专题11机械效率压轴培优专题训练（原卷版）

专题11机械效率压轴培优专题训练（原卷版）1．如图所示，有一斜面长为、高为，现用力沿斜面将重力为的物体从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为。则下列关于斜面对物体的摩擦力的表达式中不正确的是（）A． B． C． D．2．在斜面上拉一个重的物体到高处（如图），沿斜边向上的拉力为，斜面长、高。把重物直接提升所做的功作为有用功，则有用功是，这个斜面的机械效率是，物体在斜面上受到的摩擦力是。3．如图所示，河底沉有一体积为的圆筒，将绳子一端系在河堤上，使绳子绕过圆筒，用手拉着绳子自由端，使圆筒沿河床滚动上升，人用的拉力为，河床坡度倾角为，机械效率为，求：圆筒的质量是多少？4．在斜面上将一个质量为的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图所示），所用时间为，斜面长、高，该斜面的机械效率为．求：（1）物体受到的拉力（2）物体在斜面上受到的摩擦力5．如图示，斜面长，用沿斜面方向的推力，将一个重为的物体由斜面底端匀速推到顶端的过程中，物体克服摩擦力做了的功，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。6．如图所示，用沿斜面向上的拉力，将一个质量的物体，从底端匀速拉到顶端，所用时间。已知斜面长度，斜面高度。（把重物直接提升所做的功为有用功），取。求：（1）该物体所受的重力；（2）拉力的功率；（3）此斜面的机械效率。7．一个额定功率为1瓦的玩具电动机，正常工作时在2秒内将150克的钩码匀速提高1米，则此装置的效率是。取10牛千克）8．如图所示，一卡车车厢车底底板距地面高，小张把一块长的钢板搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用的力，把一个大木厢从处推到处的车上，已知木箱重为．求：（1）小张推木箱做了多少功？（2）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数）9．地震灾区重建工作正在紧锣密鼓的进行，某村为了解决在地震中失去亲人的孤儿的生活问题，决定修建一所儿童福利院。其设计的房子剖面如图1所示。地基和房体的总质量为，与地面接触的地基总面积为．经勘察地面能够承担的压强为．问：（1）通过计算说明福利院能否按设计要求建盖？如果不能，应采取什么措施？（2）在修建过程中，工人师傅用如图2所示的装置将重的钢材从地面匀速吊上高的房顶，所用的拉力为，不计绳重和摩擦。求此装置的机械效率。10．电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实，平整场地的机械，由电动机、皮带轮，偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙），启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时时打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）（1）若打夯机以的平均速度沿直线前进，则前进了多少米？（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为，底面积为的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为次，则打夯机的机械效率是多少？电动机功率夯锤夯击土层的能量次夯锤着地面积前进速度夯击次数120次11．一台起重机将重的货物匀速提高。求：（1）起重机做的有用功；（2）如果额外功是，起重机的机械效率。12．一个质量为的工人，用如图所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖，已知装砖的托板重，每块砖重，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速将10块砖提升时，此装置的机械效率为．（取，结果保留1位小数）求：（1）拉力所做的有用功是多少？（2）动滑轮重力是多少？（3）该人站在地面上用此装置提升砖的过程中，此装置的机械效率最高可达多少？13．用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（1）实验中，测力计的示数为，钩码总重为，钩码上升高度为，若，，则杠杆的机械效率为。（2）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移至，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（填“变大”、“变小”或“不变”14．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，测力计的示数为，钩码总重为，钩码上升高度为，测力计移动距离为，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、两点，测量并计算得到如表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重钩码移动距离拉力测力计移动距离机械效率1点1.50.100.70.3071.42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：，原因是。15．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，为支点。总重为的钩码悬挂在杠杆上的点，竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，测得钩码上升的高度为，弹簧测力计示数为，其移动距离为。（1）该实验中做额外功的主要原因是，该杠杆的机械效率为（用题目中物理量的符号表示）；（2）钩码悬挂在点时，弹簧测力计拉力为，杠杆机械效率为，若同样的将钩码悬挂在点进行实验，仍将钩码缓慢提升高度，弹簧测力计拉力为，杠杆的机械效率为，忽略摩擦，则、（选填“大于”、“小于”或“等于”；（3）若保持钩码悬挂在点不变，而将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到点，仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，将钩码仍提升高度，忽略摩擦，此时杠杆的机械效率为，则（选填“大于”、“小于”或“等于”。