《提高机械效率的方法》进阶练习(三)
《滑轮组的机械效率》进阶练习(三)-1
《滑轮组的机械效率》进阶练习、单选题1.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，绳子受的拉力分别为F i、F2,保持甲、乙两绳自由端的速度相同，把相同的物体匀速提升相同的高度•若不计绳重及轴处摩擦，下列说法正确的是（）A. F i和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同B. F i和F2大小不相等，F i和F2的功率相同C. 绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间相同D. 绳子自由端移动的距离相等，F i和F2做的功相同甲乙2.如图，工人要将一块重900N的建材运到i0m高处，装置中每个滑轮重iOON,建材上升的速度是0.8m /s .在施工过程中，下列说法正确的是（)A. 工人的拉力为500NB. 工人拉绳的速度为2.4m /sC. 工人做功的功率为400WD. 工人做功的机械效率小于90%3.用滑轮分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把相同物体匀速提升相同的高度，如果每个滑轮的质量都与物体的质量相等。
则关于两滑轮组的下列说法正确的是（不计摩擦及绳重）（）A. 机械效率n i：n 2=2:3B. 绳端拉力F i：F2=3:2屮乙C. 拉力功率P: F2=2:3D. 有用功Wr用i: Wr用2=i:i、填空题4.某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为i25N（不计绳重及摩擦），则动滑轮重____________________ N,5s内人拉绳子做的功是____________ J ,该滑轮组的机械效率是(3)图甲中滑轮组在打捞水中物体 A 时机械效n i 。
第四题图 第五题图 第六题图5. 一个质量为70kg 的工人，用下图所示的装置提升一堆相同的金属块.若动滑轮重50N, 装金属块的托板重 100N,每块金属块重100N.不计摩擦和绳重，当工人匀速提升金属块时，此装置的机械效率最高可达到 ________________ % . (g 取10N/kg ，结果保留整数)6. 小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的装置，用其匀速提升质量为4.2kg 的重物，则拉细绳的力 F 至少为 ___________ N ；若小明实际用力为 8N,则该装置 的机械效率为 __________ 。
如何提高机械效率习题
11.3 如何提高机械效率习题一、填空题1．从深为5m(de)井中直接将一桶水提出井口,已知桶重20N,桶中水重80N,若此人(de)目(de)是为了提水,则机械效率为 ,若此人(de)目(de)是为了捞桶,则机械效率为 .1,那么该2．某人用机械做了8000J(de)功,其中额外功是有用功(de)3机械做(de)有用功是 J,机械效率是 .3．用一个动滑轮把重为200N(de)货物匀速提高4m,所用(de)拉力是125N,则有用功是 J,总功是 J,这个动滑轮(de)机械效率为 .4．工人用一根杠杆提升一桶油,他用250N向下(de)拉力拉过1.2m,油桶上升30cm,若杠杆(de)机械效率为90%,则油桶重为 N.5．用一个滑轮组在6s内把84N(de)重物匀速提升4m时,在绳(de)自由端所加拉力大小为40N,自由端通过(de)距离为12m,则此过程中,有用功为 J,拉力做功(de)总功率为 W,滑轮组(de)机械效率为 .6．如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N(de)面粉,所用(de)拉力为100N,则动滑轮(de)机械效率为 .如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg(de)大米,当拉绳子(de)速度为 m/s时,拉力(de)功率为54W.（绳重与摩擦不计）第6题图第7题图第8题图7．如图所示,已知物重等于G,请你补充一个物理量,用物重G和补充(de)物理量,求出动滑轮(de)机械效率.（绳重和摩擦忽略不计）补充(de)物理量名称和符号：；机械效率η= .二、选择题8．用如图所示(de)滑轮组把重100N(de)物体匀速提升0.5m,所用(de)拉力是80N,下列说法正确(de)是（）A．总功是50J,有用功是80JB．有用功是50J,额外功是20JC．总功是100J,有用功是80JD．总功是80J,机械效率是62.5%9．将动滑轮改为定滑轮使用后,在相同(de)时间内把同一物体匀速提高相同高度,则改动后与改动前比较（）A．节省了力 B．提高了功率 C．降低了效率 D．提高了效率10．要提高某机械(de)机械效率,应该（）A．减小外力所移动(de)距离 B．减小额外功占总功(de)百分比C．减小总功 D．减小外力11．用一重10牛(de)动滑轮匀速提升重50牛(de)物体,实际工作时拉力F（）A．可能是35牛 B．正好是30牛C．正好是25牛 D．要看被提升物体以多大(de)速度上升13．如图所示为“测滑轮组机械效率”(de)实验装置,小红同学进行填入表中.（2）分析填入表中(de)机械效率,判断第次测量(de)数据有明显错误,请猜想可能是哪个数据错误,并说出猜想(de)理由.第13题第14题14．用如图所示(de)滑轮组来拉动钢锭,已知钢锭与地面间(de)摩擦力f为1200N,若此时滑轮组(de)机械效率为80%.（1）求拉绳子(de)力F至少为多大（2）如果想用更小(de)力拉动钢锭,请你提出一条可行性建议.参考答案1．80﹪ 20﹪ 2．6000 75﹪ 3．800 1000 80﹪ 4．90 5．336 8070﹪ 6．90﹪ 0.4 7．略 8．D 9．D 10．B 11．A13．（1）66.7 99.5 （2）2、测力计(de)示数错了,因为图中有3股绳在不计滑轮重和摩擦时,弹簧测力计(de)示数为0.67、但是滑轮重和摩擦肯定存在,所以弹簧测力计(de)示数应比0.67大才对. 14．（1）500N （2）可将绳上滑轮与钢锭上滑轮交换位置,这样就有4根绳子拉钢锭,更省力了.。
提高机械效率的方法
提高机械效率的方法、途径
（陈水兵）
一、杠杆
1、提高杠杆工作效率:减少动力臂的长度(给力点到转动中心点的
距离).
