11.5机械效率 同步练习题
2023-2024学年物理苏科版九年级上册
一、单选题
1．一个滑轮组经改装后提高了机械效率，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（ ）
A．做的有用功减少了 B．有用功不变，总功减少了
C．总功不变，有用功增加了 D．总功不变，额外功减少了
2．如图，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为90N的物体。不计绳重与摩擦，则该同学所用动滑轮的机械效率可能值是（ ）
A．大于90% B．等于90% C．小于90% D．不确定
3．小明用动滑轮竖直向上提升重物，下列措施能提高动滑轮机械效率的是（ ）
A．减小动滑轮的重力 B．增大重物上升的高度
C．减小物体的重力 D．增大重物上升的速度
4．如图所示，一工人用该滑轮组在10s内将质量为300kg的重物匀速提升了6m，其工作期间的机械效率为60%，钢丝绳能承受的最大拉力为8000N（不计绳重与摩擦），则下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为200N
B．拉力的功率为1.5×103W
C．该吊车在这段时间里所做的额外功为1.2×104J
D．该吊车能吊起的最大重物的质量为400kg
5．如图所示，拉力F
为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为10N B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F增大到12N时，物体B开始向左运动
6．下列说法中正确的是（ ）
A．小刚比小明做功多，且做功所用时间比小明少，则小刚的功率一定比小明的功率大
B．小刚比小明做功多，则小刚的功率一定比小明的功率大
C．额外功越少，机械效率越高
D．机械做功越快，机械效率越高
7．如图所示，物体浸没在水中，工人用 200N 的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升 2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是 80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为 40W
B．物体在水中受到的浮力为 320N
C．物体的体积为 8×10-3m3
D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于 80%
8．斜面的高与长如图所示，将重为200牛的物体匀速拉上该斜面，拉力为50牛，下列说法正确的是
A．拉力做功200焦
B．额外功是200焦
C．有用功是200焦
D．重力没有做功
9．用图的装置匀速吊起一个重为2N的物体，下列有关说法正确的是（ ）
A．图中滑轮的作用是改变用力的方向 B．拉力F的大小一定为1N
C．该装置的机械效率可达到100% D．增大提升的物重，机械效率会增大
10．在斜面上将一个重为4N的物体匀速拉到高处，如图所示。拉力F＝1.8N，物体沿斜面运动距离s＝1.2m，上升高度h=0.3m。则下列说法正确的是（ ）
A．物体受到斜面的摩擦力为0.8N
B．物体在匀速运动过程中，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
C．斜面是一种省力的机械，所以越省力，机械效率越高
D．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
11．如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端用时2s，若拉力所做的功为6J。则下列说法正确的是（ ）
①拉力为5N
②拉力的功率为3W
③拉力所做的额外功为1.5J
④提升物体所做的有用功为5J
A．①② B．①③ C．②③ D．①④
二、填空题
12．用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m，机械效率为80％。则有用功为 J，拉力的功率为 W，若增大所提物体的重力，则滑轮组机械效率将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
13．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是 N，滑轮组的机械效率为 。（不考虑绳重和摩擦）
14．如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为 m/s，人做的功为 J，千斤顶的效率是 %。
15．如图，斜面长3米，高1米，工人用400N的力沿斜面方向将重为840N的箱子匀速推到车上，在此过程中工人所做的有用功为 J，斜面的机械效率为 %，箱子受到的摩擦力为 N。
16．如图所示，有一斜面长L=6m，高h=3m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N 的拉力，将250N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为 J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 N。
三、实验题
17．如图，一木箱重480N，用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。整个过程的额外功是240J，则拉力= ，斜面的机械效率= 。
18．小华同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示，他首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
斜面倾斜角θ 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
12° 5 0.2 1 2.1 2.1 48%
30° 5 0.5 1 3.6 2.5 69%
45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3
（1）请你替小华在上表中的空格处填上适当的数据；
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾角θ越 ，斜面越省力，斜面的机械效率越 ；
（3）实验过程中拉力的方向应与斜面 ；
（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程度不变，只改变 ，这种研究问题的方法我们称之为 法。
19．小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：
实验次数 斜面的倾斜程度 物体重 G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55
(1)沿斜面拉动物体时，应使其做 运动；
(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为 J，机械效率是 ；
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 ；
(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下， 。
四、计算题
20．如图所示，用滑轮组从10m深的水库中以0.5m/s的速度匀速提起底面积为0.05m2、高2m的实心圆柱体，该物体的密度是2.0×103kg/m3。已知绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为500N（不计摩擦和绳重，g取10N/kg）。求：
(1)该物体露出水面前所受的浮力；
(2)将物体匀速提升至露出水面前，该装置的机械效率为80%，装置所做的额外功；
(3)判断在提升的过程中绳子会不会被拉断，写出分析过程。若绳子能被拉断，求经过多长时间被拉断？
21．斜面是在生活和生产中常见的简单机械，也是物理实验中常用的实验器材。如图所示，将重力为50N的木块放在斜面上，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块移动1m，记下测力计的示数，测出此过程木块上升高度为0.2m，经过计算得知斜面的机械效率为62.5%，求：
（1）匀速拉动时，弹簧测力计对木块的拉力大小？
（2）木块在斜面上运动时受到的滑动摩擦力大小？
22．如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为1100N的泥土匀速提升5m。不计绳重和摩擦，在这段时间内：
（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）动滑轮重力是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
（4）拉力F做功的功率是多少？
参考答案：
1．B
2．B
3．A
4．C
5．C
6．A
7．C
8．B
9．D
10．A
11．A
12． 800 100 增大
13． 250 80%
14． 0.014 200 70
15． 840 70 120
16． 900 25
17． 150 60%
18． 1 3.6 81% 小 低 平行 斜面倾角 小车重力 控制变量
19． 匀速直线 1.25 80.6% 省力 同一斜面，斜面越陡机械效率越高
20．(1)1000N；(2)2000J；
21．（1）16N；（2）6N
22．（1）5500J；（2）100N；（3）91.7%；（4）100W
