1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：12.3 机械效率A 基础过关练一 填空题（共5小题）1因为有用功总小于填“大于、小于或等于”）总功，所以机械效率总小于1提高机械效率的途径是减小额外功，滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例越小（填：“越大”或“越小”）【解析】解：（1）使用任何机械都要做额外功，有用功与额外功之和是总功，所以有用功一定小于总功，而机械效率等于有用功与总功之比，所以机械效率总小于1；在有用功一定时，提高机械效率的途径关键是减小额外功；（2）额外功在总功中占的比例越小，也就是有用功在总功中占的比例越大的机械，效率越高。故答案为：小于
2、；额外；越小。2一台起重机将重3600N的提高4m，如果额外功是9600J，起重机的机械效率是60%；某电动机工作的效率是83%，从能量转化的角度来看，其表示的意思是用来做有用功的机械能占消耗电能总量的83%。【解析】解：（1）起重机做的有用功：W有用Gh3600N4m1.44104J。起重机的总功：W总W有+W外1.44104J+9.6103J2.4104J，100%100%60%；（2）电动机工作时主要将电能转化为机械能，电动机的工作效率是83%，表示其用来做有用功的机械能占消耗电能的总量的83%，即将83%的电能转化成机械能。故答案为：60%；用来做有用功的机械能占消耗电能总量的83%。
3、3某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，不计绳重及摩擦。则 乙省力，两个滑轮组机械效率甲乙。【解析】解：由图可知，n甲2，n乙3，不计绳重及摩擦时，绳端的拉力F（G物+G轮），则绳子受的拉力：F甲（G物+G轮），F乙（G物+G轮），所以，F甲F乙，即乙图省力；因动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额G轮h，W有G物h，所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由100%可知，滑轮组的机械效率相同。故答案为：乙；。4用水桶从井中提水的时候，如果桶重10N，水重90N，井深10m，将水提至井口时，所做的有用功等于 900J，额外功等于 10
4、0J，总功等于 1000J，机械效率等于 90%。【解析】解：（1）此过程中做的有用功：W有G水h90N10m900J；（2）此过程中做的总功：W总（G桶+G水）h（10N+90N）10m1000J；（3）此过程中做的额外功：W额W总W有1000J900J100J；（4）机械效率：100%100%90%。故答案为：900；100；1000；90%。5如图甲，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在4s内绳子自由端移动的距离为s3m图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。（1）计算物体上升的速度v0.25m/s。（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 功
5、，并计算出该物理量大小是 150J。（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率是 80%。【解析】解：（1）由图可知n3，物体上升的高度：h1m，则物体上升的速度：v0.25m/s；（2）纵坐标表示力F，大小为50N，大小不变，横坐标表示距离s，大小为3m，所以阴影部分表示力所做的功：WFs50N3m150J；（3）滑轮组的机械效率：80%。故答案为：（1）0.25；（2）功；150J；（3）80%。二、 选择题（共4小题）6如图所示，用甲、乙两个完全相同的滑轮组，分别将不同数量的同种钩码匀速提高相同的高度，不计摩擦和绳重，拉力分别为F1、F2，两个滑轮组的机械效率分别为1、2，下列关系正确的是（
6、）AF1F2，12BF1F2，12CF1F2，12DF1F2，12【解析】解：甲、乙滑轮组完全相同，甲、乙中连接动滑轮绳子的段数相同，动滑轮的重力相同，乙中钩码的重力大，不计摩擦和绳重，根据F（G+G动）可知：F1F2；动滑轮重力相同，乙中钩码的重力大，根据可知，乙滑轮组的机械效率大，即12。故选：D。7空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮用20N的力以2m/s的速度将A匀速提升到高处，忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（）A动滑轮所受的重力为15NB第2秒内克服滑轮重做的额外功为30JC此装置最多能匀速运载160N重的货物D此装置运载货物最高机械效率为92.5%【解析】
7、解：A、由图可知n2，因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时F（G+G动），所以动滑轮的重力：G动nFGA220N25N15N，故A正确；B、由v可知，A移动的距离：hvt2m/s1s2m，即动滑轮移动的距离h2m，所以克服滑轮重做的额外功：W额G动h15N2m30J，故B正确；C、因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时F（G+GA+G动），所以货物的最大重力：G最大nF最大（GA+G动）2100N（25N+15N）160N，故C正确；D、因为此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，所以此装置运载货物最高机械效率：80%，故D错误。故选：D。（多选）8关于功、功率、机械效率说法正确的是（）A功率越大，
