2019秋物理八年级沪科版(课件+闯关练+课时测)：第十章机械与人 (2)

5年中考3年模拟·初中物理·沪科版·八年级全一册——第十章机械与人第五节机械效率测试时间:35分钟一、选择题1.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( )A.乙吊车做的总功较多B.乙吊车做的有用功较多C.甲吊车做的有用功较多D.甲、乙两吊车做的总功相同答案 A 根据公式W有用=Gh=mgh可知,甲、乙吊车做的有用功相同,B、C错误;两辆吊车做的有用功相同,乙的机械效率较低,所以乙吊车做的总功较多,A正确,D错误。

故选A。

2.小明同学的体重为500 N,他用重为10 N的水桶提着重100 N的水登上5 m高的教室,在这一过程中,他做的有用功和额外功分别是 ( )A.500 J 50 JB.500 J 2 550 JC.550 J 2 500 JD.3 000 J 50 J答案 B 有用功为W有用=Gh=100 N×5 m=500 J;额外功为W额=G0h=(500 N+10 N)×5 m=2 550 J。

故选B。

3.关于功,以下说法错误的是( )A.有用功有时候比额外功小B.把碗从水中捞起时有用功等于克服碗的重力所做的功C.总功等于有用功与额外功之和D.用桶把水提起来时额外功等于克服水的重力所做的功答案 D 有用功是指对人们有用的功,额外功是没有用但又不得不做的功。

有用功可能大于、等于甚至小于额外功,A正确;把碗从水中捞起时,目的是把碗捞起来,所以有用功等于克服碗的重力所做的功,B正确;总功等于有用功与额外功之和,C正确;用桶把水提起来时,额外功等于克服桶的重力所做的功,D错误。

故选D。

4.下列关于机械效率的说法正确的是( )A.越省力的机械,机械效率越高B.做功越少的机械,机械效率越低C.做功越慢的机械,机械效率越低D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高答案 D 机械效率是有用功与总功的比值,与省力情况、做功多少、做功快慢均没有关系,A 、B 、C 错误;总功相同时,有用功越大,机械效率就越高,D 正确。

故选D 。

5.(2017福建福州闽侯期末)不考虑摩擦及绳重,提升同一重物时,将一定滑轮改为动滑轮使用,其机械效率将( )A.提高B.降低C.不变D.无法判断答案 B 不考虑摩擦及绳重,提升同一重物时,将一定滑轮改为动滑轮使用,要多克服滑轮重做额外功,所以机械效率降低。

故选B 。

6.小王用滑轮组提升重物,下列关于提高机械效率的做法中正确的是( ) A.把物体提得更高 B.使提升重物的速度更大 C.提升更重的物体D.增加滑轮个数答案 C 由η=W 有用W 总=GℎFs =GℎFnℎ=GnF 可知,把物体提得更高,不会改变滑轮组的机械效率,A 错误;增大重物的提升速度,既不影响有用功,也不影响额外功,因此增大重物的提升速度不影响机械效率,B 错误;提升更重的物体,在动滑轮、摩擦不变的情况下,即额外功不变的情况下,有用功增加了,所以机械效率就提高了,C 正确;增加滑轮个数,会增加额外功,在有用功一定的情况下,滑轮组的机械效率会降低,D 错误。

故选C 。

7.(2017重庆中考B 卷)工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300 N 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。

F 1、F 2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60 N,重物上升速度为0.01 m/s 。

不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )A.甲、乙两种方式都省一半的力B.甲方式F 1由150 N 逐渐变大C.乙方式机械效率约为83.3%D.乙方式F 2的功率为3 W答案 C 由甲图可知,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F 1=150 N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则F 2=13×(G+G 动)=13×(300 N+60 N)=120 N,故A 错误;甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F 1的大小不变,故B 错误;不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:η=W 有W 总=W 有W有+W 额=GℎGℎ+G轮h =G G+G轮=300N300N+60N ≈83.3%,故C 正确;乙方式中F 2=120 N,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01 m/s×3=0.03 m/s,则乙方式F 2的功率为:P=F 2v 绳=120 N×0.03 m/s=3.6 W,故D 错误。

故选C 。

8.工人用如图所示的动滑轮,将重1 000 N 的物体在5 s 内匀速竖直提升了1 m,人对绳自由端的拉力F 为600 N,不计绳重和摩擦。

以下结论正确的是( )A.有用功为600 JB.动滑轮的重力为400 NC.动滑轮的机械效率为83.3%D.拉力F 的功率为120 W答案 C W 有=G 物h=1 000 N×1 m=1 000 J,A 项错误;F=12(G 动+G 物),G 动=2F-G 物=2×600 N -1 000N=200 N,B 项错误;η=G 物h Fs=1 000J600N×2m≈83.3%,C 项正确;P=W t=Fs t=600N×2m5s=240 W,D 项错误。

