机械效率简单题

2018年5月31日初中物理试卷一、单选题（共14题；共28分）1.如图所示的机械中，不计摩擦和绳重，属于同一类杠杆的是（）①镊子②天平③定滑轮④开瓶器A.①④B.②③C.①③D.②④2.如图工具在使用过程中，能减少动力作用点移动距离的是（）A. 食品夹B. 动滑轮C. 水龙头D. 斜面3.下列机械或工具，属于费力杠杆的是（）A. 羊角锤B. 筷子C. 起瓶器D. 独轮车4.如下图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A. 羊角锤B. 核桃夹子C. 撬棒D. 食品夹子5.工人师傅用独轮车搬运砖块，车和砖块所受的总重力G=1200N，有关尺寸如下图所示。

工人师傅推车时，人手向上的力F的大小是（）5. 6.7.8.A.360NB.400NC.600ND.1200N6.如图，把一根均匀的米尺，在中点O支起，两端各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，下列几种方式仍能保持米尺平衡的是（）A. 两边各加一个钩码B. 两边钩码各向外移动一格C. 左边增加一个钩码，右边向外移动一格D. 左右两边的钩码各减少一个7.门的把手一般都安装在离门轴远的一端，如图所示，其中的科学道理是( )A. 根据杠杆的知识，推开门时比较省距离B. 根据杠杆的知识，推开门时比较省力C. 根据功的知识，推开门时手对门做功较慢D. 根据功的知识，推开门时手对门做功较少8.如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮重力为50N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（）A. 218NB. 220NC. 210ND. 236N9.要提高某机械的机械效率，应该（）A. 减小外力所移动的距离B. 减小额外功占总功的百分比C. 减小总功D. 减小外力10.如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则（）10.11.12.13.A. W1 = W2η1 = η2B. W1 = W2η1< η2C. W1 < W2η1> η2D. W1 > W2η1< η211.一根直杆可以绕O点转动，在直杆的中点挂一个重为G的重物，在杆的另一端施加一个力F，如图所示，在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中，为使直杆保持在图示位置平衡，则拉力F的变化情况是( )A. 一直变大B. 一直变小C. 先变大，后变小D. 先变小，后变大12.使用图中所示的装置匀速提起重物G所用的拉力中，力（）A. F1最大B. F2最大C. F3最大D. 一样大13.用如图所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是（）A. 总功是50J，有用功是80JB. 有用功是50J，额外功是20JC. 总功是100J，有用功是80JD. 总功是80J，机械效率是62.5%14.如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（）A. 所做的有用功为0.6JB. 动滑轮自重0.2NC. 拉力F做功的功率为0.3WD. 该滑轮组的机械效率为83.3%二、填空题（共7题；共15分）15.如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量15kg，某次提升材料质量240kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖直向下的拉力F=________N；竖直向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是1000N，并将材料提升了10m高。

则滑轮组的机械效率是________。

（取g=10N/kg）15.16.17.18.16.如图杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥就是一个杠杆，它的支点是O点，在匀速拉起吊桥时，它属于一个________杠杆.17.如图所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2牛，木块所受摩擦力为________18.如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），所做的有用功为________ J，动滑轮自重________ N，拉力F做功的功率为________ W，该滑轮组的机械效率为________。

19.某人用平行于斜面的拉力，把一个重为1000N的物体，沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端，拉力的大小为250N，则拉力所做的有用功为________ J，此斜面的机械效率为________。

20.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为________；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是________J。

20.21.21.如图所示,工人用滑轮组匀速提升重800 N的货物,所用的拉力F为500 N,货物在50 s内匀速上升5 m.在此过程中所做的有用功是________J;拉力做功的功率是________W;滑轮组的机械效率是________.三、计算题（共2题；共35分）22.用如图的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？23.如图所示滑轮组，绳重和摩擦均不计，物体重30N，绳端拉力F为12N。

