九年级物理上册第十一章简单机械和功五机械效率培优训练新版苏科版

来源:建筑师 发布时间:2021-06-20 点击:

  第十一章简单机械和功五、机械效率培优训练

 一、单选题

 1.如图所示,A 物体受到的重力是 100N,在拉力 F 的作用下,能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力 F =5N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法正确的是(

 )

 A.拉力 F 的功率是 1W

 B.2s 内绳子自由端移动的距离是 0.8m C.5s 内拉力 F 所做功的大小是 10J

 D.物体 A 受到水平地面的摩擦力大小是 12N 2.利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲乙两个滑轮组。用同样的时间,把质量相等的物体提升相同的高度,则关于所用的拉力

 F 甲 和 F

 乙 ,拉力做的功 W

 甲 和 W

 乙 ,拉力的功率 P

 甲 和 P

 乙 ,机械效率分别 η

 甲 和 η

 乙 (忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是(

 )

 A. F

 甲 < F

 乙

 η

 甲 > η

 乙

 B. W

 甲 > W

 乙

  P

 甲 > P

 乙

 C. W

 甲 = W

 乙

 P

 甲 = P

 乙

 D. F

 甲 > F

 乙

 η

 甲 > η

 乙

 3.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 与物重 G 物 的关系,改变 G 物 ,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出 η 与 G 物 关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是(

 )

 A.此滑轮组动滑轮的重力为 2N B.当 G 物 =6N 时,机械效率约为 η =66.7% C.同一滑轮组 η

 随 G 物 的增大而增大,最终将超过 100% D. G 物 不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变 4.如图,每个滑轮质量相同,重为 G 的物体,在拉力的作用下匀速上升,已知乙滑轮组的效率为 η ,不计摩擦、绳重和木板重,下列说法不正确是(

 )

 A.两滑轮组的机械效率可能相等

  B. F 1 一定大于 F 2

 C.每个滑轮重(1 )2G 

  D.甲、乙将重物提升相同的高度时,拉力的功率可能相等 5.如图所示的滑轮组,每个滑轮重 2N,把一个重为 12N 的物体在 2s 内匀速提升 0.2m,不计绳重和摩擦,则(

 )

 A.绳子自由端的拉力 F 为 6N B.绳子自由端移动速度为 0.1m/s C. F 所做的有用功为 2.8J D.滑轮组的机械效率约为 85.7% 6.如图所示的四个滑轮组中钩码的规格相同,每个滑轮重相同,下列说法正确的是(

 )

 A.1 2F F 

 B.2 4F F 

 C.3 4  

 D.2 4=  

 7.用图所示装置提升重为 350 N 的箱子,动滑轮重 50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是

 A.该装置不仅省力,还省距离

  B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为 200 N C.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度 D.此过程装置的机械效率约为 58.3% 8.如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。滑轮组通过固定架被固定住,滑轮组中的两个定滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为 2000N.大理石的密度是 2.8×103 kg/m 3 ,每块大理石的体积是 1.0×10﹣2 m 3 ,升降机货箱和动滑轮的总重力是 300N.在某次提升 15 块大理石的过程中,升降机在 1min 内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了 15m,绳子末端的拉力为 F,拉力 F 的功率为 P,此时滑轮组的机械效率为 η.不计绳子的重力和轮与轴的摩擦,g 取 10N/kg.下列选项中正确的是

  (

 )

 A.升降机一次最多能匀速提升 40 块大理石

 B.拉力 F 的大小为 1300N C.拉力 F 的功率 P 为 1125W

  D.滑轮组的机械效率 η 为 85% 9.为了将放置在水平地面上重为 100N 的物体提升一定高度,设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力 F 拉绳时,物体的速度 v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是(

 )

 A.0s~1s 内,地面对物体的支持力是 70N

  B.1s~2s 内,拉力 F 做的功是 62.5J C.2s~3s 内,滑轮组的机械效率是 83.3%

  D.2s~3s 内,拉力 F 的功率是 100W 10.粗糙斜面高度为 h,长为 L,用沿斜面向上的力把重为 G 的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做功为 W,则(

 ) A.拉力大小为

  hGL B.拉力大小为 Wh C.物体所受摩擦力大小为 W hGL D.物体所受摩擦力大小为

 W hGh 11.下列数据最符合实际的是(

 ) A.我们正常骑自行车的功率约为 1000W

  B.你的物理老师从一楼走到二楼时的功率约 1.8kW

  C.把 10 个鸡蛋举高 2m,做的功约为 10J

  D.起重机的效率可以达到 100% 12.如图所示是锅炉上的安全阀门示意图,阀门 C 与蒸汽的接触面积为设为 S,锅炉内气体的压强为 p,钩码的重力设为 G,则下列说法错误的是(

