2021-2022学年苏科版物理物理9上第十一章简单机械和功之机械效率同步练习卷
年级： 学科： 类型：同步测试 来源：91题库
一、单选题（共12小题）
1、如图所示， 甲滑轮组中滑轮的质量均为 m，乙滑轮组中滑轮的质量均为 0.5m，用甲、乙滑轮组分别使重力均为 G 的重物在相同时间内匀速上升相同高度 h，绳子自由端的拉力分别为 F1 、F2 。不计绳重和摩擦， 则下列判断正确的是（ ）
A . 拉力 F1 小于 F2
B . 拉力 F1 的功率小于 F2 的功率
C . 拉力 F1 做的功小于拉力 F2 做的功
D . 甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率
2、某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为3.2N．g取10N/kg。在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A . 物体上升的速度为0.1m/s
B . 机械提升动滑轮做的功0.2J
C . 滑轮组的机械效率为90%
D . 拉力F的功率为0.64W
3、用图所示，甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计，则（ ）
A . 手的拉力：F甲=F乙；机械效率： 
B . 手的拉力：F甲<F乙；机械效率： 
C . 手的拉力：F甲>F乙；机械效率： 
D . 手的拉力：F甲>F乙；机械效率： 
B . 手的拉力：F甲<F乙；机械效率：
C . 手的拉力：F甲>F乙；机械效率：
D . 手的拉力：F甲>F乙；机械效率：
4、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组提升相同的重物，不计绳重和摩擦（ ）
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 . 乙较省力，机械效率相同
D . 两个滑轮组省力不同，机械效率不同
5、用四个完全相同的滑轮，组装成两套滑轮组用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为F1、F2 ， 滑轮组的机械效率分别为η1、η2 ， 如图所示，不计绳重和摩擦，下列选项中正确的是（ ）
A . F1＞F2 ， η1＞η2
B . F1=F2 ， η1=η2
C . F1＜F2 ， η1＞η2
D . F1＜F2 ， η1=η2
6、下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ）
A . 效率越高的机械，功率越大
B . 做功越多的机械，功率越大
C . 做有用功越多的机械，效率越高
D . 功率越大的机械，做功越快
7、如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升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摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A . 所做的有用功为6J
B . 动滑轮自重4N
C . 拉力F做功的功率为5W
D . 该滑轮组的机械效率为83.3%
8、用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A . 电动机对绳的拉力为12N
B . 绳子自由端的移动速度为0.2m/
C . 滑轮组的机械效率为80%
D . 有用功的功率为8W
9、小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（ ）
A . 绳子自由端移动的距离为3m
B . 动滑轮的质量为50N
C . 滑轮组此时的机械效率是75%
D . 利用该滑轮组既可以省力还可以省功
10、如图甲所示，虛线框内是由两个相同的滑轮装配成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦。（ ）
A . 拉力的功率为50W
B . 滑轮组中动滑轮重10N
C . 该滑轮组的机械效率为90%
D . 绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
11、如图所示，用滑轮组提升重物时，用300N的力将重500N的物体匀速升高了2m，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A . 滑轮组的机械效率为83.3%
B . 动滑轮重为200N
C . 若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变
D . 若用该滑轮组提升更重的货物，机械效率将保持不变
12、如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（ ）
A . 绳子末端移动的距离是0.2m
B . 拉力做的功是2.7J
C . 滑轮组的机械效率是90%
D . 动滑轮的重力是1N
二、填空题（共11小题）
1、工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。
(1)若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是 N；
(2)此滑轮组中，动滑轮重力为 N。
(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是 N。
2、物理实验兴趣小组间开展竞赛活动，甲组出题乙组用实验的方法解答。甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽（如图），乙组同学通过测量：滑轮组下方所挂重物重力为G，重物被匀速提升的高度为H，乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为F，该自由端移动的距离为h；通过3组实验（数据见下表）乙组同学探究出“布帘背后的秘密”。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
G/N | 5.0 | 8.0 | 11.0 |
F/N | 2.0 | 3.0 | 4.1 |
H/cm | 10.0 | 15.0 | 20.0 |
h/cm | 30.1 | 45.1 | 60.2 |
假设你是乙组成员请判断：动滑轮实际被使用的个数是 （选填“一个”或“两个”）；滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为 （选填“1N”、“2N”或“3N”）；当提升重物重力为G＝4.0N时，该滑轮组的机械效率最接近 （选填“80%”、“33%”或“25%”）；乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美，请你提出一条产生误差的原因： 。
3、如图甲所示，物体A重为15N置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s内匀速直线运动了0.5m．图乙是拉力F做的功随时间变化的图像．已知物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为A物重G的0.2倍，则：拉力F= N；拉力F做功的功率P= W；滑轮组的机械效率η= ．
