《11.3 如何提高机械效率》同步练习2.doc

11.3 如何提高机械效率同步习题一、基础题1.小聪用图所示的滑轮组将重4 N的物体匀速提高2 m，他做的有用功为_J若滑轮组的绳重及摩擦不计，他用这个滑轮组匀速提升9 N的物体时，机械效率比提升4 N物体时提高了l0，此时的拉力为_N （已知动滑轮的重力小于4 N）。 2.如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G1 = G2 的重物至相同的高度h，若所用拉力F1 = F2 ，已知甲的机械效率50%，则（不计绳重及摩擦）（ ）A乙的机械效率75% B乙的机械效率80% C拉力F1做的功与拉力F2做的功之比3:2 D甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比3:1来3.小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600 N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5 m，重物上升0.5 m，已知该滑轮组的效率为70（g取10 N/kg）。求：（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况；（2）人的拉力做功的功率；来源:学_科_网（3）被吊起重物的质量。来源:Zxxk.Com4.如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300 N的物体A以1.5 m/s的速度在水平面上匀速移动。滑轮组的机械效率为80 %，物体A匀速运动是受的阻力为56 N ，拉力F1的功率为P1。若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5 m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2 。滑轮自重和绳重忽略不计。则下列正确的是（ ）AF1=168 N， P1=225 W BF2=210 N， P2=35 W CF1=3 F2， P1= P2 DF1= F2 ， P1=3 P25.随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6 m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250 N，不计绳重及摩擦）。（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？（2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确？（3）求两种方案的机械效率之比；（4）综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些？说明理由。二、拔高题6.小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：物理量实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度来源:Z*xx*k.Comh/m测力计示数F/N测力计移动距离s/ m机械效率h来源:Zxxk.Com283%来源:357%457%在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上_拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；第1次实验测得的机械效率为_（结果保留两位有效数字）；分析表中数据可知：第2次实验是用_图做的；第4次实验是用_图做的。（选填“a”、“b”或“c”)；分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，_可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率_；分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_。7.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。来源:Z+xx+k.Com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：_；在第2次实验中，拉力做的总功是_J，斜面的机械效率是_；分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其它条件一定时，_；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：_；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”）。8.如图所示，浸没在水中的物体B密度为B ，受重力为10 N，动滑轮受重力为1N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B在水中时动滑轮的机械效率为。若用一水平向左的力F拉A物体在水平面上以2.5 m/s的速度匀速移动10 s，拉力做功为2.5 J 。若撤去水平拉力F，物体B刚好在水中匀速下降（不计水的阻力），则下列正确的是（ ） AF=5 N BF=10 N C = 90% DB = 10103 kg/m39.如图所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对地面的压力为N1；第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对地面的压力为N2。已知N1与N2之比为5:7，取g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：卷扬机对绳子的拉力F1的大小；第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。参考答案一、基础题1. 8, 5 2. ACD 3.(1)由题意可知,向下拉绳子时,承担动滑轮及重物的绳子股数：n=1.5m/0.5m=3，根据“奇动偶定”，绳子应从动滑轮挂钩上开始，如图所示：(2)人的拉力F=600N，移动距离s=1.5m，时间t=10s，人的拉力做功的功率为：P=W/t=FS/t=600N1.5m/10s=90W.(3)重物G上升高度h=0.5m，机械效率=70%，机械效率：=W有用/W总=Gh/Fs=G0.5m/（600N1.5m）=70%解得重物的重力：G=1260N，重物的质量：m=Gg=1260/10kg=126kg.答：人的拉力做功的功率是90W，被吊起重物的质量是126kg.4.BD5.（1）如图甲，物重由3股绳子承担，n=3，因不计绳重及摩擦，拉力：F=1/3（G轮+G物）=1/3（30N+600N）=210N，210N250N，没有超过绳子的最大拉力；（2）要求动力方向向上，先从绳子末端反方向绕起，通过下面的动滑轮，再通过上面的定滑轮，依次绕过，最后固定在定滑轮下面的挂钩上，如图所示；此时n=4，拉力：F=1/4（2G轮+G物）=1/4（230N+600N）=165NF，所以这种设计更省力，小明爸爸的说法是正确的；（3）甲图机械效率：甲=W有/W总=Gh/Fs=600Nh/（210N3h）=20：21乙图机械效率：乙=W有/W总=Gh/Fs=600Nh/（165N4h）=10：11甲：乙=22：21；答：（1）绳子的拉力没有超过绳子的最大承受力；（2）如图所示，小明爸爸的想法是正确的；（3）两种方案的机械效率之比为22：21；（4）因为小明的方案更安全，所以小明的方案更好二、拔高题6. 解答：(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；(2)=W有用/W总100%=Gh/Fs100%=4N0.1m/（1.8N0.3m）100%=74%由表格中数据知，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段绳子承担物重，所以：F=1/3(G物+G动)，则：G动=3FG物=1.8N34N=1.4N；(3)第二次实验，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段绳子承担物重，而被提升的物重为6N，所以是用b滑轮组做的实验；第4次实验，h=0.2m，s=1.0m，可知由5段绳子承担物重，而被提升的物重为4N，所以是用c滑轮组做的实验；(4)第1、2次实验数据，使用同一滑轮组，被提升的物重越大，机械效率越高，可知使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率；第1、3次实验数据,使用不同的滑轮组,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率越低,可知使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率越小；(5)第3、4次实验数据，使用同一滑轮组提升相同的物重，物体被提升的高度不同，机械效率相同，可知滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。故答案为：(1)匀速;(2)74%;1.4;(3)b;c;(4)增加物重;越小;(5)无关。7. (1)不同材料的粗糙程度不同，使用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了改变斜面的粗糙程度。(2)由表可知,在第2次实验中,W总=Fs=6N1m=6J,斜面的机械效率=W有/W总=3.50J/6J58.3%.(3)由表中实验序号为1、2、3的实验数据，可知：在斜面倾斜程度和物重不变的条件下，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。(4)由表中1、4、5次实验数据可知，斜面的粗糙程度不同，由于没有控制斜面的粗糙程度相同，得出的结论“斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高”是错误的。(5)由表中实验序号为2、4或3、5的实验数据可知，斜面表面的材料相同时，斜面倾角越小，越省力。故答案为：(1)斜面的粗糙程度;(2)6;58.3%;(3)在斜面倾斜程度和物重不变的条件下,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低;(4)没有控制斜面粗糙程度相同;(5)省力。8. BCD分析：（1）根据拉力F所做的功利用W=Fs=Fvt即可求出拉力F；（2）物体A在物体B的作用下向右匀速直线运动，物体A在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件得出等式物体A向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体A和水平桌面的摩擦力不变物体水平向左匀速直线运动，物体A水平方向上受到水平向左的拉力