12.3 机械效率知识点题库

如图，用大小为l.2N的拉力将重为2N的物体竖直向上匀速提升5cm，求:

（1）对物体做的有用功为多少？
（2）动滑轮的机械效率为多少？

交流与评估是科学探究的一个重要环节.光明中学的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：

实验小组	钩码重G（N）	动滑轮G′（N）	拉力F（N）	滑轮组的机械效率η
1	0.5	0.4	0.35	47.6％
2	0.5	0.4	0.38	43.9％
3	1	0.6	0.62	53.8％
4	1	0.8	0.71	46.9％
5	2	0.6	0.98	68.0％
6	2	0.8	1.06	62.9％

请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：

（1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？
（2） 1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是下列的（）

A . 滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同 B . 测拉力时没有使测力计匀速上升 C . 测拉力时拉力的方向没有竖直向上 D . 钩码被提升的高度不同
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）:

用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的货物，不计绳重以及各种摩擦，则（　　）

A . 甲滑轮组较省力，它的机械效率也比较高 B . 乙滑轮组较省力，它的机械效率也比较高 C . 甲滑轮组较省力，两滑轮组机械效率相同 D . 乙滑轮组较省力，两滑轮组机械效率相同

物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率时，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中不正确的有（）

A . 匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力 B . 斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关 C . 匀速拉动木块的过程中，木块的动能不变 D . 匀速拉动时，木块是要克服摩擦力做额外功的

如图所示，起重机与滑轮组做相同的（选填“总功”、“有用功”或“额外功”），滑轮组需要花费较多的时间，衡量机械这种做功性能的物理量是（选填“效率”或“功率”）．

为了模拟水中物体被打捞的情境，同学们课外作如下探究：如图，用滑轮组将重200N的物体从底面积为400cm²的圆柱形容器中提起，容器中水面由90cm降到70cm．已知每个滑轮重均为20N（不计绳重、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦）．求：

（1）所提起物体的密度
（2）物体完全出水后继续上升的过程中，滑轮组的机械效率．

如图所示，用一个重为2N的动滑轮，把重10N的物体在2s内竖直匀速提升0.2m（不考虑绳子重力和摩擦），则自由端施加的拉力F=N，该动滑轮的机械效率为，为提高该动滑轮的机械效率可以采取的措施是（写出一种即可）.

在探究“滑轮组机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了 4 次测量，用图甲所示装置测得前 3 组数据，用图乙装置测得第 4 组数据，如下表：

实验次数	物重 G 物/N	动滑轮重 G 动/N	钩码上升的高度 h/m	动力 F/N	动力作用点移动的距离 s/cm	滑轮组的机械效率 η
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	2	0.5	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0%

（1）根据表中前 3 次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法.
（2）在实验中，测量绳端拉力 F 时，应尽量匀速拉动弹簧测力计，读出第 4 次实验时乙图中弹簧测力计的示数为N，第3次实验时滑轮组的机械效率为.
（3）由表中第 1、2、3 组数据可知：.
（4）由表中第 3、4 组数据可知，滑轮组的机械效率与有关.（摩擦力忽略不计）

如图所示，工人用滑轮组提升重为400N的货物所用拉力恒为240N，货物被匀速提升10m。求：

（1）工人做的功
（2）滑轮组的机械效率

关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（）

A . 物体受到的力越大，力对物休做功就越多 B . 将掉在地上的物理课本捡到桌面上，需要做20J的功 C . 使用机械效率越高的机械，完成一定量的功就越快 D . 完成一定量的功越快的机械，功率就越大

如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B．完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳

不会断裂，g＝10N/kg）。求：

（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%，物体A的密度是多少。
（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm³的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。

如图所示，工人利用滑轮组将矿井中重物匀速提升了16m，用时100s，货物重力是400N。人拉绳子的功率是80W。试求：

（1）货物上升的速度是多少？
（2）工人对绳子的拉力做功是多少
（3）提升重物时，滑轮组的机械效率是多少？

如图所示，用一个滑轮组匀速提升重0.9M的物体，在物体匀速上升5cm的过程中，弹簧测力计的示数为0.4N。（不计摩擦及绳重）求：

（1）在此过程中拉力做的功；
（2）该滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮受到的重力。

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，测得的实验数据如下表：

次数	钩码总重G/N	钩码上升的高度h/m	绳端的拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3	74%
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，可提高滑轮组的机械效率。
（2）分析第1、3次实验数据可知：滑轮组的机械效率与有关。
（3）分析两次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。

如图所示，建筑工人用滑轮组将重480N的建筑材料提高6m，绳子自由端的拉力为300N（不计绳重和摩擦），求：

（1）工人做的有用功；
（2）工人做的总功；
（3）滑轮组的机械效率。

如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m、5m，高度相同，两个工人分别沿斜面向上的拉力F_甲、Fz把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等，此过程拉力F_甲、F_乙所做的功分别为W_甲、W_乙，功率分别为 P_甲、P_乙，机械效率分别为 η_甲、η_乙，下列说法正确的是（）

A . F_甲：F_乙=5：4 B . W_甲： W_乙=5：4 C . P_甲：P_乙=4：5 D . η_甲：η_乙=1：1

小刚同学想测量家中一头肥猪的重，如图所示，他用绳将猪绑住挂在木棒的B点，将棒的一端O放在石坎上，人通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端，是木棒刚好达到水平位置；已知测力计的示数F＝320N，OA＝1.6m，OB＝0.4m。问：

（1）请你根据以上数据计算猪的重力大约是多少？
（2）你认为利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大还是偏小，并说明产生误差的原因是什么？
（3）如果猪的实际重力为1200N猪被拉离地面0.1m，这个过程杠杆装置的机械效率是多少？

利用如图所示装置，把质量为3kg，密度为3×10³kg/m³的石块从水面下2m处，匀速竖直往上拉，石块被拉出水面后，继续匀速上升2m；已知动滑轮重为10N，不计绳重以及绳子与滑轮间的摩擦；

求：

（1）石块浸没在水中所受到的浮力？
（2）石块浸没在水中匀速上升2m，图中绳自由端拉力F的大小？
（3）石块离开水面后匀速上升2m，这个装置的机械效率？

东台“文明城市”的创建让台城更加美洁净，致敬劳动者的辛劳付出！如图所示，园林工人使用的剪刀属于杠杆，环卫工人使用的扫帚可以省。如图所示是小强同学国庆节去风景区走的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的。

如图所示为大疆航拍无人机，由于体积小，操控安全方便，拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢，下表是它的部分技术参数。

总质量（含电池及桨）	900g	四脚着地总面积	5cm²
最大上升速度	8m/s	电池容量	5000mAh
最大水平飞行速度	21m/s	正常工作电压	15V
最大上升高度	8000m	飞行时间	约46min

（1）该无人机重为多少牛顿；
（2）无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压强为多少；
（3）无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少；
（4）电池充满后储存的电能是多少焦耳；
（5）某次航拍过程中，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%，则该过程中无人机电池工作电流多大。（不计空气阻力）

12.3 机械效率 知识点题库

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