8、做功越快B做功越少，功率越小，机械效率越小C功率越大，做功越快，与机械效率无关D机械效率越大，表示做功越多【解析】解：功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快，与机械效率无关。机械效率是指有用功在总功中所占的百分比。故选：AC。（多选）9如图，小王用两个相同的滑轮组（不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦），分别将相同的两个物体匀速提高到相同高度，则所用的拉力分别为F1和F2，其机械效率分别为1和2。（）AF1F2BF1F2C12D12【解析】解：由图示滑轮组的结构可知，两个滑轮组承担物重的绳子股数分别为n12，n23；因摩擦不计，则所用的拉力F1（G1+G动），F2（G2+G动），由题意知相同
9、物体则有G1G2，故F1F2，故A正确；物体匀速提高到相同高度，根据W有Gh可知：W有1W有2，两个相同的滑轮组（绳重和摩擦不计），则两个滑轮组克服动滑轮重力做的额外功W额G动h相同，根据，可知12。C正确。故选：AC。三、 计算题（共1小题）10在修建柳州市城市轻轨的施工过程中，起重机在4s内将重量为5104N的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机做的功是2105J。求：（1）起重机对钢材所做的有用功；（2）起重机所做的额外功；（3）起重机的机械效率。【解析】解：（1）起重机对钢材所做的有用功：W有用Gh5104N2m1105J；（2）额外功为：W额外W总W有用2105J1105J11
10、05J；（3）由题知，电动机做的总功：W总2105J，则起重机的机械效率：100%100%50%。答：（1）起重机对钢材所做的有用功为1105J；（2）起重机对钢材所做的额外功为1105J；（3）起重机的机械效率为50%。B 能力提升练一、 填空题（共3小题）1如图所示，在斜面上将重800N的物体从底端匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为500N，斜面长2m，高1m，则克服物体重力所做的有用功为 800J；斜面的机械效率为 80%；物体与斜面的摩擦力为 100N。【解析】解：（1）克服物体重力所做的有用功：W有用Gh800N1m800J；（2）拉力所做的总功：W总Fs500N2m1000J，斜面的
11、机械效率：100%100%80%；（3）克服物体受斜面摩擦力做的额外功：W额W总W有用1000J800J200J，由W额fs得，物体与斜面的摩擦力：f100N。故答案为：800；80%；100。2如图所示，用竖直向上的力匀速拉动质量均匀的杠杆，一重为18N的物体挂在杠杆中点处，现将重物缓慢升高0.1m，拉力大小F10N，拉力移动的距离为0.2m，不计转轴处的摩擦。则拉力所做的功为 2J，有用功为 1.8J，杠杆的机械效率为 90%，杠杆自重为 2N。【解析】解：拉力做的功WFs10N0.2m2J；利用杠杆来提升物体，所以克服物体的重力所做的功是有用功，所以W有用Gh18N0.1m1.8J；杠杆
12、的机械效率100%100%90%；额外功W额外WW有用2J1.8J0.2J，因为是不计转轴处的摩擦，所以克服杠杆的自重所做的功是额外功，杠杆的重心提升的高度与物体提升的高度相同，所以杠杆自重G2N。故答案是：2；1.8；90%；2。3从机械效率的公式可以知道，要提高机械效率，关键在于减小额外功。实际使用机械时，我们可以通过合理设置机械结构、减小摩擦、减小机械自重等方法，来提高机械效率。【解析】解：在使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率，在有用功一定时，减小额外功可以提高机械效率；可以通过合理设置机械结构、减小摩擦、减小机械自重等方法，来提高机械效率。故答案为：额外；摩擦；机械自重。二、 选
13、择题（共4小题）4如图用一个动滑轮把一个重为100N的沙袋从地面提高到脚手架上，绳子移动了8m，所用的力F是60N，则该动滑轮（）A可以改变力的方向B可以省功C做的有用功为540JD机械效率约为83.3%【解析】解：A、动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向，故A错误；B、使用动滑轮不能省功，故B错误；C、有用功：W有Gh100N8m800J，故C错误；D、动滑轮上有两段绳子，所以拉力移动的距离是物体升高高度的2倍，s2h28m16m，总功：W总Fs60N16m1080J。机械效率：100%100%83.3%，故D正确。故选：D。5如图所示，在斜面上将一个重6N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉
14、力为2N，斜面长4m，高1m。下列说法正确的是（）A运动过程中，重物共受到三个力的作用B运动过程中，重物的机械能保持不变C斜面的机械效率为75%D重物受到的摩擦力为2N【解析】解：A、将物体匀速拉到高处的过程中，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力共4个力的作用，故A错误；B、物体被匀速拉到高处的过程中，重物的质量不变，速度不变，则动能不变，高度增加，重力势能增加，所以重物的机械能增大，故B错误；C、此过程所做有用功为：W有Gh6N1m6J；所做总功为：W总Fs2N4m8J；此斜面的机械效率为：100%75%，故C正确；D、此过程所做额外功为：W额W总W有8J6J2J；由W额fs可得，物体受到