2、提高杠杆机械效率:就是想方设法地减少摩擦力和无用功.增加
有用功
①、减少摩擦力可以通过使转动中心部分始终保持良好的润
滑,就是该部分经常有机油存在;
②、减少无用功就是选用高强度的杠杆,使横截面积变小、重
量变轻.
③、在总功不变的情况下，可以增加有用功
二、滑轮
①、使用更柔软的线(或者更柔软的钢丝)。
在滑轮工作的时候，有很大一部分力要克服线的应力，用更
软的线，可以减小无用功。
②、是滑轮旋转阻力更小。
这个可以用一些润滑油或者在滑轮上
加上滚珠轴承。
③、绳与滑轮的摩擦。
理想情况下，绳与滑轮是滚动摩擦的，没
有滑动摩擦，但是实际情况下绳有一定的弹性，长度在变化，
会与滑轮缠上一定的滑动摩擦，解决的办法是用更光滑的绳
或者加一下润滑油。
④、动滑轮本身有一定的重量，会增加额外的做功，尽量少用，
减轻动滑轮的重力，多用定滑轮
⑤、在使用中按照技术规程经常保养,定时润滑
固镇县新马桥中学
2 0 1 5 年 4 月3日。
九年级物理上册11.3如何提高机械效率精选练习含解析新版粤教沪版
第3节如何提高机械效率精选练习一、夯实基础1.关于机械效率和功率说法正确的是( )A ．机械效率高的机械功率一定大B ．任何机械的机械效率都小于1C ．做功越多,功率越大D ．时间越长,功率越小【答案】B【解析】A ．机械效率是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系,故A 说法错误；B ．使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于1,故B 说法正确；C ．根据=W P t,时间未确定,所以做功多,功率大的说法错误,故C 错误； D ．根据=W P t ,做功多少未确定,所以时间越长.功率越小的说法错误,故D 错误. 故选B.2.下列描述正确的是( )A ．有用功做得越多,滑轮组的机械效率越大B ．地面上的桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力C ．高压锅是利用增大锅内气体压强来提高液体沸点的D ．关闭发动机后,汽车由于惯性还会匀速向前运动一段距离【答案】C【解析】A ．有用功做的多,有用功与总功的比值不一定大,故A 错误；B ．静止在水平地面上的桌子受到的重力和地面对桌子的支持力一对平衡力,题目中桌子没有说明是否在水平地面上,故B 错误；C ．高压锅可以增大锅内气压,使水的沸点升高,故可以更快的煮熟食物,故C 正确；D ．关闭发动机后,汽车由于惯性还会向前运动一段距离,但不是匀速运动,故D 错误. 故选C.3.功率为10kW 的起重机在一分钟内,将重J 1094⨯的物体升高2m,水平移动4m,则下列数据错误的是( )A ．总功为J 108.15⨯B ．有用功为J 108.15⨯C ．总功为J 1065⨯D ．机械效率为30%【答案】A【解析】由起重机功率与时间相乘得到的功W,这是外界输入起重机的功,是总功351010W 60s=610J W Pt ==⨯⨯⨯由力与距离相乘得到的功,是起重机提升重物时对重物所做的功,提升重物是我们的目的,是我们想完成的功,此功是有用功,而水平移动过程时,起重机对重物并没有做功.所以45910N 2m 1.810J W Fs ==⨯⨯=⨯有用机械效率是有用功与总功的比值30%100%J106J 101.8100%55=⨯⨯⨯=⨯=总有用W W η 故BCD 正确,BCD 不符合题意,A 错误,A 符合题意.故选A.4.图中剪刀剪纸机械效率为80%,这表示( )A ．若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8NB ．若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8NC ．若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J 的功用于剪纸D ．若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J 的功用于剪纸【答案】D【解析】利用剪刀的目的是剪纸,所以剪纸做的功是有用功.由机械效率为80%知,如果动力做功1J,有0.8J 是用于剪纸,故ABC 不符合题意,D 符合题意.故选D.5.如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N 的物体在10s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )A ．做的有用功是800JB ．拉力F 的功率是80WC ．绳子自由端被拉下3mD ．D 滑轮组的机械效率是60%【答案】A【解析】A ．做的有用功是W 有用=Gh=800N×1m=800J故A 符合题意；C ．由总功为W 总=Fs=500N×2m=1000J拉力F 的功率是W J W P 10010s1000t ===总 故B 不符合题； B ．由图知n=2,绳子自由端被拉下的距离为s=2h=2×1m=2m故不符合题意；D ．滑轮组的机械效===JJ 1000800W W 总应用η80% 故D 不符合题意.故选A. 6.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<η组D. η定<η组<η动【答案】A【解析】因为,匀速提升同一物体到同一高度处,所以三种情况下做的有用功相同,大小都为W 有用；由于不计绳子质量和摩擦,使用滑轮做的额外功：W 额=G 轮h,又∵使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2,∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功：W 额1＜W 额2＜W 额3,∵W 总=W 有用+W 额,∴三种情况下做的总功：W 定＜W 动＜W 组,∵η= W 有用/W 总,∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η定＞η动＞η组.