专题15 机械效率（习题精选练习）（原卷版）

专题15 机械效率 一、单选题 1．重为30 的物体在大小为20 的拉力F 的作用下分别在水平面和斜面上进行了两段运动，所用时间均为 10s，斜面高2m。拉力F 的方向始终沿着物体运动方向，物体在水平面上运动的速度-时间图像如图甲所示， 物体在斜面上运动的路程-时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） ．两次运动物体所受的摩擦力均为20 B．斜面上拉力F 的功率为0 ．斜面上拉力F 所做的功为60 D．斜面的机械效率为60% 2．如图是一幢高层建筑内的垂直升降电梯工作示意图，某次运行时，承载的15 人平均每人质量为60kg， 已知电梯厢体和动滑轮的质量共计600kg，不计钢丝绳重和摩擦，且钢丝绳不伸长，电梯在20s 内匀速上 升了100m，则下列说法正确的是（g＝10/kg）（ ） ．钢丝绳端的拉力为3000 B．钢丝绳端上升的高度为200m ．本次上升过程中，升降电梯的机械效率为60% D．在不超重的情况下，承载人的总重越大，该装置越省功 二、多选题 3．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 ，所用动滑轮的质量为 ，绳子自 由端的拉力F 为 。g 取 。在 的过程中，下列说法中正确的是（ ） ．绳子自由端移动的速度为 B．拉力F 的功率为 ．有用功为 D．滑轮组的机械效率为90% 4．质量为60kg 的工人站在水平地面上，利用如图滑轮组竖直向下拉动绳子自由端，将一质量为80kg 的重 物以01m/s 的速度匀速上升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（g 取10/kg）。对此工作过程及装置以 下说法正确的是（ ） ．动滑轮重为200 B．工人对绳的拉力做功1000 ．拉力F 的功率为50 D．工人对地面的压力为100 三、填空题 5．如图所示，物重G 为480，用滑轮组将重物匀速提升2m，所用拉力F 为200，则滑轮组的机械效率为_ _____；如果要提高滑轮组的机械效率，你的做法是______（答出一条即可）。 6．如图所示，用弹箦测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块，已知木块受到的摩擦力为1，由图中数据可知， 弹簧测力计示数为________。 7．某同学用所学滑轮知识在家里阳台上安装了如图所示的升降装置，他用此装置将重480 的物体匀速拉高 10m，所用拉力为300，则拉力做的功是______；该装置的机械效率为______。 8．左图是2022 北京冬奥会的滑雪大跳台，右图是小明制作大跳台的模型。 （1）把跳台滑道上段简化成图1 的杠杆， 是支点，是这段滑道的重心，若模型支架对滑道的力 作用 在 点，沿 线。 ①画出 的力臂______； ②根据公式______判断， ______滑道上段所受的重力（选填“大于”“等于”“小于”）。 （2）用图2 装置模拟建造滑道，被匀速提升的模型部件重4，拉力 为25，此过程的机械效率为______ 。 四、实验题 9．如图甲所示是“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。 （1）实验时沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升10m，弹簧测力计的示数如图甲所示，若每 个钩码重2，则滑轮组的机械效率为______； （2）小红做完实验，通过和其他小组交流，了解到滑轮组的机械效率 与动滑轮重G 动有关系，接着她改 变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像。若不计绳重和摩擦，分析图 像中的点可知，被提升物体所受的重力为______。 10．胶州湾大桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械 效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示， 实验数据记录如表所示。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 2 01 12 03 556% 2 2 02 12 06 556% 3 4 01 19 03 615% 4 4 01 13 05 机械效率 （1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第4 次实验是用图______所示装置来完成的； （3）表格中第4 次实验计算出的机械效率是______； （4）为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据表格中数据得到结论和生活经验，你建议可采取的措施有_ _____。 ．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重 ．机械加润滑油 D．增加重物上升高度 五、计算题 11．如图所示是一辆无人驾驶迷你巴士，它依靠激光雷达、摄像头以及5G 络等设备来实现自动驾驶，该 巴士使用电池作动力源。为了安全，巴士设计的最大速度是27km/。某次测试中，满载的巴士以最大速度 行驶10m，耗电30k·，满载巴士总质量为3000kg。（g=10/kg） （1）5G 络传递信息的媒介是______（选填“光纤”“超声波”或“电磁波”）； （2）测试中，巴士轮胎与水平地面的总接触面积为600m2，则它对水平地面的压强为多少______？ （3）若巴士受到的阻力是车总重力的005 倍，则测试过程中牵引力做功的功率为多少______？ （4）测试过程中该巴士的机械效率为多少______？ 12．一辆质量为35×103kg 的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。 已知整个过程中，水平拉力F=2×103，汽车沿水平方向匀速移动了6m，滑轮组的机械效率是90%。求： （1）拉力F 做的总功； （2）汽车受到的阻力大小。