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专题14机械效率（练习）（解析版）

目录

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题型01有用功、额外功和总功 2

题型02功率与机械效率 4

题型03杠杆机械效率 7

题型04斜面机械效率 11

题型05滑轮组机械效率 13

题型06测量滑轮组的机械效率 17

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题型01有用功、额外功和总功

1.如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（）。

A．甲方式可以省力；

B．乙方式不能改变力的方向；

C．甲、乙两种方式做的有用功相等；

D．甲、乙两种方式的机械效率相等

【答案】C。

【答案】本题中有用功就是克服物体重力所做的功。对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值。

A．由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，故A错误；

B．乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向，故B错误；

C．由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由W有＝Gh可知，W甲有＝W乙有；故C正确；

D．由图可知，甲方式是两个定滑轮，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，乙方式做的额外功大于甲方式做的额外功，有用功相同、总功不相同，根据η＝×100%可知，两个滑轮组的机械效率不相等，故D错误。

2.如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（）。

A．拉力F大小为4NB．绳子自由端移动的速度为0.6m/s

C．拉力F做功的功率为3WD．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J

【答案】A。

【解析】B．动滑轮上有三段绳子，则n=3，5s内绳子自由端移动的距离s绳=ns物=3×100×10-2m=3m

绳子自由端移动的速度

故B正确，不符合题意；

AC．物体克服摩擦力做的有用功W有=fs物=12N×100×10-2m=12J

拉力做的总功

拉力F大小

拉力F做功的功率

故A错误，符合题意；C正确，不符合题意。

D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功W额=W总-W有=15J-12J=3J

故D正确，不符合题意。故选A。

3．因为有用功总（选填“大于”、“等于”或“小于”总功，所以机械效率总小于1。滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例就（选填“越大”或“越小”。

【答案】小于；越小。

【解析】因为使用任何机械都要做额外功，且有用功与额外功之和等于总功，所以有用功一定小于总功，而机械效率等于有用功与总功的比值，所以机械效率总小于1；

滑轮组的机械效率越高，说明有用功在总功中占的比例越大，则额外功在总功中占的比例就越小。

故答案为：小于；越小。

4.如图甲所示，用水平拉力F1=20N拉着重为500N的物体在水平路面上匀速移动1m的距离，如图乙所示，用水平拉力F2=12.5N拉着同一物体在同一路面上也匀速移动1m的距离，求图乙中使用动滑轮时的：

（1）有用功；

（2）总功；

（3）机械效率。

【答案】（1）20J；（2）25J；（3）80%。

【解析】（1）由图甲：用水平拉力F1=20N拉着重为500N的物体在水平路面上匀速运动，可知物体在水平面上受到的摩擦力为

对滑轮组分析，可知绳子的股数为，物体水平方向移动的距离为

故有用功为

（2）总功为

（3）根据机械效率公式可得滑轮组的机械效率为

答：（1）有用功为20J；（2）总功为25J；（3）机械效率为80%。

题型02功率与机械效率

1.关于功率、机械效率的说法正确的是（）。

A．功率大的机器做功一定多B．额外功占总功比值小的机器机械效率高

C．做功多的机器机械效率一定高D．功率大的机器做功时间一定短

【答案】B。

【解析】A．功率是指做功的快慢，功率大的机器做功并不一定多，故A错误；

B．根据机械效率公式

可知额外功占总功比值小的机器，有用功占比大，则其机械效率高，故B正确；

C．功率大的机械、做功多的机械，额外功不一定小，机械效率不一定高，故C错误；

D．功率大的机器说明做功快，但做功时间不一定短，故D错误。故选B。

2．理解物理概念是学好物理的关键。下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是（）。

A．做有用功多的机械，机械效率一定高；

B．做功多的机械，功率一定大；

C．功率大的机械，做功一定快；

D．对机械进行改造完善，可以使其效率达到

【答案】C。

【解析】．机械效率是有用功与总功的比值，