故BCD 错误,A 正确.故选A.7.一台起重机将重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________.【答案】10000；80％【解析】起重机做的有用功是5000N 2m 10000J W Gh ==⨯=有用起重机做的总功是10000J 2500J 12500J W W W =+=+=总有用额外起重机的机械效率是10000J 80%12500JW W η===有用总 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________.【答案】2000；80％【解析】推力对集装箱做的功是总功400N 5m 2000J W Fl ⨯==总＝推力对集装箱做的有用功是1600N 1 m 1600 J W Gh ⨯==有用＝斜面的机械效率是1600J 80%2000JW W η===有用总 9.如图所示,平行于斜面的拉力F 将一块重10Ｎ的木块匀速拉上一个长为2m,高为0.5m 的斜面,已知F 大小等于3N,求在这过程中,克服重力做了多少功？拉力F 做了多少功？机械效率是多大？【答案】5J ；6J ；83.3%【解析】(1)克服重力做了多少功W=Fs=Gh=10N×0.5m=5J而人的目的是把重物提升,这个数值是有用功的大小；(2)拉力所做功,拉力F 的大小已知,在拉力方向下移动的距离为2m,所以W=Fs=3N×2m=6J拉力F 所做的功是总功.(3)则机械效率是83.3%100%6J5J 100%=⨯=⨯=总有用W W η 10.用滑轮组匀速提升重为2000N 的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功的功率为1250W,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦与绳重,求：(1)重物上升的速度；(2)本滑轮组用几段绳子悬挂动滑轮？【答案】 (1)重物上升的速度为0.5m/s ； (2) n=4【解析】(1)总功W 总是拉力F 所做的功,即可以用Fs 求出,也可以由拉力做功的功率求出,在t 时间内,则W 总=Pt.而有用功则是克服物重所做的功,W 有用=Gh ；而v 为重物上升的速度,即我们要解答的问题W 有用=Gh=Gvt比较两个总功表达式,结合机械效率的公式；得到如下解题过程滑轮组的机械效率P Gv Pt Gvt W W ===总有用η 0.5m/s 2000N80%1250W =⨯==G P v η 则：重物上升的速度为0.5m/s. (2)如何确定悬挂动滑轮绳子的段数,本来最简单方法就是看图,数数有几根绳悬挂动滑轮即可,而本题连图都没有,显然不行.我们不要忘记在滑轮组题目中永远隐含的条件是物体升高的距离h 与拉力F 移动距离S 之间满足S=nh,再考虑绳子自由端的移动和重物上升所用时间相同,就可以得到绳端,即拉力运动的速度nv v ='；拉力做功的功率'Fv tFs t W P ===总 绳端即拉力运动的速度 2m/s 625N1250W '===F P v 40.5m/s2m/s '===v v n 绳端前进的速度是重物上升速度v 的4倍,说明重物是被4根绳拉住.二、提升训练1.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,绳子的自由端移动的距离为S 1.S 2,图中左.右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 ．S 1＞S 2,η1=η2B ．S 1＞S 2,η1＞η2C ．S 1＜S 2,η1=η2D ．S 1＜S 2,η1＞η2【答案】C【解析】(1)由于忽略绳重及摩擦,承担物重的绳子股数n 1=2,n 2=3,则两图所用拉力：1211(G )F (G )23==物轮物轮+， +F G G ,又由于动滑轮相同,提升的物体重相同,所以F 1＞F2；(2) 两图将同一物体匀速提高相同的高度,则做的有用功W 有相同,F 1移动的距离s 1=2h,F 2移动的距离s 2=3h,故s 1＜s 2；(3) (3)忽略绳重及摩擦,所做的额外功W 额=G 轮h,可得额外功W 额相同,又W 总=W 有+W 额,所以总功相同,=有用总W W η,故两图的机械效率η相同,即η1=η2,故ABD 错误,C 正确. 故选C.2.如图,用滑轮组提升重物时,重800N 的物体在10s 内匀速上升了1m ．已知拉绳子的力F 为500N,则提升重物的过程中( )A ．绳子自由端被拉下3mB ．做的有用功是800JC ．拉力F 的功率是80WD ．滑轮组的机械效率是60%【答案】B【解析】A ．由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以绳子自由端被拉下s=2h=2×1m=2m故A 不符合题意；B ．由题意可知：G=800N ；h=1m ；F=500NW 有=Gh=800N×1m=800J故B 符合题意；C ．总功W 总=Fs=500N×2m=1000J拉力F 的功率1000J =100W 10sW P t ==总 故C 不符合题意；D ．滑轮组的机械效率 800J 80%1000JW W ===有用总η 故D 不符合题意.故选B. 3.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G 的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A 点的拉力为F A ,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )A ．