第3节机械效率。
一、单选题 （本题共道题，每小题分，共计分 ;
1.利用如图所示装置将重为100 n的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为f=50 n，则该装置的机械效率是（ ）
a.40b.50c.80d.100%
2.在如图所示的滑轮组中，重物g=50 n绳子自由端的拉力f=30 n时，重物恰好匀速上升，绳重及摩擦不计，由此可知（ ）
a.该装置中动滑轮重5 n
b.该装置中动滑轮重10 n
c.该装置的机械效率为60%
d.该装置的机械效率为556%
3.在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械( )
a.可以省力或省距离，但不省功。
b.可以省力，同时也可以省功。
c.可以省距离，同时也可以省力、省功。
d.只有在费力的情况下才能省功。
4.甲、乙两台机械，甲的机械效率是80%，乙的机械效率是60%，若提起相同的重物到同一高度，则（ ）
a.使用甲机械做功省力。
b.使用甲机械做功多。
c.使用甲机械做的额外功少。
d.以上说法都不对。
5.滑轮组的机械效率为80％，它可用100n的拉力匀速提起重400n的重物，则负担重物和动滑轮总重力的绳子有( )
a.3段b.4段 c.5段 d.6段。
6.如图所示，用滑轮组把重力 g为400 n的石块匀速提高6 m，所用拉力 f为250 n，则滑轮组的机械效率为（ ）
a.60b.70c.80d.90%
7.用定滑轮、动滑轮及滑轮组提升相同的重物，若不计摩擦和绳子重，则它们的机械效率大小关系是（ ）
a.定滑轮的机械效率最大。
b.动滑轮的机械效率最大。
c.滑轮组的机械效率最大。
d.三者一样大。
8.水桶掉进水里，打捞时桶里带些水，下列所述中属于有用功的是（ ）
a.把桶中水提高做的功b.把桶提高做的功。
c.提整个桶做的功d.手对绳子拉力做的功。
9.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。
10.将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计摩擦时 (
a.一定增大b.一定降低。
c.一定不变 d.可能不变，可能变化。
11.如图所示，用滑轮组提起2000n的货物，所用的拉力是800n，绳子的自由端下降了4m，下面说法正确的是( )
a.总功是3200j，效率是40％
b.有用功是8000j，效率是40％
c.有用功是3200j，效率是62.5％
d.总功是3200j，效率是62.5％
12.小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是( )
a.两个情形中，两人对水做的功都是有用功。
b.两个情形中，两人对水做的功都是总功。
c.两个情形中，两人对水做的功都是额外功。
d.小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功。
二、填空题 （本题共道题，每小题分，共计分 ;
13.用如图所示的滑轮组将总质量为500 g的钩码匀速上拉，不计摩擦和绳的重力，弹簧测力计的读数是1.1 n，动滑轮的重力是___n；滑轮组的机械效率为___若用此滑轮组提升1 000 g的钩码，滑轮组的机械效率填“不变”“变大”或“变小”，取 g=10 m/s 2）.
14.某人用图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，他所做的有用功w 甲w 乙，两种装置的机械效率η 甲乙。(选填“＞”或“＜”
15.在测定斜面的机械效率的实验中，小明采用了如图所示的装置，正确记录的测量结果如下表：
由上表的数据计算可知：
1）小明做的有用功为___j；
2）机械效率为___
16.一座高达40 m的大桥，总长为8 350 m，其中正桥只有850 m，而两侧引桥却长达7 500 m。一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？
小明很奇怪，请教老师后，他明白了引桥相当于一个斜面。
1）小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力f越小。
由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到省力”或“省功”）的作用。
2）一辆总质量为2 000 kg的汽车以10 m/s的速度匀速通过一侧引桥（长3 750 m），需要的时间为s，所做的有用功为j。（g 取10 n/kg）
17.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5 m，斜面长度s=3 m.
现用力f沿斜面把重力为g=1 800 n重物匀速推到车上，若不计摩擦，推力f为___n.若实际存在的摩擦力f=400 n，则工人师傅实际用的推力f′=_n，该斜面的机械效率是___
18.如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，如果没有刻度尺，对于如图15-2-4所示的滑轮组，只要用弹簧测力计测出钩码受到的重力g，然后拉动弹簧测力计使重物升高，读出拉力ｆ的值就可以算出。
19.如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离。工人在2 s时间里，用100 n的力，竖直向下压动摇臂50 cm，把重1 000 n的重物匀速抬高4 cm，则重物上升的速度是___m/ s，所做的有用功是___j，千斤顶的机械效率是___
20.如图所示，将质量为100 kg的木箱，用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端。斜面长5 m、高1.
