11.3 如何提高機(jī)械效率—滬粵版九年級物理上冊檢測

1、11.3 如何提高機(jī)械效率知識點(diǎn)一、什么是有用功與額外功1某同學(xué)用水桶從井中打水，他對桶所做的功是_功，對水做的功是_功。若他不小心把桶掉進(jìn)井里，他在撈桶時桶里帶了-些水，此時他對桶所做的功是_功，對水所做的功是_功。2下列關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法正確的是（）A做功多的機(jī)器機(jī)械效率一定高B功率大的機(jī)器做功時間一定短C機(jī)械效率高的機(jī)器功率一定大D滑輪組可以通過減輕動滑輪重加潤滑油等方法提高機(jī)械效率3小明在研究水桶的構(gòu)造時，不小心將水桶弄掉進(jìn)水里，在他打撈時桶里帶些水。下列所述中屬于有用功的是（）A把桶中水提高所做的功B手對繩子拉力做的功C提桶和桶中的水做的功D把桶提高做的功4某工地的工人在施

2、工過程中，用如圖所示的滑輪組提升重480N的建筑材料，所用的拉力F大小為200N，建筑材料以0.2m/s的速度被勻速提升了2m。求：(1)工人做的有用功；(2)拉力F的功率；知識點(diǎn)二、什么是機(jī)械效率5以下是某同學(xué)對機(jī)械效率的一些理解，其中正確的是（ ）A機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快B有用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械效率一定越高C做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高D越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率一定越高6用相同的滑輪和繩子分別組成如圖的甲、乙兩個滑輪組，把相同的重物勻速提升相同的高度，甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率分別為甲、乙，拉力對滑輪組所做的功分別為W甲、W乙，若不計(jì)繩重及摩擦，則甲_乙，W甲 _ W

3、乙。（填“大于”、“等于”或“小于”）7如圖所示，工人用滑輪組勻速提升重800N的貨物，所用的拉力F為500N，貨物在50s內(nèi)勻速上升5m。在此過程中，繩子自由端F下降的速度是_m/s；所做的有用功率是_W；滑輪組的機(jī)械效率是_。知識點(diǎn)三、測算滑輪組的機(jī)械效率8某實(shí)驗(yàn)小組利用圖所示裝置測滑輪組機(jī)械效率，記錄數(shù)據(jù)如表：請根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，將表格填寫完整。拉力F(N)繩子自由端通過的距離s(m)鉤碼重力G(N)有用功（J）總功（J）機(jī)械效率（%）2_3_0.8_9測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)裝置和數(shù)據(jù)記錄表如下：次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升的高度h/m繩端拉力F/N繩端移動的距離s/m機(jī)械效率12.00

4、.100.90.3074.1%22.00.150.90.4574.1%32.00.200.90.6074.1%44.00.201.60.60第4次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為_。分析表中數(shù)據(jù)可得：利用相同的滑輪組提升同一物體，物體上升的高度不同，滑輪組的機(jī)械效率_；提升不同的物體，物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率_。10如圖所示，是小俊同學(xué)測量滑輪組機(jī)械效率時的實(shí)驗(yàn)示意圖，請完成下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)原理是_；(2)圖丙實(shí)驗(yàn)過程中測力計(jì)的示數(shù)為_N，不計(jì)摩擦及繩重，若動滑輪重1.8N，此次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為_；(3)如圖做了甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，可知是為了探究_因素對滑輪組機(jī)械效率的影響。鞏固練習(xí)1

5、如圖所示，用滑輪組把重為50N的貨物在2s內(nèi)勻速提高2m，拉力為20N，不計(jì)繩重及摩擦，則下列說法正確的是（）A動滑輪重為20NB拉力做的功為80JC拉力的功率為60WD滑輪組的機(jī)械效率為60%2如圖所示，甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法，忽略繩重及摩擦。用圖甲繞法勻速提升重 900N 的物體時，機(jī)械效率為90%。下列判斷正確的是（ ）A拉力 F1 的大小為 450NB用圖乙繞法勻速提升 300N 重物時，機(jī)械效率為 75%C滑輪組中的動滑輪相當(dāng)于一個省距離的杠桿D分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度， F2 做功少3如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端

6、勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f，則下列關(guān)于斜面機(jī)械效率的表達(dá)式正確的是（）A=×100%B=×100%C=×100%D=×100%4如圖，在斜面上將一個重5N的物體勻速拉到頂端。沿斜面向上的拉力為2N，斜面長4m，高1m。則拉力做的有用功為_J，斜面的機(jī)械效率為_。5工人用如圖裝置搬運(yùn)石塊A。已知A重1200N，在20s內(nèi)沿水平方向勻速移動3m，工人所用拉力F為120N，那么A移動速度為_m/s，此過程拉力F做功為_J；如果此裝置機(jī)械效率為75%，則石塊A受到的摩擦力為_N。6如圖所示，用滑輪組拉動重為70N的物體A，使物體A在水平方向上移動