2A f FB ．3f FC ．2A F FD ．2G F【答案】C【解析】从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s 物,22====⨯⨯有用物物总物W fs fs f W FS F s Fη 物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,物体和地面之间摩擦力为f,A 处的拉力大小为F A =f.则22==A f F F Fη 故ABD 错误,C 正确.故选C. 4.如图所示,用滑轮组把重为200N 的货物提到9m 高的楼上,所用拉力为80N,则总功和滑轮组的机械效率分别是( )A ．1400J 80%B ．1800J 80%C ．1800J 83.3%D ．2160J 83.3%【答案】D【解析】有用功W 有用=Gh=200N×9m=1800J动滑轮上有三段绳子,所以拉力移动的距离是物体升高高度的3倍s=3h=3×9m=27m总功W 总=Fs=80N×27m=2160J机械效率 1800100%100%83.3%2160=⨯=⨯≈有用总W J W Jη 故ABC 不符合题意,D 符合题意.故选D.5.不计摩擦和绳重,用图所示的甲.乙两个相同的滑轮组,提升不同数量的同种钩码,则它们的机械效率()A ．η甲＞η乙B ．η甲＜η乙C ．η甲=η乙D ．无法比较【答案】B 【解析】不计摩擦和绳重,因滑轮组(甲)和(乙)动滑轮重力相等,将不同重物提升相同的高度,由W 额=G 动h 可知,所做额外功相等；又因甲组提升的钩码少,所做有用功小,由机械效率的公式==有用有用总有用额+W W W W W η 可知：η甲＜η乙,故ACD 不符合题意,B 符合题意.故选B.6.如图,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成．用它们分别将重物G 1、G 2提高相同高度( )A ．用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变B ．若G 1=G 2,甲的机械效率高C ．若G 1=G 2,拉力做的总功相同D ．若G 1=G 2,拉力做的额外功相同【答案】B【解析】A ．用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功在总功中的比值发生变化,所以机械效率变,故A 不符合题意．B ．根据=有用总W W η可得,甲的机械效率大于乙的机械效率,故B 符合题意； C ．若G 1=G 2,则甲乙所做的有用功相同,总功=有用功+额外功,所以乙做的总功大于甲做的总功,故C 不符合题意；D ．甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以若把物体提升相同的高度,乙滑轮组做的额外功多,故D 不符合题意.故选B.7.电动自行车已成为大众化的一种交通工具,专业人员对某品牌电动自行车进行了测试,让电动自行车在平直的路面上由静止开始运动,获得速度随时间变化的图象如图甲所示,牵引力随时间变化的图象如图乙所示,已知匀速行驶时,电动机输入电压48V,输入电流5A,由图象可知,8～14s 电动自行车受到的摩擦力为N,匀速行驶时,电能转化为机械能的效率为%．【答案】30；75【解析】[1]由甲图象可知,电动自行车的运动特点是先加速.后匀速．由乙图象可知,在8～14s 牵引力大小F=30N,因为在8～14s 匀速运动,牵引力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力f=F=30N ；[2]由甲图象可知,电动自行车匀速行驶时速度v=6m/s,则克服摩擦力做功的功率为P 有用=fv=30N×6m/s=180W电动机输入总功率为P 总=UI=48V×5A=240W所以机械效率180100%100%100%100%75%240=⨯=⨯=⨯=⨯=有用有有总总总W P t P W W P t P Wη 8.某同学利用斜面匀速提升重为500N 的物体,已知沿斜面的拉力做的功为1000J,斜面的机械效率为60%,则物体被提升的高度为m ．【答案】1.2【解析】由机械效率公式=有用总W W η,可得提升物体的有用功 100060%600=⨯=⨯=有用总W W J J η由公式=有用W Gh 可得物体被提升的高度：600 1.2500===有用W J h m G N9.小李用如图所示的滑轮组把90kg 的物体提升3m,作用在绳子自由端的拉力是400N,不考虑绳重及摩擦(g=10N/kg)．求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重力.【答案】75%；300N【解析】(1)由图可知通过动滑轮绳子的段数n=3,物体重力G=mg=90kg×10N/kg=900N滑轮组的机械效率900100%100%100%100%100%75%3400=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总W Gh Gh G N W Fs Fnh nF Nη (2)不考虑绳重及摩擦,1(G )3=动物+F GG 动=3F-G 物=3×400N -900N=300N答：(1)滑轮组的机械效率为75%；(2)动滑轮的重力为300N.10.如图甲所示,为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重9N ．(1)若拉力大小为5N,该滑轮组的机械效率为；(2)若不考虑绳重.绳子和滑轮之间的摩擦,只改变滑轮组绳子的绕法(如图乙所示),该滑轮组的机械效率将；若只增加钩码的个数,该滑轮組的机械效率将(选填“增大”、“减小”、“不变”).【答案】(1)60%；(2)不变；增大【解析】(1)若拉力大小为F=5N,该滑轮组的机械效率为9100%100%100%100%60%35=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总W Gh G N W Fs nF Nη (2)若不考虑绳重.绳子和滑轮之间的摩擦,动滑轮一定,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,物体越重滑轮组的机械效率越大.。