4、如图所示，小明利用滑轮组提升重为300N的重物，若不计滑轮自重、绳重和摩擦，则拉力F＝ N时，可以使重物匀速提升；若不计绳重及摩擦，动滑轮重30N，则拉力F＝ N时，可以使重物匀速提升；若2s内物体被提升的高度为1m，则小明所做有用功为 J，额外功为 J，提升该物体的机械效率为 ，拉力的功率为 。
5、某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板用时10s，从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力为400N。拉力F运动的速度是 m/s，所做的有用功是 J；物体受到的摩擦力为 N；斜面的机械效率为 。
6、如图所示，小李沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使重为3N的物体A以0.1m/s的速度匀速上升，则拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率是 。
7、如图所示，用力F1直接将物体A匀速提高h，若借助滑轮组把物体A匀速提升相同高度，绳子自由端拉力为F2 ， 滑轮组把物体A匀速提升的过程中，拉力做的有用功为 ，滑轮组的机械效率为 。
8、如图所示，工人用100N的拉力，将重160N的货物匀速提升5m，所用时间为5s，拉力做功的功率为 W；该滑轮组的机械效率为 。（不计绳重及摩擦）
9、利用如图所示的滑轮组将1600N的重物运送到3m高处，拖拉机拉力为2000N，该滑轮组的机械效率为 %。该滑轮组的优点是 。
10、如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有 段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
11、小明用如图所示的滑轮组匀速提升600N的物体上升1m，绳子自由端施加的拉力为250N，不计绳重和一切摩擦，则克服物体重力做的功为 J，滑轮组的机械效率为 。
三、计算题（共3小题）
1、质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g=10N/kg）
(1)若工人在2min内将货物匀速向上提高了12m，作用在钢绳上的拉力为500N，求拉力的功率；
(2)求动滑轮的重力；
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少?
2、如图所示，将一个质量为0.5kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5s，斜面长s为1m，高h为0.4m，斜面的效率为80%．（g取10N/kg）求：
(1)拉力所做的有用功；
(2)拉力做功的功率；
(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力．
3、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（1）滑轮组装置。当用图（2）甲所示随时间变化的竖直向下的拉力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）。
(1)1s-2s内，拉力F做的功是多少？
(2)2s-3s内，拉力F的功率是多少？
(3)2s-3s内，滑轮组的机械效率是多少？
四、实验探究题（共3小题）
1、测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
|
实验次数 |
钩码重力 G/N |
钩码上升高度h/cm |
拉力 F/N |
绳端移动距离s/cm |
机械效率η |
|
1 |
1.0 |
5 |
15 |
55.6% |
|
|
2 |
1.5 |
5 |
0.8 |
15 |
|
|
3 |
2.0 |
5 |
1.0 |
15 |
66.7% |
|
4 |
2.0 |
10 |
1.0 |
30 |
66.7% |
(1)第 1 次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N。
(2)第 2 次实验时滑轮组的机械效率是 。
(3)分析 1、2、3 次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物受到的重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析 3、4 次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有 关“或“无关”）。
2、某学习小组要用实验研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影响，他们用如图所示的同一滑轮组进行了多组实验，通过实验得到了下表中的数据：
(1)实验时，应将弹簧测力计竖直向上 拉动；
(2)第二次实验绳端移动的距离s为 m；
(3)分析比较表中的数据可以得出的实验结论是：对于同一滑轮组，被提升物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越 。（选填“高”或“低”）。
|
序号 |
钩码重G/N |
钩码上升高度h/m |
绳端拉力F/N |
绳端移动的距离s/m |
机械效率η |
|
1 |
4 |
0.1 |
1.8 |
0.3 |
74% |
|
2 |
6 |
0.1 |
2.5 |
80% |
|
|
3 |
8 |
0.1 |
3.1 |
0.3 |
86% |
3、某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中，利用如图所示的实验装置甲乙丙测量，数据如图表所示，实验中使用的每个动滑轮的大小、重量均相同。
|
实验 装置 |
物块重量G/N |
物块上升高度h/m |
绳端拉力F/N |
绳端移动距离s/m |
机械效率η |
|
甲 |
4 |
0.1 |
2.7 |
0.2 |
74% |
|
乙 |
4 |
0.1 |
1.8 |
0.3 |
74% |
|
丙 |
8 |
0.1 |
3.1 |
0.3 |
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升；
(2)请将表中的数据填写完整 ；
(3)通过 （选填“甲和乙”、“乙和丙”或“甲和丙”）两次实验得到滑轮组的机械效率与绳的绕法无关；
(4)通过乙和丙两次实验得到滑轮组的机械效率与 有关，其关系是 ；
(5)在分析实验数据过程中发现，有两个小组，他们所用的动滑轮个数以及绳的长短及绕法都相同，提升的物重也相同，但测得机械效率却不同。忽略读数等误差的影响，其原因可能是 影响了测量结果，所以在生活中我们经常给各种机械 ，来提高它的机械效率；
(6)在最后交流环节，某同学根据实验的结论认为滑轮组的机械效率还与动滑轮的重有关，其关系为：在其它情况相同时，用同样大小形状、不同重量的动滑轮（相同的个数）提升同一重物，动滑轮越重，机械效率越低。这种说法正确吗？