6 m，在此过程斜面的机械效率为80%。则拉力做的功为___j，拉力所做的额外功为___j。(取g＝10 n/ kg)
21.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400 n的货物抬高20 cm，手向下压杠杆的力是220 n，手下降的高度是___cm，人做的总功是___j,有用功是___j，这根杠杆的机械效率是。
22.用如图所示的滑轮组匀速提升钩码，已知钩码总重8 ｎ，弹簧测力计的示数为3 ｎ，绳子自由端被拉上去了30 cm，则使用该滑轮组做的总功为额外功为这个滑轮组的机械效率是。
三、实验**题 （本题共道题，每小题分，共计分 ;
23.在“测滑轮组的机械效率”实验中，定滑轮和动滑轮如图所示，被拉起的钩码重1.96 n,作用在绳子自由端的实际拉力为0.
82 n，绳子移动的距离为0.3 m ,钩码升高的距离为0.1 m.
1）据测量数据，对滑轮组做的总功是___j；
2）滑轮组做的有用功是___j；
3）该滑轮组的机械效率是___
4）在图中画出实验时滑轮组上绳的绕法，并用箭头标出拉力 f的方向。
24.关于**“斜面的机械效率”的实验，回答下列问题：
1）有用功是指克服力所做的功，表达式为w有用额外功是指克服力所做的功；总功是指力所做的功，表达式为w总。
2）为了测量斜面的机械效率，需要测量的四个物理量分别是。
3）某同学在测量斜面的机械效率实验后发现：用同一斜面、同一物体做实验，斜面越陡，机械效率越高。你猜想，引起机械效率变化的本质原因可能是。
四、计算题 （本题共道题，每小题分，共计分 ;
25.如图所示，用滑轮组提起重900 n的物体，绳子自由端拉力f为400 n，重物在20 s内匀速上升了10 m。求：
1）物体上升的速度；
2）提起物体所做的有用功；
3）滑轮组的机械效率。
26. 用如图所示滑轮组拉着一重为100 n的物体a沿水平面做匀速运动，所用拉力f为40 n。
1）不计滑轮和绳子的重力以及摩擦，求物体a所受的摩擦力；
2）若滑轮组的机械效率为80%，求物体a所受的摩擦力。
27. 如图所示，使用滑轮组提升重物，物重g=1 000 n，拉力f=250 n，若将重物提高2 m（绳在提拉过程中不伸长）.求：
1）有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？
2）若绳自由端提升的速度为0.5 m/s，在5 s内重物升高多少m？
28. 一台起重机将重3 600 n的货物提高4 m.如果额外功是9 600 j，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？
1.【答案】a
解析】将物体匀速从斜面的底端拉到顶端，有用功就是克服物体重力所做的功，即w 有用=gh=100 n×2 m=200 j；使用动滑轮，拉力通过的距离应为斜面长的2倍，即10 m，所以总功为w 总=fs=50 n×10 m=500 j，于是斜面的机械效率为。
2.【答案】b
解析】由于不计绳子重及摩擦，根据图中滑轮组的绕法可得出绳子的自由端的拉力等于物体和动滑轮总重的1/2，根据这个关系可求出动滑轮重（参考例2）.根据η=w有用/w总=gh/fs=g/nf，可求出该滑轮组的机械效率，从而得出正确答案。
3.【答案】a
解析】4.【答案】c
解析】机械效率的高低与机械的省力情况无关，故a错误；若提起相同的重物到同一高度时，有用功相同，但甲的效率高，所做总功就较少，额外功也就较少，故b错误c正确。
5.【答案】c
解析】6.【答案】c
解析】7.【答案】a
解析】根据w有用=gh，可确定三种方式做的有用功相等。而再使用动滑轮和滑轮组时，因为不可避免地要把动滑轮也提上去，所以做的额外功比用定滑轮多，根据机械效率的公式可以得出正确答案。
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