第11章机械与功 提高机械效率的基本方法 专题练习(含答案)
提高机械效率的基本方法专题练习一、单选题1．如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）A．动滑轮的质量越大，机械效率越高B．拉起物体的速度越大，机械效率越高C．拉起的物体质量越大，机械效率越高D．物体被拉起的越高，机械效率越高2．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（）A．机械的功率越大，做功越多B．机械的功率越大，做功越快C．机械的功率越大，机械的机械效率越高D．机械的机械效率越高，机械越省力3．利用等重滑轮，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相等高度．若绳重和摩擦不计，下列分析中正确是A．乙绳自由端移动距离较大B．乙绳自由端作用力较小C．两种方式所做额外功相等D．增大提升高度效率都变大4．用如图所示的滑轮组提升重物时（不计绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组的机械效率的有A．增加物体被提升的高度B．减轻动滑轮的重力C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数D．减少物体的重力5．采取下列措施，可以提高机械效率的是A．有用功一定，增大总功B．总功一定，增大额外功C．有用功一定，减小额外功D．额外功一定，减少总功6．下列说法中正确的是( )A．功率越大的机械，机械效率一定越高B．一台机器所做的功中，做的有用功越多，它的机械效率就越高C．做功越多的机械，机械效率越高D．机械效率越高的机械在总功相同时，其有用功越多7．以下哪种方法不能提高滑轮组的机械效率( )A．在滑轮的转动轴中加润滑油，以减小摩擦力B．减小滑轮的自重C．尽量增大所提升物体的重力D．尽量使物体移动的距离增大二、多选题8．用滑轮组提高重物，下述几种方法中能够提高机械效率的是( )A．改变绳子的缠绕方法B．增加重物提升高度C．减小动滑轮质量D．增加重物质量9．用滑轮组竖直向上提升物体，绳重、轮与轴的摩檫均可忽略不计时，影响滑轮组机械效率的因素有()A．被提升物体匀速上升的速度B．滑轮组的绕线方式C．被提升物体的重力D．动滑轮的重力10．要想提高机械效率，应该设法（）A．增加有用功B．减小总功C．减小额外功D．无法提高11．下列哪种措施可以提高滑轮组的机械效率（）A．增加物体移动的距离B．改变绳子的绕法C．增加物体的重力D．减少动滑轮的个数三、计算题12．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦．求：（1）滑轮组的机械效率；（2）动滑轮的重；（3）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，将相同的重物提升相同的高度，滑轮组的机械效率将如何改变？为什么？参考答案1．C2．B3．C4．B5．C6．D7．D8．CD9．CD10．AC11．CD12.（1）80%； （2）30N ； （3）机械效率降低，因为加一个滑轮做动滑轮使用时，提升相同的重物，做有用功相同，额外功增加，由=100%W W W W W 有用有用总有用额外η=⨯+知，机械效率降低．【解析】（1）根据=有用W Gh 得，工人所做的有用功：120N 3m 360J W Gh 有用==⨯=， 由图可知有3段绳子承重，则绳端移动的距离333m 9m s h ==⨯=， 根据W Fs =得，拉力做的总功：50N 9m 450J W Fs ==⨯=总， 根据W W η=有总得，滑轮组的机械效率：360J 100%80%450J W W η==⨯=有总；（2）因不计绳重及摩擦，故作用在绳子自由端的拉力为：()13F G G =+动， 解得动滑轮的重：3350N 120N 30N G F G =-=⨯-=动； （3）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，将相同的重物提升相同的高度，根据=有用W Gh ，做的有用功不变；此时做的额外功：21W G G h G h W 额外动动动额外（）＞=+'=， 滑轮组的机械效率为：=100%W W W W W 有用有用总有用额外η=⨯+，因有用功不变，额外功增加，所以机械效率会降低．。
中考物理机械效率的计算提高练习题压轴题训练附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）A ．绳子自由端的拉力F 为6NB ．绳子自由端移动速度为0.1m/sC ．F 所做的有用功为2.8JD ．滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。
A ．绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误；C ．拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误；D ．物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。
故选D 。
2．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。
