
A ．机械效率可以提高到100%
B ．机械效率总小于1
C ．功率大的机械机械效率高
D ．机械效率越高,有用功就越多 二、公式训练 （一）η ＝
总
有W W
[例]如图所示的滑轮组把重800 N 的物体G 匀速拉起0.5 m ，忽略滑轮重和 摩擦，需要的拉力是_______，若实际匀速拉起重物的力是250 N ，则做的 有用功是_______，总功是_______，机械效率是_______。

（二）η ＝ W 有/（W 有+ W 额）
[例]如图所示，斜面长S=10m ，高h=4m ．用沿斜面方向的推力F ，将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功．求：
(1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F 的大小．
[例]一台起重机将重5000N 的货物提高2m ，如果额外功是2500J ，则起重机做的有用功 是 J ，该起重机的机械效率是 。

（三）η ＝Gh/Fs
[例]如图所示，斜面长5m ，高1m ，工人用沿斜面方向400N 的力把重1600N 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 ． （四）η ＝G/nF
[例]如图所示，用此装置拉一重为100 N 的重物，使其在地面上做匀速直线运动，若不计滑轮重和摩擦，所需拉力为8 N ，则物体与地面间的摩擦力为_____N 。

实际此装置的机械效率为80%，欲使物体以0.6 m/s 的速度沿水平地面匀速直线前进，那么实际拉力为_____N ，拉力在 5 s 内做的功为_____J 。

[例]爸爸想移动一个重箱子，小鹏帮助爸爸采用了如图所示的装置，如果箱子重为1200N ，所用水平拉力F 为1000N ，箱子以0.1m ／s 的速度做匀速直线运动，若滑轮组的机械效率为90％，则在5s 内拉力F 所做的功是 J ，箱子与水平地面之间的摩擦力为 N ． （五） ＝G/(G+G 动）
[例]如图所示，用一个重为9N 的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为30N ，则动滑轮的机械效率
A ．一定等于85%
B ．一定大于85%
C ．一定小于85%
D ．以上情况都有可能
三、影响机械效率高低的因素 [例]小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图1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η1、η2。

下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦） A ．F 1 > F 2，η 1 = η 2 B ．F 1 > F 2，η 1 > η2 C ．F 1 < F 2，η 1 = η 2 D ．F 1 < F 2，η 1 > η 2
[例]—个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较（ ）
A ．做的有用功减少了
B ．总功不变，有用功增加了
C ．总功不变，额外功减少了
D ．有用功不变，总功减少了 [例]小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图所示。

他两次提升钩码所用的拉力分别为F 甲和F 乙，则F 甲 F 乙；所做 的有用功分别为W 甲和W 乙，机械效率分别为η甲和η乙，
则W 甲_ W 乙，η甲 η乙。

(均选填“>”、“=”或“<”)
[例]用如图所示的滑轮组，将重为10N 的物体以0.1m/s 的速度匀速提升，拉力
F=6N ，拉力的速度为 m/s ，滑轮组的机械效率 ，若不计 绳重及摩擦，动滑轮的重力为 N ．
[例]同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设： 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关； 滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关； 滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。

一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：
(1)图1
2
1 图
(2)根据实验______和______(填①、②、③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； (3)根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮 越重，机械效率越______________;
(4)通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮 越重，机械效率越__________；
(5)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该 选用__________(填“同一”或“不同”)滑轮组，
提升___________(填“相同”或“不同”)的高度去研究。

[例]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D 点作为支点，在A 点用轻绳悬挂总重为G 的钩码，在O 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 ，用刻度尺分别测出A 、B 两点上升的高度为h 1、h 2
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”)。

[例]小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。

于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。

下表是他们实验记录的有关数据。

（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了____________________________________________________________.
（2）在第2次实验中，拉力做的总功是____________J ，斜面的机械效率是____________。

（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其它条件一定时，_____________________。

（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。

你认为存在的问题是：______________________________________________。

（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越__________（选填“省力”或“费力”）。

最后三题
（1）66.7％；80％；66.7％；80％（2）①、② （3）低（4）低（5）同一；不同
(1)×100% (2)杠杆的自重 (3)变大
1）改变接触面的粗糙程度（2）6 ； 58.3％
（3）斜面的粗糙程度越大（或小），斜面的机械效率越低（或高）。

（4）没有控制接触面的粗糙程度相同（5）省力。