机械效率习题含答案.doc

精品文档12.3机械效率习题精选1一选择题（共13小题）1（2013漳州）下列关于机械效率的说法正确的是（）A机械效率不可能达到100%B随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100%C滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率2（2012阜新）关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A功率大的机械，做功一定多B做功多的机械，机械效率一定高C效率高的机械，功率一定大D做功快的机械，功率一定大3（2010莱芜）甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度则（）A乙升降机提升重物做的有用功较多B甲升降机的电动机做的额外功较多C甲升降机的电动机做的总功较少D乙升降机的电动机做的总功较少4（2006兰州）利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（）A40%B50%C80%D100%5（2012宝坻区一模）一工人利用如图所示的装置，在10s内将重为180N的重物沿竖直方向匀速向上提升了2m若动滑轮重20N，忽略绳重及绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A提升过程中，绳的拉力做了360J的功B提升过程中，绳的拉力做了40 J的额外功C提升过程中，绳的拉力做功的功率是40WD由于忽略绳重及摩擦，该装置的机械效率是100%6（2009松北区二模）如图某人采取了三种不同方法往楼上运沙子，绳重及摩擦不计，下面的分析错误的是（）A三种方法运沙子上楼所做的有用功均为600JB乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力同时费了距离C乙方法做的总功为780J，丙方法运沙子上楼的效率约为87%D甲方法没有使用滑轮，所做的额外功最少，所以效率最高7（2013营口）如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（）A作用在绳自由端的拉力F为125NB在2s内做的有用功为900JC该套装置的机械效率为90%D若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小8（2013武汉）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A45N、50%B45N、75%C60N、50%D60N、75%9（2013宁波）如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m已知G=18N，F=10N这一过程中，不能得到的结论是（）A绳子自由端上升0.4mB拉力F做功4JC动滑轮重为2ND该动滑轮的机械效率为90%10（2013南通）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的物体缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率与物体重力G的关系可能符合下列图中的（）ABCD11（2013临沂）下列关于简单机械的理解，正确的是（）A吃饭用的筷子是个省力杠杆B滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C使用杠杆，就是为了省力D使用定滑轮不省力但可以省距离12（2013聊城）如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度u向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f下列说法正确的是（）A有用功的功率为fsB拉力的功率为3FsC装置的机械效率为D额外功为（3Ff）s13（2013黑龙江）如图所示的装置，工人用250N的力将重为400N的物体匀速提升2m，下列计算结果正确的是（）A有用功是800JB有用功是500JC机械效率为80%D机械效率为62.5%二填空题（共5小题）14（2010大庆）用定滑轮匀速提升重为400N的物体，所用拉力为500N，物体升高的高度为2m，所用时间为5s此过程中，有用功为_J，拉力做功的功率为_W，定滑轮的机械效率为_15（2007攀枝花）如图所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2，（若不计绳重与摩擦），则W1_W2，1_2（填“大于”、“小于”或“等于”）16（2013贵港模拟）用如图所示的滑轮组把一个重16N的物体A匀速拉高0.1m，绳子自由端的拉力F为10N，则此时滑轮组的机械效率1为_若用此滑轮组把一个重量比物体A大的物体匀速拉高，此时滑轮组的机械效率为2，则1_2（选填“”“”或“=”）（不计绳重及滑轮组的摩擦）17（2014章贡区模拟）如图所示的滑轮甲、乙及滑轮组丙（设滑轮规格相同）相比较，最省力的是_，机械效率最小的是_18（2013铁岭）如图所示，小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，小强所用拉力为25N，则A的重力做功为_J，拉力的功率为_W，此滑轮组的机械效率为_三解答题（共12小题）19（2013盘锦）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：实验序号钩码重/N动滑轮重/N拉力/N钩码上升的高度/m测力计移动的距离/m有用功/J总功/J机械效率/%40.52.30.20.40.80.9287.040.92.50.20.40.81.080.060.53.30.20.4（a）（b）（c）（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）_； （b）_； （c）_（2）通过比较_两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重_（选填“有关”或“无关”）（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较_两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是_的（选