【答案】1.44×104 60% 【解析】 【分析】起重机是用来提升重物的，所以对重物做的功是有用功，总功是指有用功与额外功的和，从而根据机械效率的公式，，可求得机械效率。
【详解】[1]该起重机做的有用功43600N 4m 1.4410J W Gh ==⨯=⨯有[2]该起重机的机械效率441.4410J 100%100%60%1.4410J 9600JW W η⨯=⨯=⨯=⨯+有总3．如图所示，每个滑轮均重12N ，用滑轮组拉着重600N 的物体A 沿水平方向匀速移动，在40s 内物体移动了8m ，拉力F 做的功为1280J ．（不计绳重及机械内部摩擦）那么，拉力F 的功率为_____W ，滑轮组的机械效率为_______．【答案】32 92.5% 【解析】 【分析】 【详解】 拉力F 的功率为P ＝128040W J t s＝＝32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为：W 额＝G 动⋅h ＝12N×8m ＝96J ，则W 有＝W 总−W 额＝1280J−96J ＝1184J ；η＝W W 有总＝11841280JJ＝92.5%4．如图所示，用滑轮组拉动重为200N 的物体在水平桌面上匀速直线运动。
《提高机械效率的方法》进阶练习(三)
《提高机械效率的方法》进阶练习一、单选题1.在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑轮把木料拉上四楼时，他发现利用较轻的动滑轮在提升木料时机械效率较高，这是因为（ ）A.可以减少有用功B.在总功不变的情况下增加有用功C.在总功不变的情况下减少额外功D.在有用功不变的情况下减少总功 2.如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G 的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略，不计绳重和摩擦，现改变物体的重力G ，则动滑轮的机械效率η与物体重力G 的关系可能符合下列图中的（ ）A. B.C. D.3.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是( ) A.以较快的速度拉木箱 B.以较慢的速度拉木箱 C.减小斜面的倾斜程度 D.增大斜面的倾斜程度二、填空题4.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中的甲、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．(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，____________额外功(选填“增大”或“减小”)．5. 小刚用力将一桶水从井里提上来，他对 ______ 做的功是有用功，他对 ______ 做的功是额外功，如果要提高做功效率，应该 __ ____ ．6.某兴趣小组决定对“影响滑轮组机械效率大小的因素”进行研究，对于这个问题，他们提出了以下几种猜想：猜想1：滑轮组的机械效率可能与被提升物体的物重有关；猜想2：滑轮组的机械上升的高度有关；猜想3：滑轮组的机械效率可能与动滑轮的重有关．小明用如图甲所示的滑轮组进行了三次试验，实验数据如下表：(1)小明这个实验是为了验证猜想____________．(2)分析表中数据，回答以下问题：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是____________．②第三次试验中滑轮组的机械效率是____________．(3)根据小明的实验，你可以得出的结论是滑轮组的机械效率与____________．(4)小红在小明实验的基础上多使用一个动滑轮也做了实验，如图乙所示．①小红多使用一个动滑轮，目的是为了改变____________．②当两位同学使用各自的滑轮组提升相同重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率三、计算题7.如图所示是由两个完全相同的滑轮组成的滑轮组，用该滑轮组提升重物时，绳端拉力F=20N，物体上升高度h=0.3m，每个滑轮重为15N，绳重和各种摩擦忽略不计。
备战中考物理机械效率的计算提高练习题压轴题训练及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将两个重力相同的物体G 1和G 2在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是A ．甲滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大B ．乙滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大C ．乙滑轮组省力，甲滑轮组的机械效率大D ．甲、乙滑轮组做的有用功相同，甲、乙滑轮组机械效率一样大 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，动滑轮重相同，提升的物体重也相同，不计绳重及摩擦，拉力1F G G n=+物动（），由图知，n 甲=3，n 乙=2，则绳端的拉力分别为：13F G G =+甲物动（），12F G G =+乙物动（），所以F F 甲乙＜，则甲滑轮组更省力；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，由W G h =有用物、W G h =额动可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，因为W W η=有用总，所以两滑轮组的机械效率相同；综上所述，故选D 。