在F的作用下物体以10cm/s 的速度匀速上升0.5min。

求：（1）动滑轮重G动；（2）拉力F所做的功；（3）拉力F做功的功率；（4）该滑轮组的机械效率。

答案解析部分一、单选题1.【答案】B【考点】杠杆的分类【解析】【解答】①、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，使用时费力；②、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，既不省力也不费力；③、定滑轮的本质是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力；④、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，使用时省力，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B.【分析】根据生活中的工具在使用过程中的力臂的大小关系，分析力的大小.2.【答案】A【考点】杠杆的分类，轮轴及其他常见简单机械【解析】【解答】A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，即能减少动力作用点移动距离，A符合题意；B、动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，是省力杠杆，费距离，B不符合题意；C、水龙头属于轮轴，其实质是一个省力杠杆，费距离，C不符合题意；D、斜面只有一种情况就是只能省力不会费力，但是费距离．D不符合题意.故答案为：A．【分析】根据功的原理，要减少动力作用点移动的距离，则应费力，从各个选项中找出费力的机械便可.3.【答案】B【考点】杠杆的分类【解析】【解答】A羊角锤使用时，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆，A不符合题意；B筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，B符合题意；C启瓶器在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，C不符合题意；D独轮车在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1<F2.特点是省力，但费距离.（如剪铁剪刀，铡刀，起子）(2)费力杠杆：L1<L2,平衡时F1>F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）4.【答案】D【考点】杠杆的分类【解析】【解答】A、羊角锤在使用过程种，动力臂等于阻力臂，是是省力杠杆，A不符合题意；B、核桃夹子在使用过程种，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，B不符合题意；C、撬棒在使用过程种，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，C不符合题意；D、食品夹子在使用过程种，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，D符合题意。

故答案为：D.【分析】在使用杠杆时，当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆.5.【答案】B【考点】杠杆的平衡条件【解析】【解答】由图可知,车轮转轴为支点,动力臂L1＝0.6m+0.3m＝0.9m,阻力臂L2＝0.3m，由FL1＝GL2可得：F×L1＝G×L2，代入数值得：F×0.9m＝1200N×0.3m，解得：F＝400N，B符合题意，ACD不符合题意.故答案为：B.【分析】根据图中的数据，利用杠杆平衡条件计算动力的大小.6.【答案】C【考点】杠杆的平衡条件【解析】【解答】设一格为L，一个钩码的重力为G，由杠杆平衡的条件可得：米尺两端力和力臂的乘积：4G×2L=2G×4L，所以米尺原来平衡；A、两边各加一个钩码，5G×2L＜3G×4L，所以米尺不再平衡，右端下倾，A不符合题意；B、两边钩码各向外移动一格，4G×3L>2G×5L，米尺不再平衡，左端下倾，B不符合题意；C、左端增加一个钩码，右端向外移动一格，5G×2L=2G×5L米尺仍平衡，D符合题意；D、两端的钩码各减少一个，3G×2L＞G×4L，米尺不再平衡，左端下倾，C不符合题意。