填“正确”或“错误”）20（2013苏州）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作_（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关；（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验（a）按图_滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想A的，若实验测得两个滑轮组的机械效率大小_（相等/不相等），则可初步判断猜想A是错误的；（b）按图_滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是_（正确/错误）的（4）接着，小组进行了实验验证21（2012镇江）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和_有关，为了探究效率与斜面倾斜程度的关系，小东准备利用如图所示的装置进行探究，实验中他测出了木块运动的距离s和高度h（如图）（1）完成题中填空，并指出该实验中的错误并更正（2）实验中还需要测量什么物理量？用测量的物理量表示每次实验斜面的机械效率22（2012仙桃）如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动，实验数据记录如下表实验次数斜面倾斜程度斜面高h/m斜面长s/m沿斜面拉力F/N机械效率1较缓0.10.5260%2较陡0.20.53（1）在第2次实验中拉力所做的额外功是_J，机械效率是_（2）小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高你觉得他的结论_（选填“可靠”或“不可靠”），理由是_（3）斜面在生产、生活中随处可见在盘山公路、镊子、螺丝钉、汽车方向盘中，应用了斜面的是_、_23（2013西宁）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_%请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：_；请简要说明两条理由：_；_24（2011安徽）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：用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；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，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为=_（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”）25（2011苏州一模）如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景（杠杆重力忽略不计）请完成下表中把相关的数据填写完整物体重G/N物体上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计的竖直距离s/m有用功W/J总功W/J机械效率/%43026（2013遵义）小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动，物体移动了3m，物体重为2000N，与地面的接触面积为0.5m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450N，绳子自由端受到的拉力F为200N，求：（1）物体对地面的压强；（2）拉力F做的功；（3）该装置的机械效率27（2013咸宁）两个实心正方体A、B由密度均为的同种材料制成，它们的重力分别是GA、GB，将A、B均放置在水平桌面上时，如图甲所示，两物体对桌面的压强分别是PA、PB，且PA：PB=1：2；当用甲、乙两组滑轮组分别匀速提升A、B两物体，如图乙所示，两动滑轮重均为G动，此时两滑轮组的机械效率之比为33：40；若将A物体浸没在水中，用甲滑轮组匀速提升，如图丙所示，匀速提升过程A物体一直没露出水面，此时甲滑轮组的机械效率为75%不计绳重和摩擦，水=1.0103kg/m3，求：（1）A、B两物体的重力之比GA：GB是多少？（2）滑轮组的动滑轮重力G动是A物体重力GA的多少倍？（3）A、B两个实心正方体的材料密度是多少kg/m3？28（2013湖北）用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N、上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）求：（1）滑轮组的机械效率（2）货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功29（2012西城区）工人师傅用如图所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升此时滑轮组的机械效率为75%（不计绳重和轴摩擦）求：（1）绳子自由端拉力FA的功率（2）用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率30（2012遂宁）中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底一个方形物体物体上表面距离水面50米，重力为2400N，体积为0.2m3打捞时匀速提升该物体（g=10N/kg 水=1.0103kg/m3） 