16．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，测力计的示数为，钩码总重为，钩码上升高度为，测力计移动距离为，则杠杆的机械效率的表达式为（用上述测量量表示）。（2）为了进一步研究杠杆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、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钩码移动距离拉力测力计移动距离机械效率1点1.50.100.70.3071.42点2.00.151.20.30根据表中数据，请你填上表中所缺数据：（3）由表中数据，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：；理由：（说出一条即可）17．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）实验所用的弹簧测力计如图甲所示，在用它测力前应对它进行的操作是；（2）在点挂重为的钩码，经杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数如图乙所示，读数为，其他相关测量数据在下表①中，杠杆的机械效率为，将点所挂钩码重力增加为，再做一次实验，数据填写在②中。次数钩码总重钩码移动距离拉力测力计移动距离机械效率①1.00.100.30②1.50.100.70.3071.4①请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：；②根据表中数据，（能不能）得出在点挂钩码时，杠杆的机械效率与所挂钩码的重力关系的结论？如果能，请写出结论；如果不能，请简要理由，答：；（3）用该实验装置，研究杠杆的机械效率与挂钩码位置的关系，请你简述实验方案：。18．如图所示，杠杆在竖直向下拉力的作用下将一物体缓慢匀速提升。下表是提升物体时采集到的信息：物重端上升的高度端下降的竖直距离400.80.40.20.1（1）若不计杠杆自重和摩擦，求拉力的大小；（2）若实际拉力为，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。19．如图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置。实验时，用木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面。（1）用弹簧测力计拉着小车从底端位置沿斜面匀速运动到位置，弹簧测力计的示数为，此时斜面的机械效率为。（2）若将木块向右移，使木块左端与长木板处对齐，重复（1）中的实验，弹簧测力计的示数为，此时斜面的机械效率为。比较（1）、（2）可知，斜面的机械效率与斜面的有关。（3）若将小车四轮朝上倒置。重复（2）中的实验，则弹簧测力计示数变，机械效率变。比较（2）、（3）可知，斜面的机械效率与接触面的有关。20．用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表。实验次数物体种类物重斜面高沿斜面的拉力斜面长机械效率1木块4151.19060.62小车41590（1）沿斜面拉动物体时，应使其做匀速直线运动。（2）根据图示测力计的示数，拉力为，可知第2次实验的机械效率为．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，越小，机械效率越大。（3）第1次实验中，木块所受摩擦力为。21．小华想“探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？”提出以下的猜想：．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验，记录的实验数据如下表：实验次数物重斜面高斜面长沿斜面拉力机械效率150.31.252.0280.31.25380.41.253.8（1）第1次实验中，斜面的机械效率为，第2次实验中，沿斜面的拉力为，通过对比实验1、2数据，可验证小华的猜想（填写字母）。（2）实验时要使斜面高变大，应该把木板下面的木块向移动（选填“左”或“右”；通过对比实验两种数据，可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。（3）第1次实验中，物体所受摩擦力为。22．小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：实验次数斜面倾角物重斜面高度沿斜面拉力斜面长有用功总功机械效率①10.70.910.977.8②10.50.710.50.771.4③20.51.4111.4（1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）。（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向移动（选填“左”或“右”。（3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越。（4）通过对比实验的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力。23．如图是小明同学探究“斜面的机械效率跟什么因素有关”的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物块重斜面高度沿斜面拉力斜面长机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.713最陡100.58.41（1）小明探究的是斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为。（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越。（3）第三次