3认识简单机械3机械效率

经典例题
1. 质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如下列图，绳的自由端拉力为25N。

求石块在上升过程中：
(1)石块受到的浮力为多少？
(2)绳的自由端拉力做功为多少？
(3)动滑轮的机械效率为多少？(ρ石=3×l03 kg/m3，g=l0N/kg)
2. 如下列图，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子l0s 内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g= l0N/kg。

求：
(1)箱子受到的重力；
(2)工人做的有用功；
(3)滑轮组的机械效率；
(4)工人所做总功的功率。

3. 某尝试小组的同学在探究斜面的机械效率时，他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动，收集了下表中的尝试数据：
尝试次数斜面的倾
斜程度
小车重力
N
斜面高度
m
沿斜面拉力
N
斜面长
m
机械
效率
l 较缓 5 1 45%
2 较陡 5 1 69%
3 最陡 5 l 83%
(2)阐发上表中的数据还可得出：当斜面____时，斜面的机械效率最大；
(3)该小组又做了第4次尝试：他们在斜面上铺上棉布，使斜面变糨糙，保持斜面高和长
别离为和1m，用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动，读出这时弹簧测力计的示数为，那么他们测出斜面的机械效率为____。

把第4次与第____次的测量成果比拟较，才能得出：当斜面越粗拙时斜面的机械效率越小。

4. 小芳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，如下列图。

她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角Ɵ的大小屡次测量，得到下表所示的数据：
斜面倾斜角Ɵ12°30°45°
小车重N 5 5 5
斜面高度m
斜面长m l 1 1
拉力N 3.6
有用功J
总功J
机械效率48% 69%
(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。

(2)阐发上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角Ɵ越____，斜面越省力，斜面的机械效率越____。

(3)尝试过程中拉力的标的目的应与斜瑟____。

(4)假设想探究斜面的机械效率与物重的关系，那么要保持____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。

5. 某尝试小组在测滑轮组机械效率的尝试中得到的数据如下表所示，尝试装置如下列图。

尝试次数 1 2 3
钩码重N 4 4 6
钩码上升高度m 0.1
绳端拉力N
绳端移动距离m 0.3
机械效率74% 57% 83%
(1)通过表中数据可阐发出尝试l是用____图做的尝试，尝试2是用____图做的尝试。

通过尝试1和尝试2的数据阐发可得出结论：使用不同的滑轮组，提升不异的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率____。

(2)比较尝试l和尝试3可得正确结论：使用同一滑轮组，____，可以提高滑轮组的机械效率。

6. 某同学测量滑轮组的机械效率时，先用弹簧测力计测出物重G，按图所示组装好器材，拉动弹簧测力计使物体匀速上升，用刻度尺别离测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F，最后，按照公式ƞ=Gh/Fs ×100% 算出滑轮组的机械效率。

(l)以上操作过程存在一处错误，请在错误的句子下面画上横线，并写出正确的操作方法：。

(2)为了提高滑轮组提升物体时的机械效率，请提出两条办法：
①
②
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1．以下关于有用功和总功的说法中，正确的选项是( )
A．用水桶从井中提水时，对桶做的功是有用功
B．用水桶从井中提水时，对水做的功是总功
C．桶掉到井里，从井里把桶捞起来时，对桶做的功是有用功
D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来时，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功2．简单机械的机械效率高是指( )
A．有用功多B．额外功少
C．总功多D．有用功占总功的比例高
3．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们别离把不异质量的物体匀速提升不异的高度。

两者比拟，甲升降机( )
A．电动机做的总功较少B．电动机做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少D．提升重物做的有用功较多
4. 用四个完全不异的滑轮和两根不异的绳子组成如下列图的甲、乙两个滑轮组，不计绳子
与滑轮的摩擦( )
A．甲较省力且机械效率较高
B．乙较省力且机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率不异
D．两个滑轮组省力程度不异，机械效率不同
5．如下列图，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，那么以下说法中正确的选项是( )
A．拉起的物体质量越大，机械效率越高
B．动滑轮的质量越大，机械效率越高
C．拉起的物体的速度越大，机械效率越高
D．物体被拉起的越高，机械效率越高
6．如下列图，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面标的目的400N的力把重l 600N的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是J，斜面的机械效率是
7．如下列图，斜面长5m，高2m，拉力为50N。