求：物体沉在江底时，上表面受到的水的压强；物体在露出水面之前受到水的浮力；物体在露出水面之前，人的水平拉力F【设物体在露出水面之前此装置的机械效率为80%】12.3机械效率习题精选1参考答案与试题解析一选择题（共13小题）1（2013漳州）下列关于机械效率的说法正确的是（）A机械效率不可能达到100%B随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100%C滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率考点：机械效率菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：（1）使用任何机械都存在摩擦，额外功不能为零，机械效率不可能达到100%（2）滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低，跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关，在这些不能确定的情况下不能确定机械效率的高低解答：解：AB、科技无论怎么发展，机械元件之间摩擦都不能消除，机械效率不可能达到100%，更不会大于100%所以选项A正确，选项B错误CD、滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低，跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关，在这些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率的更大一些选项CD都错误故选A点评：无论科学如如何发展，机械效率都不会等于100%，更不会大于100%，机械效率的高低跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关2（2012阜新）关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A功率大的机械，做功一定多B做功多的机械，机械效率一定高C效率高的机械，功率一定大D做功快的机械，功率一定大考点：机械效率；功率的概念菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：根据功、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值解答：解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快，做功不一定多；B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大，功率、机械效率两者没有必然的联系；D、说法正确因为功率就是比较物体做功快慢的物理量故选D点评：本题考查了功、功率、机械效率的关系功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定3（2010莱芜）甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度则（）A乙升降机提升重物做的有用功较多B甲升降机的电动机做的额外功较多C甲升降机的电动机做的总功较少D乙升降机的电动机做的总功较少考点：机械效率菁优网版权所有分析：根据题目可知甲、乙升降机所做有用功相同，而甲升降机效率高说明额外功小，也就是所做的总功要少解答：解：提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误既然甲机械效率高说明甲做的额外功少，总功也就少，故B、D错误，故选C点评：解题的关键是要判断出甲、乙所做有用功相等，甲的机械效率高做的额外功少，总功少4（2006兰州）利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（）A40%B50%C80%D100%考点：机械效率的计算；动滑轮及其工作特点；有用功和额外功菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：斜面上装一个动滑轮，已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功；已知拉力的大小和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求总功；有用功与总功的比值就是机械效率解答：解：有用功W有用=Gh=100N2m=200J；总功W总=FS=50N25m=500J；机械效率=40%故选A点评：本题考查有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是知道动滑轮和斜面的工作特点5（2012宝坻区一模）一工人利用如图所示的装置，在10s内将重为180N的重物沿竖直方向匀速向上提升了2m若动滑轮重20N，忽略绳重及绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A提升过程中，绳的拉力做了360J的功B提升过程中，绳的拉力做了40 J的额外功C提升过程中，绳的拉力做功的功率是40WD由于忽略绳重及摩擦，该装置的机械效率是100%考点：功的计算；机械效率的计算；功率的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：由图知，承担物重的绳子股数n=2，s=2h，（1）不计绳重和摩擦，知道动滑轮重和物重、n=2，利用F=（G+G动）求拉力，求出拉力移动的距离，利用公式W总=Fs计算总功；（2）从题可知，提起重物做的功是有用功，可利用公式W有用=Gh计算有用功，求出额外功；（3）知道做功时间，利用功率公式求绳的拉力F做功的功率；（4）利用公式=计算机械效率解答：解：（1）拉力移动距离s=2h=22m=4m，拉力F=（G+G动）=（180N+20N）=100N，拉力做的总功W总=Fs=100N4m=400J，故A错误；（2）有用功W有用=Gh=180N2m=360J，额外功W额=W总W有用=400J360J=40J，故B正确；（3）拉力的功率P=40W，故C正确；（4）该装置的机械效率=100%=100%=90%，故D错误故选BC点评：本题虽然是选择题，其实是一综合计算题，考查了使用滑轮组有用功、总功、功率、机械效率的计算，用好不计绳重和摩擦时拉力F=（G+G轮）是本题的关键6（2009松北区二模）如图某人采取了三种不同方法往楼上运沙子，绳重及摩擦不计，下面的分析错误的是（）A三种方法运沙子上楼所做的有用功均为600JB乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力同时费了距离C乙方法做的总功为780J，丙方法运沙子上楼的效率约为87%D甲方法没有使用滑轮，所做的额外功最少，所以效率最高考点：功的计算；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：（1）有用功是由工作的目的决定的，不管使用何种机械，只要最终完成的工作任务一样，其有用功就是相同的；（2）使用不同方法时，除提沙子所做的功以外，其余的都是不想做但又不