2．小黄用图所示的滑轮组经过10s 的时间，用150N 的拉力将一个重270N 的重物提高1m ，求此过程：拉力F 自由端拉出的距离是_____m ；小黄所做的有用功是_______J ；总功是_______J ；拉力做功的功率是______W 。
【答案】3 270 450 45 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，滑轮组的承重绳子根数n =3根，则拉力自由端拉出的距离s =nh =3×1m=3m[2]有用功W 有用=Gh =270N×1m=270J[3]总功W 总=Fs =150N×3m=450J[4]拉力做功的功率450J45W 10sW P t ===总3．在如图所示的滑轮组中，用大小为5N 的拉力F 拉动绳端，使物体水平向左匀速滑动1m ，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，此时滑轮组的机械效率为90%，则物体与地面之间的摩擦力为_______N 。
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《提高机械效率的方法》进阶练习一、单选题1.在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑轮把木料拉上四楼时，他发现利用较轻的动滑轮在提升木料时机械效率较高，这是因为（）A. 可以减少有用功B.在总功不变的情况下增加有用功C.在总功不变的情况下减少额外功D.在有用功不变的情况下减少总功2.如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升,动滑轮的重力不可忽略，不计绳重和摩擦，现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率n与物体重力G的关系可能符合下列图中的（）A.以较快的速度拉木箱B. 以较慢的速度拉木箱C. 减小斜面的倾斜程度斜程度二、填空题4. 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次次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m有用功W有用/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m120.10.20.90.3240.10.4 1.60.3340.1 1.10.53.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是D.增大斜面的倾(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.(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，_____________________ 额外功(选填“增大”或“减小” )•5. _________________________________________ 小刚用力将一桶水从井里提上来，他对______________________________________ 做的功是有用功，他对_______ 做的功是额外功，如果要提高做功效率，应该—_6. 某兴趣小组决定对“影响滑轮组机械效率大小的因素”进行研究, 对于这个问题，他们提出了以下几种猜想：猜想1:滑轮组的机械效率可能与被提升物体的物重有关；猜想2 :滑轮组的机械上升的高度有关；猜想3 :滑轮组的机械效率可能与动滑轮的重有关.小明用如图甲所示的滑轮组进行了三次试验，实验数据如下表：实验次数物重G/N 物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm163 2.59265 2.517368 2.525(1) 小明这个实验是为了验证猜想__________________ •(2) 分析表中数据，回答以下问题：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是____________________ •②第三次试验中滑轮组的机械效率是_________________ •(3) 根据小明的实验，你可以得出的结论是滑轮组的机械效率与______________________ •(4) 小红在小明实验的基础上多使用一个动滑轮也做了实验，如图乙所示.①小红多使用一个动滑轮，目的是为了改变___________________ •②当两位同学使用各自的滑轮组提升相同重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率___________ (填“相同”或“不相同”)，理由是_____________________ •二、计算题7.如图所示是由两个完全相同的滑轮组成的滑轮组， 用该滑轮组提升重物时， 绳端拉力F=20N,物体上升高度 h=0.3m ，每个滑轮重为15N,绳重和各种摩擦忽略不计。
1) 求物体的重力G ;2) 求上述过程中滑轮组的机械效率n i ；3)若用此滑轮组把重为 G(G>G )的物体提升同样的高度h ，此时的机械效率为n 2。
试通过计算说明：n 1< n 28.(1).在农村常有家庭挖井取水。
小明同学用如图下甲所示的滑轮组提土，他用15s 的时示。
求:(1)有用功;(2) 滑轮组的机械效率；(保留一位小数) (3)拉力的大小；(4)拉力的功率；(5) 当把重为150N 的土从井中匀速提起，该滑轮组的机械效率将发生怎样的变化?间把重为100N 的土从井中匀速提升4m 拉力做的功 W 随时间t 的变化图象如下图乙所参考答案【参考答案】1.D2.B3.D4. 高;0.4;72.7%;增大；动滑轮的重；减小5. 水桶减小桶重6. 2;17;80%;物体上升的高度无关；动滑轮的总重；不相同；在有用功相同，额外功不同，则有用功占总功的百分比不同即滑轮组的机械效率不同7. 解：(1)：忽略绳重及所有的摩擦，G+实F= ------••• : ,••• G=3F-G动=3X 20N-15N=45N;(2)机械效率为：;G帀=---------(3)因为G + G*，物体越重，做的有用功越多，机械效率越高，因为G2> G,所以n 2> n 1。