15、的摩擦力为：f0.5N，故D错误。故选：C。（多选）6科学中常用数学方法来表示某些量的关系，以下图象中，能用阴影面积表示选项中对应的物理量的是（）A移动距离 B有用功C时间 D压力【解析】解：由图象可知，A、横坐标表示力，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功和力的乘积，由s可知，距离等于功和力的比值。故A错误；B、横坐标表示总功，纵坐标表示机械效率，阴影部分面积等于机械效率和总功的乘积，由W有W总知，有用功等于机械效率和总功的乘积。故B正确；C、横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功率和功的乘积，由t可知，做功时间等于功和功率的比值。故C错误；D、横坐标表示压强，纵坐标表示受力面积，阴影
16、部分面积等于压强和受力面积的乘积，由FpS可知，压强和受力面积的乘积就是压力。故D正确。故选：BD。（多选）7用水桶向井内打水的过程中，下列关于机械效率的说法正确的是（）A减少水桶的质量，可提高机械效率B减少水桶内的水质量，可提高机械效率C增加水桶内水的质量，可提高机械效率D不论用什么样的水桶，打多少水，机械效率都是相同的【解析】解：由公式可知，在相同情况下减小额外功，故可以提高机械效率，故A符合题意；B、由公式可知，在相同情况下减小有用功，故可以减小机械效率，故B不符合题意；C、由公式可知可知，在相同情况下增大有用功，故可以提高机械效率，故C符合题意；D、由公式可知，可以在相同情况下额外功越
17、小的，机械效率越高。故D不符合题意。故选：AC。三、 实验探究题（共1小题）8在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。序号钩码重力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12100.83083.3%24101.53036102.23090.9%46152.24590.9%（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 匀速运动。（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为 0.4N。（3）第2次实验时所做的有用功为 0.4J，滑轮组的机械效率是 88.9%。（4）分析1、2、3次实验的数
18、据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越 大（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 无关（选填“有关”或“无关”）。（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 B。A. 增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快物体提升的速度【解析】解：（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动；（2）在第一次实验时，动滑轮上绳子的段数：n3，忽略绳重和摩擦，根据F（G+G动）可得动滑轮的重：G动3FG30.8N2N0.4N；（3）第2次实验时所做的有用功为：W有用Gh4N0.1m0.4
19、J；第2次做的总功：W总Fs1.5N0.3m0.45J；则第2次滑轮组的机械效率：100%88.9%；（4）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，重物重力越大，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无关；（5）A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值变小，即机械效率变小，故A错误；B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，则有用功与总功的比值变大，即机械效率变大，故B正确；C、由（4）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，所以v可知滑轮组的机械效率与物体提升的速度无关，故C错误；故
20、选B。故答案为：（1）匀速；（2）0.4；（3）0.4；88.9%；（4）大；无关；（5）B。四计算题（共1小题）92020年新冠病毒疫情期间，火神山和雷神山，被一群建筑狂魔火速砌成，令世界瞠目结舌。如图是施工过程中的画面特写。如果一台起重机在4s内将质量为5103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机做的功是2105J（g取10N/kg）求：（1）钢材上升过程中的速度。（2）起重机对钢材所做的有用功。（3）起重机的机械效率。【解析】解：（1）4s内将钢材沿竖直方向匀速提升了2m，则钢材上升过程中的速度：v0.5m/s；（2）钢材的重力：Gmg5103kg10N/kg5104N，起重机对钢材所做的有用功：W有Gh5104N2m105J；（3）电动机做的功是总功，即W总2105J，则起重机的机械效率：100%100%50%。答：（1）钢材上升过程中的速度为0.5m/s。（2）起重机对钢材所做的有用功为105J。（3）起重机的机械效率为50%。更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：