得不做的额外功，因此，分别找出其额外功的产生原因，进行计算即可；（3）在有用功相同的情况下，额外功越多的，其机械效率一定越低解答：解：A、三种方法的最终目的都是要将100N的沙子提升6m，因此，其有用功为W有用=Gh=100N6m=600J，是相同的此选项正确B、乙、丙两种方法使用了动滑轮可以省力，但多移动了距离，所以使用动滑轮省力，但费距离此选项正确；C、乙方法做的总功为W总乙=W有用+W额外2=Gh+（G动+G桶）h=100N6m+（20N+10N）6m=780J；丙方法做的总功为W总丙=W有用+W额外3=Gh+（G动+G袋）h=100N6m+（20N+5N）6m=690J；机械效率为=100%87%此选项正确；D、甲种方法W额外1=G总1h=（G人+G桶）h=（400+20）N6m=2520J；乙种方法W额外2=G总2h=（G动+G桶）h=（20+10）N6m=180J；丙种方法W额外3=G总3h=（G袋+G动）h=（5+10）N6m=90J；因为三种方法中的有用功相同，甲种方法的额外功最多，所以机械效率最低此选项错误故选D点评：此题重点考查了我们对有用功、额外功、总功的理解，有用功是工作的任务决定的，额外功是除工作任务以外不得不做的功，而总功是有用功与额外功的总和7（2013营口）如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（）A作用在绳自由端的拉力F为125NB在2s内做的有用功为900JC该套装置的机械效率为90%D若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小考点：滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：计算题；简单机械；功、功率、机械效率分析：已知物体质量，可以得到重力；不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的n分之一；已知物重和上升高度，利用W有用=Gh得到有用功；已知物体上升的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力和绳子自由端移动的距离，可以得到总功；已知有用功和总功，可以得到滑轮组的机械效率；在动滑轮重一定时，物重越大，滑轮组的机械效率越高解答：解：A、物体受到的重力为G=mg=45kg10N/kg=450N；由图知：承担物重的绳子有3段，作用在绳子自由端的拉力为F=（G+G动）=（450N+50N）167N此选项错误；B、拉力做的有用功为W有用=Gh=450N2m=900J此选项正确；C、拉力做的总功为W总=Fs=Fnh=32m=1000J，滑轮组的机械效率为=100%=100%=90%此选项正确；D、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高此选项错误故选B、C点评：此题考查了滑轮组的特点、机械效率的计算及影响因素和功率的计算，属于力学综合题，包含了力学主要的公式或规律，正确判断承担物重的绳子段数，是解决滑轮组问题的第一步8（2013武汉）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A45N、50%B45N、75%C60N、50%D60N、75%考点：滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：应用题；简单机械分析：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，知道物体和地面之间摩擦力的大小，从而可以计算出A处的拉力大小本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，可利用公式=计算出滑轮组的机械效率解答：解：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=45N，A处的拉力大小为FA=f=45N从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，F=30N，f=45N，滑轮组的机械效率为：=75%故选B点评：（1）此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率，在计算过程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的条件所迷惑（2）对于滑轮组的拉力的计算，首先要看清滑轮组的克服物体的重力做功，还是克服摩擦力做功当克服重力做功时，绳子自由端的拉力F=（G物+G动） 当克服摩擦力做功时，绳子自由端的拉力F=f9（2013宁波）如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m已知G=18N，F=10N这一过程中，不能得到的结论是（）A绳子自由端上升0.4mB拉力F做功4JC动滑轮重为2ND该动滑轮的机械效率为90%考点：动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：由图示可知，承重绳子的有效股数n=2，由滑轮组公式、功的公式、效率公式分析答题解答：解：由图示可知，滑轮承重绳子的有效股数n=2，A、绳子自由端上升的高度s=nh=20.2m=0.4m，故A正确；B、拉力的功W=Fs=10N0.4m=4J，故B正确；C、如果不考虑摩擦力，则F=，则G滑轮=nFG=210N18N=2N，实际上滑轮是存在摩擦的，因此滑轮的重力小于2N，故C错误；D、有用功W有=Gh=18N0.2m=3.6J，滑轮的效率=100%=100%=90%，故D正确；本题选择错误的，故选C点评：由图示求出绳子的有效股数，熟练应用滑轮组公式、功的公式、效率公式即可正确解题10（2013南通）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的物体缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率与物体重力G的关系可能符合下列图中的（）ABCD考点：滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：应用题；压轴题；功、功率、机械效率分析：从题可知，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，首先根据影响摩擦力大