9.(2018黑龙江哈尔滨中考)如图所示,利用滑轮组将重力为2 N 的物体,以0.2 m/s 的速度提升0.1 m,拉力F 为1.2 N,下列说法正确的是( )A.绳自由端移动的速度为0.6 m/sB.这个滑轮组是费力机械C.滑轮组的机械效率为83.3%D.F 所做的有用功为0.24 J答案 C 由图可知,承担物重的绳子股数n=2,绳自由端移动的速度v=2v 物=2×0.2 m/s=0.4 m/s,故A 选项错误;由题知拉力F=1.2 N,G=2 N,因为F<G,所以这个滑轮组是省力机械,故B选项错误;拉力做的有用功W 有用=Gh=2 N×0.1 m=0.2 J,拉力端移动距离s=2h=2×0.1 m=0.2 m,拉力做的总功W 总=Fs=1.2 N×0.2 m=0.24 J,滑轮组的机械效率:η=W 有用W 总×100%=0.2J0.24J ×100%≈83.3%,故C 选项正确、D 选项错误。

二、填空题10.(2018江苏南京中考)用如图所示的滑轮组将重85 N 的物体匀速提升2 m,拉力F 为50 N 。

此过程中有用功为 J,总功为 J,滑轮组机械效率为 。

根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有 和 (选填序号)。

答案 170 200 85% ① ③解析 W 有用=Gh=85 N×2 m=170 J,W 总=Fs=50 N×2×2 m=200 J,η=W 有用W 总=170J200J =85%。

动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,故①可求;W 额外=W 总-W 有用=200 J-170 J=30 J,即③可求;由于不知道克服摩擦做了多少功,题目中又没有说明不计摩擦,故无法求出动滑轮重,即②不可求;由P=W 总t可知,不知道做功时间,无法求出功率,即④不可求。

11.用一个动滑轮把重80 N 的沙袋从地面提到6 m 高的脚手架上,所用的力是50 N,这一过程所做的有用功是 J,这个动滑轮的机械效率是 。

答案 480 80%解析 所做的有用功:W 有用=Gh=80 N×6 m=480 J,因为沙袋重由2段绳子承担,所以绳端移动的距离:s=2h=2×6 m=12 m,则拉力所做的总功为:W 总=Fs=50 N×12 m=600 J,动滑轮的机械效率为:η=W 有用W 总=480J600J =80%。

12.(2017天津中考)利用如图所示的滑轮组,在5 s 内将重为360 N 的物体匀速向上提起2 m,作用在绳端竖直向上的拉力F 为150 N,该滑轮组的机械效率是 ,拉力F 的功率是 W 。

答案80% 180解析η=GℎFs =360N×2m150N×3×2m=80%W=Fs=150 N×3×2 m=900 JP=Wt =900J5s=180 W13.(2018山东临沂中考)小明用如图所示的动滑轮提起140 N的水桶,动滑轮重20 N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为N;如果向水桶内再加入40 N的水,提起时动滑轮的机械效率(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

答案80 变大解析由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力F=1n (G+G动)=12×(140 N+20 N)=80 N;使用同一动滑轮,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。

三、实验探究题14.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重为6 N。

(1)实验时要竖直向上拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,若钩码上升的高度为10 cm,则有用功是J,滑轮组的机械效率为。

(2)若减少钩码的个数,该滑轮组的机械效率将。

(填“变大”“变小”或“不变”)(3)当被提起的重物变重时,滑轮组的机械效率将 。

(填“变大”“变小”或“不变”)答案 (1)2.4 0.6 83.3% (2)变小 (3)变大解析 (1)弹簧测力计的分度值是0.2 N,所以拉力大小是2.4 N 。

由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,所以s=3h=3×10 cm=30 cm=0.3 m,有用功:W 有用=Gh=6 N×0.1 m=0.6 J;总功:W 总=Fs=2.4 N×0.3 m=0.72 J;该滑轮组的机械效率:η=W 有用W 总=0.6J0.72J≈83.3%。

(2)若减少钩码的个数,所做的有用功减小,而额外功不变,所以有用功在总功中所占的比例变小,则滑轮组的机械效率变小。

(3)当被提起的重物变重时,该滑轮组所做的有用功就变大,而额外功一定(因为动滑轮重是不变的),有用功在总功中所占的比例就变大,机械效率就变大。

四、计算题15.(2018吉林中考)如图所示,用400 N 的拉力F,将重为900 N 的木箱匀速提升1 m,求:(1)拉力所做的功; (2)该滑轮组的机械效率。

答案 (1)1 200 J (2)75%解析 (1)由题图可知,滑轮组中承担物重的绳子股数为3,则拉力所做的功W 总=Fs=400 N×1 m×3=1 200 J;(2)滑轮组的机械效率η=W 有用W 总×100%=GℎFs×100%=G nF×100%=900N3×400N×100%=75%。