 )

 A.安全阀门装置 OAB 是一支杠杆 B.锅炉内蒸汽对阀门 C 的压力可表示为 pS C.当装置达到平衡时,满足下面关系式 pS×OA=G×OB D.当要控制锅炉内蒸汽压强较小时,可适当将钩码向远离 O 点移动 二、填空题

 13.如图所示,小明用滑轮组提升重物,若物体重 200N,每个滑轮重 20N。用 150N 的拉力将物体缓慢提升2m,用时 20s,则此过程中有用功是_____J,额外功是_____J,拉力的功率是_____W,滑轮组的机械效率是_____。

 14.如图所示,工人用一均匀杠杄将重为 1000N 的货物匀速提高 1m,如果动力臂与阻力臂之比为 2∶1,而工人所用的拉力为 600N。则在此过程中杠杆的机械效率为______(保留一位小数),如果克服摩擦做功 40J,则此杠杆的自重为______N。

 15.如图所示,建筑工人分别用甲、乙两种滑轮组把重为 G 的物体匀速向上提起,不计绳重和摩擦,动滑轮重小于物重。图甲中车对绳子的拉力为 F 甲 ,滑轮组的机械效率为 η 甲,图乙中人对绳子的拉力为 F 乙 ,滑轮组的机械效率为 η 乙 。则 F 甲 ______ F 乙 , η 甲 ______ η 乙 (选填“>”“=”或“<”)。

 16.如图所示,用细绳将一重为 6N 的物体沿光滑斜面匀速拉到高处,斜面长 s =1m,高 h =0.25m,在此过程中,细绳的拉力 F 为_____N;若斜面粗糙,匀速拉动同一物体时,斜面的机械效率为 75%,则细绳的拉力F "为_____N。

 三、实验题

 17.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。

  实验 次数 钩码重G /N 钩码上升的高度 h /m 绳端拉力 F /N 绳端上移的距离 s /m 机械效率 η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4

  (1)通过表中数据可分析出第 2 次实验是用_______(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验; (2)通过第 1 次实验和第 2 次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率____(填“越高”“不变”或“越低”); (3)小组同学再用第 1 次实验中使用的装置做第 3 次实验,表中第 3 次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离 s =____m,机械效率 η =___; (4)比较第______次实验和第 3 次实验可得出结论:使用同一滑轮组,___________机械效率越高; (5)只要滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的有 n 段细绳,测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要____(填一种测量工具名称),且机械效率的表达式通式为 η =____(用本题中有关字母表示); (6)如采用图丙装置,改变动滑轮重 G ,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象,分析图象中的 A 点可知,被提升物体所受的重力为_________N (忽略绳重和摩擦)。

 四、计算题

 18.质量为 60kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,绳所能承受的最大拉力为 800N,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及钢绳重忽略不计。( g =10N/kg),在一次应用此滑轮组装置工作的过程中工人师傅在 1min 内将三块相同的某种型号的玻璃匀速向上提高了 6m,(已知玻璃的密度为 2.5×103 kg/m 3 )求:

 (1)三块玻璃叠放在平整的水平地面时,它对地面的压强是多少? (2)如忽略捆扎玻璃的绳子重量,求此时滑轮组的机械效率?

  (3)该工人竖直向下拉绳子自由端来运送其它的货物时,此滑轮组的机械效率能够达到的最大值是多少?

 19.用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重 50N,重 490N 的货物上升速度是 0.6m/s,拉力 F 的功率是 420W(不计绳重)。求:

 (1)滑轮组自由端的拉力 F 是多少? (2)滑轮组的机械效率 η ? (3)货物上升 3m 过程中,克服摩擦力做的功 W f ?

 参考答案

 1.D2.C3.B4.A5.D6.7.B8.C9.C10.C11.C12.D 13.400

 200

 30

 66.7%

 14.83.3%

 160

 15.>

 >

 16.1.5

 2

  17.乙

 越低

 0.3

 83.3%

 1

 被提升物体越重

 刻度尺

 100%GnF

  3

  18.(1)7500Pa;(2)81.8%;(3)88.9%

 19.(1)350N;(2)70%;(3)480J

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