小的因素判断出绳与滑轮间的摩擦，再利用公式=判断出动滑轮的机械效率与物体重力G的关系解答：解：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点评：本题考查了使用动滑轮时机械效率的计算，要知道提升物重大小对机械效率的影响（同一滑轮组，机械效率随物重的增大而增大）11（2013临沂）下列关于简单机械的理解，正确的是（）A吃饭用的筷子是个省力杠杆B滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C使用杠杆，就是为了省力D使用定滑轮不省力但可以省距离考点：杠杆的分类；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：简单机械；功、功率、机械效率分析：A、根据筷子的特点，判断动力臂和阻力臂的大小关系，从而得出结论；B、掌握滑轮组机械效率的影响因素：被提升的物体重和动滑轮重；C、使用杠杆有时为了省力，有时为了省距离；D、掌握定滑轮的特点：不能省力，但可以改变用力方向解答：解：A、筷子的支点在上端，而阻力在最下端，动力作用在中间位置，所以阻力臂大于动力臂，为费力杠杆，所以A说法错误；B、滑轮组机械效率与被提升的物体重和动滑轮重有关，所以B说法正确；C、使用杠杆，有时为了省距离，如费力杠杆，所以C说法错误；D、定滑轮相当于等臂杠杆，不省力也不省距离，但可以改变用力方向，所以D错误故选B点评：此题考查了有关杠杆和滑轮组的知识，掌握杠杆的分类及特点，有关定滑轮、动滑轮的实质及特点要理解并掌握此题还考查了影响滑轮组机械效率的因素12（2013聊城）如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度u向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f下列说法正确的是（）A有用功的功率为fsB拉力的功率为3FsC装置的机械效率为D额外功为（3Ff）s考点：功率的计算；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：压轴题；功、功率、机械效率分析：（1）根据二力平衡的条件可知，物体做匀速运动时所受拉力等于摩擦力；克服摩擦力做的功为有用功；（2）已知动滑轮上绳子的段数可求拉力F移动的距离，根据公式W=Fs可求拉力F做的总功，知道有用功，求出额外功；求出拉力端移动的速度，利用P=Fv求拉力做功的功率；（3）有用功和总功的比值就是滑轮组的机械效率解答：解：A、该过程做的有用功为W有用=fs，故A错误；B、动滑轮上绳子的段数为3段，拉力F移动的速度为物体移动速度的3倍为3v，所以拉力做功的功率为P=F3v=3Fv，故B错误；C、机械效率为=，故C错误；D、动滑轮上绳子的段数为3段，总功W总=F3s=3Fs，拉力做的额外功W额=W总W有用=3Fsfs=（3Ff）s，故D正确故选D点评：本题考查有用功、总功和机械效率的计算，克服摩擦力做的功为有用功是本题的关键，难点是对动滑轮上绳子段数的判断13（2013黑龙江）如图所示的装置，工人用250N的力将重为400N的物体匀速提升2m，下列计算结果正确的是（）A有用功是800JB有用功是500JC机械效率为80%D机械效率为62.5%考点：有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：压轴题；功、功率、机械效率分析：由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；拉力F与拉力移动距离的乘积为总功；有用功与总功的比值是机械效率解答：解：有用功：W有=Gh=400N2m=800J；拉力F移动的距离：s=2h=22m=4m；拉力F所做的总功：W总=Fs=250N4m=1000J；滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%故选AC点评：本题考查了学生对总功、有用功和机械效率的理解和掌握，正确求出有用功和总功是关键二填空题（共5小题）14（2010大庆）用定滑轮匀速提升重为400N的物体，所用拉力为500N，物体升高的高度为2m，所用时间为5s此过程中，有用功为800J，拉力做功的功率为200W，定滑轮的机械效率为80%考点：功的计算；定滑轮及其工作特点；机械效率；功率的计算菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：有用功要用公式Gh计算，拉力做功的功率要先用FS计算拉力做功然后除以时间，机械效率要用有用功除以拉力做功得到解答：解：W有用=Gh=400N2m=800JW总=FS=500N2m=1000JP=200W=80%故答案为：800、200、80%点评：此题比较简单，只要记住公式代入数值计算就可15（2007攀枝花）如图所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2，（若不计绳重与摩擦），则W1小于W2，1大于2（填“大于”、“小于”或“等于”）考点：机械效率的大小比较；功的计算菁优网版权所有专题：计算题分析：由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小然后利用=100%即可比较出二者机械效率的大小解答：解：因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，甲中所做的总功为对一桶沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低即W1 小于W2，1 