故答案为：D【分析】根据杠杆的平衡条件，分别分析四个选项的变化后米尺两端力和力臂的乘积是否相等，若相等，则米尺平衡；若不相等，米尺不再平衡。

7.【答案】B【考点】杠杆的应用【解析】【解答】由于门把手离门轴远，这样开关门时力臂会较大，力臂越大，可以省力，B符合题意，ACD不符合题意.故答案为：B.【分析】力臂较大时，力小，可以省力.8.【答案】C【考点】动滑轮拉力的计算【解析】【解答】使用滑轮组时，拉力和绳子的股数有关，图中人在吊篮中，所以人手中的绳子也是绳子股数之一，所以图中有5股绳子承担总重力，则F=（400N+50N+600N）÷5=210N，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C.【分析】滑轮组是省力的简单机械，用的力是绳子股数分之一，当人是物重之一时，人手中的绳子是总股数之一.9.【答案】B【考点】增大或减小机械效率的方法【解析】【解答】A.减小移动的距离，不能改变机械效率的大小，A不符合题意；B.减小额外功可以提高效率，B符合题意；C.在有用功不变是，减小总功可以提高机械效率，C不符合题意；D.减小外力不一定提高机械效率，D不符合题意.故答案为：B.【分析】机械效率的影响因素有：增大有用功，减小额外功.10.【答案】C【考点】定滑轮及其工作特点，动滑轮及其工作特点，机械效率的计算【解析】【解答】甲图是定滑轮，在不考虑绳重和摩擦时，总功等于有用功，机械效率为100%，乙图是动滑轮，人对物体做功为有用功，对滑轮做的功为额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%，C符合题意，ABD不符合题意.故答案为：C.【分析】使用定滑轮不用承担滑轮重力，使用动滑轮要承担滑轮的重力，所以额外功会大些.11.【答案】D【考点】杠杆的平衡条件，杠杆中最小力的问题【解析】【解答】当力从如图位置时转到和杠杆垂直时，力臂变大，力变小，再从与杠杆垂直转到竖直时，力臂变小，力变大，所以力的变化是先变小，后变大，D符合题意，ABC不符合题意.故答案为：D.【分析】根据当力的方向变化时力臂也发生变化，结合杠杆平衡原理分析力的变化.12.【答案】D【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【解答】定滑轮的特点是可以改变力的方向，但不省力，ABC不符合题意，D符合题意.故答案为：D.【分析】根据定滑轮可以改变力的方向的特点，动滑轮可以省力的特点解答.13.【答案】D【考点】有用功和额外功，机械效率的计算【解析】【解答】有用功为：W有=Gh=100N×0.5m=50J，总功为：W总=Fs=80N×0.5m×2=80J，额外功为：W额=80J-50J=30J，机械效率η==62.5%，ABC不符合题意，D符合题意.故答案为：D.【分析】根据物重和高度减少有用功，利用拉力和绳子拉长的长度计算总功，有用功和总功的比值求机械效率.14.【答案】D【考点】功的计算，机械效率的计算，功率的计算【解析】【解答】A.有用功：W有=Gh=10N×0.1m=1J，A不符合题意；B.动滑轮重力G动=6N×2-10N=2N，B不符合题意；C.拉力的功率为：P==0.6W，C不符合题意；D.滑轮组提起10N物体的机械效率=W有/W总×100%=83.3%，D符合题意.故答案为：D.【分析】根据滑轮组的绕线方法，利用功的计算、功率的计算和机械效率的计算解答.二、填空题15.【答案】850N；80%【考点】滑轮组及其工作特点，机械效率的计算【解析】【解答】(1)由图可知，n＝3，物体和动滑轮的总重力：G＝(m轮+m材料)g＝(15kg+240kg)×10N/kg＝2550N，不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力：F＝G＝×2550N＝850N；(2)拉力做的有用功：W有＝m材料gh＝240kg×10N/kg×10m＝24000J，拉力移动的距离：s＝3h＝3×10m＝30m；实际拉力为1000N,用×100%＝×100%则拉力做的总功：W总＝F′s＝1000N×30m＝30000J，滑轮组的机械效率：η＝有用总＝80%.故答案为：850N；80%.【分析】滑轮组上物体有几股绳，拉力就是总重力的几分之一，利用有用功和总功的比计算机械效率.16.【答案】省力【考点】杠杆的分类【解析】【解答】解：图中C为支点，分别作出动力臂和阻力臂，比较可知动力臂大于阻力臂，所以此杠杆为省力杠杆.故答案为：省力.【分析】找出支点，分别作出阻力臂和动力臂，通过比较动力臂和阻力臂的大小，确定杠杆的性质. 省力杠杆：动力臂大于阻力臂；费力杠杆：动力臂小于阻力臂.17.【答案】4【考点】动滑轮拉力的计算【解析】【解答】由图可知，滑轮和物体一起移动，是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，当拉力为2N，则物体和地面的摩擦力为4N。