7、5m，所用拉力F為20N，地對物體A的摩擦力為30N，則拉力F做的功為_J，滑輪組的機(jī)械效率為_。7如圖，是小強(qiáng)模仿建筑工地上起重機(jī)吊臂工作設(shè)計(jì)的一個滑輪組，他把100N的重物勻速提升0.2m用時4s，測得拉力為40N，此過程中繩端移動的距離為_m，有用功為_J，總功為_J，拉力功率為_W；若提升的重物增加，機(jī)械效率將_。（選填“增大”、“減小”或“不變”）8在“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼所受的重力提升高度拉力繩端移動的距離機(jī)械效率122436（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上_ 拉動彈簧測力計(jì)，

8、使鉤碼升高；（2）表格中編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為_ ，編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為_ ；（3）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與_ 有關(guān)；（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機(jī)械效率_ 選填“變大”“變小”或“不變”。9斜面是一種簡單機(jī)械，生活中人們常常利用它來省力。斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和物體重力有關(guān)，小明想探究“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系”。于是他找來木塊A長木扳B三個高度不同的長方體C和一把彈簧測力計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜程度木塊重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木塊沿斜面移動的距離s/m斜面的機(jī)械效率

9、1較緩50.23.30.560.6%2較陡50.253.80.565.8%3最陡50.34.20.5（1）除上述器材外，小明要完成實(shí)驗(yàn)還需要的一種器材是_。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)沿斜面向上拉動木塊，使木塊做_運(yùn)動。（3）實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如表，則第3次實(shí)驗(yàn)時斜面的機(jī)械效率為_。（4）分析比較表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是： _。10滑輪組在建筑中應(yīng)用廣泛，如圖所示為建筑工人自制的滑輪組。某工人用10s 時間，將質(zhì)量為90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。（g取10 N/kg）求：(1)物體所受重力；(2)求該工人通過滑輪組所做的有用功；(3)工人拉力所做功的功率；(4)滑輪組的機(jī)械效率。11

10、如圖所示，斜面長s8m，高h(yuǎn)3m用平行于斜面F50N的拉力，將重力為G100N的物體，由斜面的底端勻速拉到頂端，用時t10s。求：(1)拉力做功的功率P；(2)該斜面的機(jī)械效率；(3)物體受到的摩擦力f。參考答案1額外 有用 有用 額外 【詳解】12當(dāng)用桶從井中打水時，我們的目的就是為了把水提上來，所以對水做的功為有用功；但水是盛在水桶里面的，又不得不對水桶做功，所以對水桶做的功為額外功。34若桶掉到井里而將桶打撈上來時，我們的目的就是為了把水桶提上來，所以對水桶做的功為有用功；但水桶里面有一些水，又不得不對水做功，所以對水做的功為額外功。2D【詳解】A總功相同，有用功多的機(jī)器機(jī)械效率一定高，

11、故A錯誤；B做相同的功，功率大的機(jī)器做功時間一定短，故B錯誤；C功率與機(jī)械效率無關(guān)，故C錯誤；D滑輪組可以通過減輕動滑輪重加潤滑油等方法提高機(jī)械效率，故D正確。故選D。3D【詳解】小明的目的就是為了把水桶提上來，所以對水桶做的功為有用功；但水桶里面有一些水，又不得不對水做功，所以對水做的功為額外功；手對繩子拉力做的功，包括對水做的功、對桶做的功、對繩子做的功，為總功。故選D。4(1)960J；(2)120W；【詳解】(1)工人做的有用功轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能變化量，即(2)由圖可知，滑輪組的n=3，繩子自由端F的速度是則拉力F的功率為答：(1)工人做的有用功為960J；(2)拉力F的功率為120

12、W；5B【詳解】A機(jī)械效率越高，說明有用功占總功的比例大，不能說明機(jī)械做功一定越快，故A錯誤；B機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，有用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械效率一定越高，故B正確；C機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率不一定越高，故C錯誤；D機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，機(jī)械效率與省力情況無關(guān)，故D錯誤。故選B。6等于 等于 【詳解】1甲、乙兩滑輪組把相同的重物勻速提升相同的高度，所做所做有用功是相同的，因?yàn)槭窍嗤幕?，不?jì)繩重及摩擦，所以克服滑輪重力所做的額外功是相同的，所以甲、乙中總功是相同的，根據(jù)，甲、乙的機(jī)械效率是相同的，故。2拉力做的功是總功，甲、乙中有

