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12.3机械效率(专题训练)(解析版)
1.(2021•丰泽区校级模拟)甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重量都相同,
用它们在相同时间内分别将重物G、G提高相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正
12
确的是()
A.若G=G,则拉力做的总功相同
12
B.若G=G,则甲机械效率大于乙机械效率
12
C.若F=F,则拉力做功的功率相同
12
D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
【答案】B
【分析】解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系,并能比较出甲、乙
两图中所做额外功的大小关系,并能根据公式η==分析机械效率大
小关系,根据P==分析功率的大小。
【解答】解:A、甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以若把物体提
升相同的高度,乙滑轮组做的额外功多,若G=G,把物体提升相同的高度,则根据W
12
=Gh可知甲乙所做的有用功相同,总功=有用功+额外功,有用功一样,乙图额外功功
大,所以乙的总功大于甲的总功,故A错误;
B、若G=G,甲乙所做的有用功相同,乙做的总功大于甲做的总功,根据η=,
12
甲的机械效率大于乙的机械效率,故B正确;
C、若F=F,由于甲图有2段绳子承担物重,所以s=2h,乙图有3段绳子承担物重,
12
所以s=3h,根据P==在相同时间内,甲的功率小于乙的功率,故C错误;
D、用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功
在总功中的比值发生变化,所以机械效率变,故D错误。
故选:B。
2.(2023•庐江县二模)傍晚小雯将略有褪色国旗降下,准备明早在团委拿一面新的升起。
她乘机做了个实验,用市场上的测力计测得自己的书包重30N,用绳子将书包系好,并
在绳子的另一端系住测力计,将书包匀速拉上去,测得拉力为40N,此时提升书包的机
械效率是75%。
【答案】75%。
【分析】提升书包的有用功W=Gh,总功为W=Fs,用η=×100%得到提升书
有总
包的机械效率。
【解答】解:书包的重力G=30N,匀速拉绳子的力F=40N,由于升降国旗用的是定滑
轮,故书包提升的高度h和绳子移动的距离s相等,即h=s;
则提升书包的机械效率η=×100%==75%。
故答案为:75%。
3.(2022•榆林模拟)如图是液压起重车的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起,同时通过
与钢索连接的电动机工作,可将重物吊起到需要的地方。
(1)如图所示的滑轮是动滑轮,液压杆顶起起重臂的过程中,该起重臂可看做一
个费力杠杆。
(2)当起重臂在如图位置稳定后,电动机将重为6000N的物体以0.5m/s的速度匀速吊
起,此时滑轮组的机械效率是80%,若此过程中不计绳重和摩擦,则电动机对钢索的拉
力为2500N;在不超过钢索的承受范围,被提升的重物越重,滑轮组的机械效率越
大(选填“小”或“大”)。
【答案】(1)动;费力;(2)2500N;大
【分析】(1)根据轴心是否随圆轮的转动而移动来判断滑轮的类型;由图可知,液压杆
对起重臂的力是动力,物体对起重臂末端的拉力是阻力,根据动力臂和阻力臂的大小可
判断起重臂的类型;
(2)根据不计绳重和摩擦,η=×100%=×100%=×100%=×100%
可求出电动机对钢索的拉力;根据不计绳重和摩擦,η=×10
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