8.解:(1) 有用功W t=G土h=100NX 4m=400J;(2) 由拉力做的功W随时间t 的变化图象可知，拉力做的总功W=600J故机械效率(3) 手拉绳子移动的距离 s=2h=2X 4m=8m由公式W=FS 得, 拉力大小400J600J= 66.7% W _ 600J= 75N(4)拉力的功率600J15s(5)—般情况下，此滑轮组提起泥土时拉力大小严=£ (&土十&初枪十&踊)手拉绳子通过的距离s=2h机械效率扣土 +益+聞茁可见，G土变大，：的值也变大。
【解析】1.解：提升相同的木料到四楼，所做的有用功是相同的，利用较轻的动滑轮，所做的额外功较少，这样总功减少，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率很提高.故选D.影响滑轮组的主要因素有：物体被提升的高度和动滑轮的重力；额外功相同，提升的物体越重，有用功越多，机械效率越高；有用功相同，动滑轮的重力越小，额外功越少，滑轮组的机械效率越高.此题考查了动滑轮的重力对机械效率的影响，由于被提升到物重也会影响机械效率，所以在分析时，注意考虑周全.2.【分析】由滑轮组的机械效率的计算公式和影响滑轮组的机械效率的因素结合题意来分析解答。
本题是一道中等题，有一定的难度，主要考查了学生对影响滑轮组机械效率的因素的理解和运用能力。
【解答】动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦增大，额外功增大，并且增幅逐渐增加，用增加提升物重的方式对机械效率的影响逐渐减小，故B正确符合题意。
故选B。
3.解：使用斜面时，有用功是克服重力做的功，克服摩擦力做的功为额外功；欲提高斜面的机械效率，就必须在有用功一定时，尽量减少额外功.当斜面的倾角变大时，木箱对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力越小，受到的滑动摩擦力就越小，这样可以有效的减少额外功.故选D.4.叫用1 0.2J解：(1)1的效率为n仔儿一：工乱"74.1%W 有用2 OAJ2的效率为n 2=儿；=1..扛T W茁严83.3%1、2两次相比，所用的滑轮组相同，2比1提升的钩码重，从计算解决可以看出，2的效率比1的高.所以可以得出使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高.故答案为：高.⑵第3次实验中所做的有用功是W t用=Gh=4NK 0.1m=0.4J陥用3 0.4J机械效率为：n 3=儿一「=1〕〔；；. ［；'；"72.7%故答案为：0.4 ; 72.7%.(3) 在此实验中，额外功主要是克服动滑轮重力做的功，动滑轮越重，所做的额外功越多.比较2、3次实验，所提升物体的重力相同，3的动滑轮重大于2的动滑轮重，3的效率低于2的效率.所以可以看出滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关.故答案为：增大；动滑轮的重.(4) 综合上面实验数据可以看出，在使用滑轮组时，所做的有用功越多、额外功越少，则滑轮组的机械效率越高.故答案为：减小.【分析】从我们的目的出发，我们必须要做的功叫有用功；并非我们需要，但又不得不做的功叫额外功•要提高机械效率可以在有用功一定时，减小额外功；也可以在额外功一定时，增大有用功。
此题考查我们对于有用功和额外功的理解。
【解答】小刚用力将一桶水从井里提上来，他对水做的功是有用功，因为我们的目的是提水；他对桶做的功是额外功。
要提高做功的效率，可减小桶重。
故答案为：水桶减小桶重。
6.解：⑴实验中控制了物体的重和动滑轮的个数不变，改变了物体上升的高度，因此验证了猜想2;(2) ①滑轮组绳子的有效股数为3，绳端移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍, 因此第2组中17应为15;②第3次实验中滑轮组的机械效率：% Gh Gh G 6Nn =■=—=』肓再=：:.?- = ? •二一' =80%用总Gh Gh_ G_⑶根据n = ' " 4 =』"〔=•；£-可知，滑轮组的机械效率物体上升的高度无关；(4) ①小红多使用一个动滑轮，目的是为了改变动滑轮的总重；②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，但额外功不同样，有用功占总功的百分比不同即滑轮组的机械效率不同.故答案为：(1) 2 ；⑵①17;②80%(3) 物体上升的高度无关；⑷①动滑轮的总重；②不相同；在有用功相同，额外功不同，则有用功占总功的百分比不同即滑轮组的机械效率不同.7.摩擦，可利用公式F= (G动+G) /3求物体的重力；(2)知道拉力和重力，还有绳子段数，根据:卜、即可求得滑轮组的机械效率;(3)根据机械效率公式可推导出机械效率n = 乙二卜、'■ ' L -，物体越重,有用功越多，机械效率越高。
本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，忽略绳重及所有的摩擦，利用好8.(1)已知土的重力和上升的高度，根据W=G求出克服土的重力做的功，即为有用功;⑵由乙图直接读出15s内拉力做的功即为总功，根据n =儿•：求出滑轮组的机械效率；(3)由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力的大小；W⑷根据P=—求出拉力的功率；(5) 根据相关公式推导出只与相关重力有关的滑轮组机械效率表达式即可得出结论。