大于2故答案为：小于；大于点评：解答此题时学生要明确哪些是有用功，哪些是额外功，然后才能正确比较大小16（2013贵港模拟）用如图所示的滑轮组把一个重16N的物体A匀速拉高0.1m，绳子自由端的拉力F为10N，则此时滑轮组的机械效率1为80%若用此滑轮组把一个重量比物体A大的物体匀速拉高，此时滑轮组的机械效率为2，则12（选填“”“”或“=”）（不计绳重及滑轮组的摩擦）考点：机械效率的大小比较菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：由图可知，承担物重的绳子股数n=2，重物被提升h时，则拉力端移动的距离s=2h；（1）知道物重G和拉力大小F可以求出有用功和总功，根据机械效率的公式求1；（2）对机械效率公式进行变形可得=，据此即可得出机械效率与物重的关系解答：解：由图可知，n=2，s=2h=20.1m=0.2m，当提升G=16N的重物时，W有用=Gh=16N0.1m=1.6J，W总=Fs=10N0.2m=2J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%；不计绳重及滑轮组的摩擦时，由=可得，物体质量增加，即物体重力变大，故滑轮组的机械效率变大，即12故答案为：80%；点评：本题考查了滑轮组的特点和机械效率的计算，是对基本规律和公式的考查，不计绳重和摩擦时，利用好=是本题的关键17（2014章贡区模拟）如图所示的滑轮甲、乙及滑轮组丙（设滑轮规格相同）相比较，最省力的是乙，机械效率最小的是丙考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的大小比较菁优网版权所有专题：简单机械分析：（1）使用定滑轮可以改变用力方向，但不能省力；使用动滑轮可以省一半力，但不能改变用力方向，使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向；（2）把同一货物提到同一高度，做的有用功相同，但使用动滑轮和定滑轮做的额外功不同，据此分析机械效率的大小关系解答：解：（1）根据图甲可知，甲为定滑轮，定滑轮不省力；根据图乙可知，乙为动滑轮，使用动滑轮可以省一半力；根据图丙可知，丙为滑轮组，并且有两条绳子提升物体，因此可以省一半的力；由于丙中的摩擦大于乙中的摩擦力，因此最省力的是图乙（2）分别用图甲、乙和丙把同一个物体提升同样的高度，做的有用功相同；定滑轮只克服摩擦做额外功；动滑轮和滑轮组除克服摩擦还克服动滑轮做额外功；而滑轮组中克服摩擦做的功多，因此机械效率最小的是图丙故答案为：乙；丙点评：本题考查了定滑轮、动滑轮以及滑轮组工作特点的不同，并会用机械效率的知识分析滑轮效率的高低18（2013铁岭）如图所示，小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，小强所用拉力为25N，则A的重力做功为0J，拉力的功率为15W，此滑轮组的机械效率为80%考点：功的计算；机械效率的计算；功率的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：（1）做功的两个条件，首先判断重力和拉力是否做功，然后利用功的计算公式进行计算（2）知道拉力和运动的距离，根据W=Fs求出拉力做功多少，知道功的大小和时间，根据P=求出功率（3）知道滑动摩擦力，根据W=fs求出有用功，根据机械效率公式求出机械效率解答：解：（1）重力为800N的物体，在水平面上匀速前进6m，虽然有力，也有距离，但FS，所以没做功，即A的重力做功为0J（2）因重物有3段绳子承担，故s=3h=36m=18m，W=Fs=25N18m=450J，拉力的功率P=15W，（3）克服滑动摩擦力做的有用功为：W=fs=60N6m=360J滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%故答案为：0；15；80%点评：本题考查水平使用滑轮组拉力的计算，有两处关键的地方，一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力，故题目已知物体重力是个干扰条件；二是对动滑轮上绳子段数n的判断三解答题（共12小题）19（2013盘锦）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：实验序号钩码重/N动滑轮重/N拉力/N钩码上升的高度/m测力计移动的距离/m有用功/J总功/J机械效率/%40.52.30.20.40.80.9287.040.92.50.20.40.81.080.060.53.30.20.4（a）（b）（c）（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）1.2； （b）1.32； （c）90.9（或90.91、91）（2）通过比较两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关（选填“有关”或“无关”）（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是错误的（选填“正确”或“错误”）考点：滑轮（组）机械效率的测量实验；机械效率的计算菁优网版权所有专题：计算题；压轴题；信息给予题；实验探究题；控制变量法分析：（1）有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积，即W有用=Gh；总功等于拉力和测力计移动距离的乘积，即W总=FS；机械效率等于有用功和总功的比值，即=（2）研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力（3）同一个机械，额外功基本上不变，当提升的物体重力变化时，有用功在总功中占得比值就变化，机械效率也就变化解答：解：（1）第3次数据中，有用功W有用=Gh=6N0.2m=1.2J，总功W总=FS=3.3N0.4m=1.32J，机械效率=100%90.9%；（2）两次实验中，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，因此探究的是机械效率与动滑轮自重的关系；（3）比较，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械效率也不同，提的物体越重，机械效率越大故答案为：（1）1.2、1.32、90.9（或90.91或91）；（2）与、有关；（3）与、错误点评：（1）滑轮组的机械效率与提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数及摩擦有关；（2）同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大20（2013苏州）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作控制变量法（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关；（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验（a）按图1、3滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想A的，若实验测得两个