1. 下列说法正确的是(
A.克服摩擦做的功都是额外功
B.机械效率都是不可变的
C.做的有用功越多,机械效率越高
D.有用功占的比值越大,机械效率越高
D
)A.克服摩擦做的功都是额外功
B.机械效率都是不可变的
C.做的有用功越多,机械效率越高
D.有用功占的比值越大,机械效率越高
答案
1.D
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确机械效率的定义(有用功与总功的比值),再逐一分析每个选项:
1. 选项A:克服摩擦的功是否为额外功取决于做功目的,并非所有克服摩擦的功都是额外功;
2. 选项B:机械效率会受机械使用情况影响,并非固定不变;
3. 选项C:机械效率由有用功和总功共同决定,仅有用功多无法确定机械效率高低;
4. 选项D:机械效率的核心就是有用功占总功的比值,据此判断正误。
【解析】
首先明确机械效率公式:$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$,总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$。
选项A:克服摩擦做的功若为完成任务所需的有用功(如传送带运货物时克服摩擦使货物移动的功),属于有用功,并非都是额外功,故A错误;
选项B:同一机械的机械效率会随使用条件改变,例如滑轮组提升重物时,物重越大,机械效率越高,故B错误;
选项C:机械效率由有用功和总功的比值决定,仅有用功多,总功也可能更多,此时机械效率不一定高,故C错误;
选项D:机械效率的定义是有用功与总功的比值,有用功占总功的比值越大,机械效率越高,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念
【点评】
本题考查机械效率的基础概念,需准确理解机械效率是有用功与总功的比值,而非单一的有用功或额外功的关系,同时要明确影响机械效率的因素,属于基础概念辨析题,需注意区分易混淆选项。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确机械效率的定义(有用功与总功的比值),再逐一分析每个选项:
1. 选项A:克服摩擦的功是否为额外功取决于做功目的,并非所有克服摩擦的功都是额外功;
2. 选项B:机械效率会受机械使用情况影响,并非固定不变;
3. 选项C:机械效率由有用功和总功共同决定,仅有用功多无法确定机械效率高低;
4. 选项D:机械效率的核心就是有用功占总功的比值,据此判断正误。
【解析】
首先明确机械效率公式:$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$,总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$。
选项A:克服摩擦做的功若为完成任务所需的有用功(如传送带运货物时克服摩擦使货物移动的功),属于有用功,并非都是额外功,故A错误;
选项B:同一机械的机械效率会随使用条件改变,例如滑轮组提升重物时,物重越大,机械效率越高,故B错误;
选项C:机械效率由有用功和总功的比值决定,仅有用功多,总功也可能更多,此时机械效率不一定高,故C错误;
选项D:机械效率的定义是有用功与总功的比值,有用功占总功的比值越大,机械效率越高,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念
【点评】
本题考查机械效率的基础概念,需准确理解机械效率是有用功与总功的比值,而非单一的有用功或额外功的关系,同时要明确影响机械效率的因素,属于基础概念辨析题,需注意区分易混淆选项。
【难度系数】
0.8
2. 图中的剪刀剪纸的机械效率为80%,这表示(

A.若作用在剪刀上的动力是1 N,则阻力是0.8 N
B.若作用在剪刀上的阻力是1 N,则动力是0.8 N
C.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.2 J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.8 J的功用于剪纸
D
)A.若作用在剪刀上的动力是1 N,则阻力是0.8 N
B.若作用在剪刀上的阻力是1 N,则动力是0.8 N
C.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.2 J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.8 J的功用于剪纸
答案
2.D
解析
【分析】首先明确机械效率的定义:机械效率是有用功与总功的比值,公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,它反映总功中转化为有用功的比例,与动力、阻力的大小无关(动力和阻力的关系由杠杆平衡条件决定)。接下来逐一分析选项:A、B选项涉及动力与阻力的大小,属于杠杆平衡的内容,和机械效率无关;C、D选项涉及功的关系,需结合机械效率公式判断有用功和总功的关系。
【解析】机械效率的本质是有用功占总功的比例,与力的大小无关:
1. 选项A、B:动力和阻力的大小由杠杆的力臂关系(杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$)决定,和机械效率没有直接关联,因此A、B错误。
2. 选项C、D:总功是动力做的功,有用功是剪纸时对我们有用的功。已知机械效率$\eta=80\%$,若总功$W_{总}=1\ \mathrm{J}$,则有用功$W_{有用}=\eta× W_{总}=80\%×1\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$,即动力做功1J时,有0.8J的功用于剪纸,故C错误,D正确。
【答案】D
【知识点】机械效率、杠杆平衡
【点评】本题考查机械效率的基本概念,核心是区分机械效率(功的比值)和杠杆平衡(力的关系),解题关键是牢记机械效率的定义,明确有用功和总功的对应关系。
【难度系数】0.5
【解析】机械效率的本质是有用功占总功的比例,与力的大小无关:
1. 选项A、B:动力和阻力的大小由杠杆的力臂关系(杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$)决定,和机械效率没有直接关联,因此A、B错误。