操纵这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。

那么拉力做功的功率为____W，该装置的机械效率为____。

8．用如下列图的尝试装置测量杠杆的机械效率。

尝试时，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)尝试中，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，那么杠杆的机械效率为%。

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，一位同学用该尝试装置，先后将钩码挂在A、日两点，测量并计算得到下表所示的两组数据
次数钩码吊
挂点
钩码总重
N
钩码移动
距离m
拉力N
测力计移动
距离m
机械效
率%
l A点0.7 0. 30
2 B点0. 30
按照表中数据，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____；请简要说明两层次由：①；②
9. 2007年5月6日上午，全球瞩目的“南海1号〞古沉船整体打捞步履正式启动。

我国打捞工作者和相关领域的专家为了让这一艘漂浮于南海25m深处近千年的古船重见天日，做了很多科技攻关，取得了重大的技术冲破。

“华天龙〞号起吊船抵达打捞现场后，将质量为l000t 的钢制沉井吊起，如下列图。

此时滑轮组的机械效率为85%．那么钢缆拉力F为多大(g 取l0N/kg，成果保留三位有效数字)
中考能力测试
1．下面是四位同学在探究斜面的机械效率时，测得的机械效率数据，此中可能正确的选项是( ) A.0% B.80% C.100% D.125%
2．现要操纵斜面将木箱拉上汽车，以下做法中可以提高斜面机械效率的是( )
A．以较快的速度拉木箱B．以较慢的速度拉木箱
C．减小斜面的倾斜程度D．增大斜面的倾斜程度
3．别离用不异的两个滑轮组成三种装置：一个定滑轮；一个动滑轮；滑轮组。

用这三种装置先后将一个重力为G的物体提高h〔忽略绳重〕，此中机械效率最大的是( )
A．定滑轮B．动滑轮
C．滑轮组D．三种装置都一样
4．用机械效率为80%的滑轮组匀速提升200N的重物，绳自由端拉力为50N，滑轮组上承受拉力的绳子段数是( )
A．2段B．3段C．4段段
5．体重为400N的小明由于找不到其他的机械。

只好亲自动手将100N重的物体搬到3m 高的楼上。

他对物体做的功是J，他的效率是。

6．如下列图，为测量滑轮组机械效率的尝试装置，钩码总重4N。

(1)尝试时要竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小为1. 6N，假设弹簧测力计向上移动21cm，那么钩码上升的高度为cm，该滑轮组的机械效率为。

(2)假设仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将〔填“增大〞“减小〞或“不变〞〕。

(3)阐发一下此滑轮组的机械效率小于100%的原因，请写出两条：____、____。

7．在研究性学习中，有一组同学设计了“测定斜面的机械效率〞的尝试。

如下列图，用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并把它固定，把小车放在斜面底端A位置，用弹簧测力计拉着小车从A位置沿斜面匀速上升到B位置，上升过程中弹簧测力计的示数如下列图。

(1)按照题中提供的信息，鄙人面的尝试记录表格中完成相关的内容：
小车的重力
G/N 沿斜面的拉
力F/N
小车沿斜面上
升的距离L/m
小车上升
高度h/m
2
(2)按照以上的尝试记录，完成以下计算：
拉力F在这个过程中做的有用功是____，
拉力F在这个过程中做的总功是____，
该次尝试的机械效率是。

8．斜面是一种简单机械，盘山公路可当作是斜面。

如下列图，一辆客车在盘山公路上行驶，假设客车质量为7 000kg，向上行驶过程中牵引力保持30 000N不变。

行驶了2 000m的路程时，客车升高了300m。

在此期间，求：
(1)牵引力做了多少功？
(2)盘山公路的“机械〞效率是多少？
9．如下列图，拉力F= 80N，物体重G=120N，假设绳子自由端匀速拉动的距离s =4m，物体被提高的距离h =2m，求：
(1)拉力所做的有用功；
(2)拉力所做的总功；
(3)该滑轮组的机械效率ƞ。