13、用功和額外功都相同，所以總功也相同，故。70.2 80 80% 【詳解】1由圖可知，滑輪組的n=2，貨物上升速度為繩子自由端F下降的速度是2所做的有用功是故有用功率為3所做的總功為則滑輪組的機(jī)械效率是80.4 0.6 75% 【詳解】1根據(jù)W=Fs，可知繩子自由端移動的距離2滑輪組的繩子的有效段數(shù)為2，繩子自由端通過的距離與物體提升高度的關(guān)系h關(guān)系為s=nh，物體提升的高度克服鉤碼重力做的有用功W有=Gh=3N×0.2m=0.6J3滑輪組的機(jī)械效率983.3 相同 大 【詳解】第四次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率；利用同一個滑輪組拉相同物體上升不同高度，可由公式得，G物及F不變，則機(jī)械效率不變。10

14、2.4 75% 被提升物體重力 【詳解】1滑輪組的機(jī)械效率2圖丙中彈簧測力計(jì)分度值為0.2N，大小為2.4N。3圖丙繩子股數(shù)n=3，滑輪組的機(jī)械效率4如圖甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，使用的是同一個滑輪組，改變的是鉤碼的重力，所以是為了探究被提升物體重力因素對滑輪組機(jī)械效率的影響。鞏固練習(xí)1C【詳解】A由圖可知滑輪組的n=3，不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，由受力分析可知則動滑輪重為故A錯誤；B繩端移動距離為則拉力做的功為故B錯誤；C拉力的功率為故C正確；D滑輪組做的有用功為則滑輪組的機(jī)械效率為故D錯誤。故選C。2B【詳解】A甲滑輪組的n=2，機(jī)械效率為則拉力 F1 的大小為故A錯誤；B由甲可知，動滑輪重為乙滑輪組的

15、n=3，用圖乙繞法勻速提升 300N 重物時，機(jī)械效率為故B正確；C滑輪組中的動滑輪省力，相當(dāng)于一個省力的杠桿，故C錯誤；D分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，即有用功相同，由機(jī)械效率計(jì)算式可知，重物、動滑輪相同時機(jī)械效率相同，故兩個滑輪組拉力做功也相同，故D錯誤。故選B。3D【詳解】D斜面的高為h，物體的重力為G，有用功為W有用=Gh又斜面長為L，拉力為F，總功為W總=FL則機(jī)械效率為=而物體與斜面的摩擦力為f，額外功為W額外=fL則總功為W總=W有用+W額外=Gh+fL，故機(jī)械效率為=×100%=×100%故D正確；A選項(xiàng)中是有用功與額外功的比值，不是機(jī)械效率，

16、故A錯；B選項(xiàng)中是有用功與有用功的比值，不是機(jī)械效率，故B錯；C選項(xiàng)中是有用功與（總功加上額外功）的比值，不是機(jī)械效率，故C錯。故選D。4 5 62.5%【解析】解：（1）拉力做的有用功：W有用=Gh=5N×1m=5J；（2）拉力F對物體做的總功：W總=Fs=2N×4m=8J，斜面的機(jī)械效率：=×100%=62.5%。點(diǎn)睛：明確有用功、總功的含義是關(guān)鍵。知道物體重力和斜面高，利用W=Gh求拉力做的有用功；知道拉力和斜面長，利用W=Fs求拉力F對物體做的總功，則斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。50.15 1080 270 【詳解】1A移動的速度2拉力做功W總=F

17、s=F3h=120N×3×3m=1080J3據(jù)得，石塊A所受的拉力做的有用功為而石塊勻速移動時，受到的拉力與摩擦力是平衡力，所以6200 75% 【詳解】1由圖可知：n=2，繩子自由端移動的距離s=ns=2×5m=10m拉力F做的功WF=F拉s=20N×10m=200J2該裝置的機(jī)械效率70.6 20 24 6 增大 【詳解】1由圖可知，滑輪組中n=3，則繩端移動的距離為2有用功為3總功為4拉力功率為5滑輪組的機(jī)械效率為若提升的重物增加，額外項(xiàng)不變，有用功增大，故有用功的比例增加，故機(jī)械效率增大。8勻速 提起物體受到的重力 不變 【詳解】（1）1實(shí)驗(yàn)中為

18、使物體處于平衡狀態(tài)，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高；（2）23彈簧測力計(jì)的分度值為02N，表格中編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為24N，第三實(shí)驗(yàn)中，（3）4分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)鉤碼所受的重力越大機(jī)械效率越高，可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與所提物體受到的重力有關(guān)；（4）5若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時，由于動滑輪的重力不變，滑輪組的機(jī)械效率不變。9刻度尺 勻速直線 71.43% 物體重力一定時，斜面越陡，斜面的機(jī)械效率越高 【詳解】（1）做功，需要彈簧測力計(jì)測量拉力和重力，還需要測量斜面的高度和木塊沿斜面移動的距離，因此還需要使用長度的測量工具刻度尺；（2）為了保證彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，就要讓木塊做勻速直線運(yùn)動；（3）第三次實(shí)驗(yàn)時，斜面的機(jī)械效率 （4）由圖中數(shù)據(jù)可知：物體重力一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高。10（1）900N；（2）4500J；（3