2. 选项C、D:总功是动力做的功,有用功是剪纸时对我们有用的功。已知机械效率$\eta=80\%$,若总功$W_{总}=1\ \mathrm{J}$,则有用功$W_{有用}=\eta× W_{总}=80\%×1\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$,即动力做功1J时,有0.8J的功用于剪纸,故C错误,D正确。
【答案】D
【知识点】机械效率、杠杆平衡
【点评】本题考查机械效率的基本概念,核心是区分机械效率(功的比值)和杠杆平衡(力的关系),解题关键是牢记机械效率的定义,明确有用功和总功的对应关系。
【难度系数】0.5
3. 下面列出了可能影响滑轮组机械效率的因素:①动滑轮重;②定滑轮重;③所提升的钩码重;④轮和轴之间的摩擦,其中正确的是(
A.只有①和②
B.只有①和④
C.只有①③④
D.①②③④
C
)A.只有①和②
B.只有①和④
C.只有①③④
D.①②③④
答案
3.C
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确滑轮组机械效率的定义:机械效率是有用功与总功的比值,公式为η=W有用/W总。有用功是提升钩码做的功(W有用=G钩h),总功是拉力做的功,等于有用功加上额外功;额外功主要来自克服动滑轮重力的功、克服轮与轴摩擦的功。接下来逐个分析各因素是否影响机械效率:①动滑轮重会增加额外功,影响效率;②定滑轮重不参与提升物体的额外功,不影响;③钩码重会改变有用功在总功中的占比,影响效率;④轮轴摩擦会增加额外功,影响效率。因此正确因素是①③④,对应选项C。
【解析】
解:滑轮组机械效率的公式为η=W有/W总,其中W有=G钩h(提升钩码的有用功),W总=W有+W额(总功=有用功+额外功),额外功W额主要包括两部分:克服动滑轮重力的功(G动h)、克服轮与轴摩擦的功(fs)。
对各因素逐一分析:
1. 动滑轮重(①):动滑轮越重,克服动滑轮重力做的额外功越多,机械效率越低,因此①正确;
2. 定滑轮重(②):定滑轮固定不动,提升过程中无需克服定滑轮的重力做功,因此定滑轮重不影响机械效率,②错误;
3. 钩码重(③):钩码越重,有用功W有=G钩h越大,在额外功基本不变时,有用功占总功的比例越高,机械效率越高,因此③正确;
4. 轮和轴之间的摩擦(④):摩擦越大,克服摩擦做的额外功越多,机械效率越低,因此④正确。
综上,正确的因素是①③④,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、影响机械效率的因素
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的影响因素,核心是区分有用功与额外功的来源,明确定滑轮与动滑轮在做功中的不同作用,属于初中物理基础概念题,只要掌握机械效率的定义及相关功的分析方法即可正确解答,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需先明确滑轮组机械效率的定义:机械效率是有用功与总功的比值,公式为η=W有用/W总。有用功是提升钩码做的功(W有用=G钩h),总功是拉力做的功,等于有用功加上额外功;额外功主要来自克服动滑轮重力的功、克服轮与轴摩擦的功。接下来逐个分析各因素是否影响机械效率:①动滑轮重会增加额外功,影响效率;②定滑轮重不参与提升物体的额外功,不影响;③钩码重会改变有用功在总功中的占比,影响效率;④轮轴摩擦会增加额外功,影响效率。因此正确因素是①③④,对应选项C。
【解析】
解:滑轮组机械效率的公式为η=W有/W总,其中W有=G钩h(提升钩码的有用功),W总=W有+W额(总功=有用功+额外功),额外功W额主要包括两部分:克服动滑轮重力的功(G动h)、克服轮与轴摩擦的功(fs)。
对各因素逐一分析:
1. 动滑轮重(①):动滑轮越重,克服动滑轮重力做的额外功越多,机械效率越低,因此①正确;
2. 定滑轮重(②):定滑轮固定不动,提升过程中无需克服定滑轮的重力做功,因此定滑轮重不影响机械效率,②错误;
3. 钩码重(③):钩码越重,有用功W有=G钩h越大,在额外功基本不变时,有用功占总功的比例越高,机械效率越高,因此③正确;
4. 轮和轴之间的摩擦(④):摩擦越大,克服摩擦做的额外功越多,机械效率越低,因此④正确。
综上,正确的因素是①③④,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、影响机械效率的因素
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的影响因素,核心是区分有用功与额外功的来源,明确定滑轮与动滑轮在做功中的不同作用,属于初中物理基础概念题,只要掌握机械效率的定义及相关功的分析方法即可正确解答,难度适中。
【难度系数】
0.7
4.建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800 N的重物匀速提高5 m,拉力所做的功为4 800 J,则该滑轮组的机械效率约为(

A.67%
B.73%
C.83%
D.100%
C
)A.67%
B.73%
C.83%
D.100%
答案
4.C
解析
【分析】
要计算滑轮组的机械效率,需先明确有用功和总功的定义:有用功是克服重物重力做的功,总功是拉力做的功,机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$。先根据$W_{有用}=Gh$算出有用功,再代入公式计算效率,最后对比选项得出答案。
【解析】
解:1. 计算有用功:有用功是提升重物所做的功,公式为$W_{有用}=Gh$,代入数据得:$W_{有用}=800\,\mathrm{N} × 5\,\mathrm{m}=4000\,\mathrm{J}$;
2. 已知拉力做的总功$W_{总}=4800\,\mathrm{J}$;
3. 计算机械效率:根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$,代入数据得:$\eta=\frac{4000\,\mathrm{J}}{4800\,\mathrm{J}} × 100\% \approx 83\%$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的基础计算,核心是区分有用功与总功,牢记机械效率的计算公式即可快速求解,属于力学基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
要计算滑轮组的机械效率,需先明确有用功和总功的定义:有用功是克服重物重力做的功,总功是拉力做的功,机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$。先根据$W_{有用}=Gh$算出有用功,再代入公式计算效率,最后对比选项得出答案。
【解析】
解:1. 计算有用功:有用功是提升重物所做的功,公式为$W_{有用}=Gh$,代入数据得:$W_{有用}=800\,\mathrm{N} × 5\,\mathrm{m}=4000\,\mathrm{J}$;
2. 已知拉力做的总功$W_{总}=4800\,\mathrm{J}$;
3. 计算机械效率:根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$,代入数据得:$\eta=\frac{4000\,\mathrm{J}}{4800\,\mathrm{J}} × 100\% \approx 83\%$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的基础计算,核心是区分有用功与总功,牢记机械效率的计算公式即可快速求解,属于力学基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
5.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度。若用$\eta_甲$、$\eta_乙$表示甲、乙两滑轮组的机械效率,$W_甲$、$W_乙$表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则(

A.$\eta_甲=\eta_乙$,$W_甲=W_乙$
B.$\eta_甲>\eta_乙$,$W_甲>W_乙$
C.$\eta_甲<\eta_乙$,$W_甲<W_乙$
D.$\eta_甲>\eta_乙$,$W_甲<W_乙$
A
)A.$\eta_甲=\eta_乙$,$W_甲=W_乙$
B.$\eta_甲>\eta_乙$,$W_甲>W_乙$
C.$\eta_甲<\eta_乙$,$W_甲<W_乙$
D.$\eta_甲>\eta_乙$,$W_甲<W_乙$
答案
5.A
解析
【分析】
要解决此题,需明确滑轮组的有用功、额外功和总功的关系。首先,有用功是提升物体所做的功,不计绳重与摩擦时,额外功是提升动滑轮所做的功,总功为有用功与额外功之和。由于甲、乙滑轮组的动滑轮完全相同,提升的物体相同且高度相同,可分别比较有用功、额外功,进而得到总功和机械效率的关系。
【解析】
1. 有用功计算:有用功公式为$W_{有}=G_{物}h$,两滑轮组提升的物体重力$G_{物}$相同,提升高度$h$相同,因此$W_{有甲}=W_{有乙}$。
2. 额外功计算:不计绳重与摩擦时,额外功是克服动滑轮重力做的功,公式为$W_{额}=G_{动}h$。四只滑轮完全相同,故动滑轮重力$G_{动}$相同,提升高度$h$相同,因此$W_{额甲}=W_{额乙}$。
3. 总功计算:总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$,结合上述结论,可得$W_{总甲}=W_{总乙}$。
4. 机械效率计算:机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,因$W_{有甲}=W_{有乙}$且$W_{总甲}=W_{总乙}$,故$\eta_{甲}=\eta_{乙}$。综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率;有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的比较,核心是明确不计绳重和摩擦时额外功仅来自动滑轮,无需考虑绳子和摩擦的影响,通过对比有用功和额外功即可推导总功与机械效率的关系,属于基础题型,需掌握机械效率的基本计算逻辑。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需明确滑轮组的有用功、额外功和总功的关系。首先,有用功是提升物体所做的功,不计绳重与摩擦时,额外功是提升动滑轮所做的功,总功为有用功与额外功之和。由于甲、乙滑轮组的动滑轮完全相同,提升的物体相同且高度相同,可分别比较有用功、额外功,进而得到总功和机械效率的关系。
【解析】
1. 有用功计算:有用功公式为$W_{有}=G_{物}h$,两滑轮组提升的物体重力$G_{物}$相同,提升高度$h$相同,因此$W_{有甲}=W_{有乙}$。
2. 额外功计算:不计绳重与摩擦时,额外功是克服动滑轮重力做的功,公式为$W_{额}=G_{动}h$。四只滑轮完全相同,故动滑轮重力$G_{动}$相同,提升高度$h$相同,因此$W_{额甲}=W_{额乙}$。
3. 总功计算:总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$,结合上述结论,可得$W_{总甲}=W_{总乙}$。
4. 机械效率计算:机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,因$W_{有甲}=W_{有乙}$且$W_{总甲}=W_{总乙}$,故$\eta_{甲}=\eta_{乙}$。综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率;有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的比较,核心是明确不计绳重和摩擦时额外功仅来自动滑轮,无需考虑绳子和摩擦的影响,通过对比有用功和额外功即可推导总功与机械效率的关系,属于基础题型,需掌握机械效率的基本计算逻辑。
【难度系数】
0.6
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