2015-2016学年人教版八年级物理下册12.3《机械效率》能力提升训练
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人教版八年级物理下册《12.3 机械效率》同步练习题-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 知识点回顾1.机械效率:(1)定义:有用功占总功的比值。
(2)有用功:对完成工作任务有用的功。
(3)额外功:其他无实用价值而又不得不做的功。
(4)总功:有用功与额外功之和。
(5)公式:任何实际机械的机械效率:。
2.功的原理:使用任何机械都不省功。
3.机械效率和功率的区别:(1)两个不同的概念,无根本联系。
(2)功率表示做功快慢。
(3)机械效率指有用功占总功的比例。
(4)。
4.滑轮组的机械效率:(1)概念:η=W有W总×100%(2)计算:η=GhFs ×100%=GnF×100%(3)提高滑轮组机械效率的方法:①增加物重(增加有用功占比)②减轻动滑轮重③减少摩擦(4)特殊滑轮的机械效率:η=fnF×100% η=GhFs×100%巩固练习一、选择题1.关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()A.力对物体做功越多,功率就越大B.做功越快的机械,机械效率越高C.任何机械的机械效率都不可能达到100% D.作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多2.甲的机械效率比乙的机械效率高,则表明()A.甲的有用功比乙的有用功多B.甲的总功比乙的总功少C.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少D.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多3.工人师傅用如图所示的滑轮组提升物体,若要提高滑轮组的机械效率,下列方法可行的是()A.增大摩擦B.增大定滑轮的重力C.增大动滑轮的重力D.增大被提升物体的重力4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物并上升相同的高度。
不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.甲图省力,甲图所做的总功小B.甲图省力,甲、乙所做的机械效率一样大C.乙图省力,甲、乙所做的机械效率一样大D.乙图省力,乙图所做额外功小5.如图所示,工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里,他将一块长5m的木板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,则下列说法中正确的是()A.斜面不但可以省力,还可以省功B.物体和斜面之间的摩擦力为400NC.斜面的机械效率为75% D.增大斜面的倾斜程度,斜面的机械效率不变6.在建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组提升重物,已知动滑轮重为G0,物体A重为G,在匀速竖直提升的过程中,物体A上升的速度为v,忽略绳重和摩擦。
12.3《机械效率》精选同步习题一.选择题(共14小题)1.关于机械效率的下列说法中,正确的是()A.利用机械越省力,机械效率越高B.机械做功越快,机械效率越高C.有用功相同、总功越大机械效率越高D.额外功相同、有用功越大的机械效率越高2.关于功、功率、机械效率说法正确的是()A.功率越大,做功越快,机械效率越大B.做功越少,功率越小,机械效率越小C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关D.机械效率越大,表明它做的功越多3.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.增大提升重物的速度,可以增大有用功B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功C.增大提升重物的高度,可以提高机械效率D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的总功相同C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高5.如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。
F做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙.下列分析正确的是()A.P甲>P乙,η甲<η乙B.P甲<P乙,η甲<η乙C.P甲<P乙,η甲>η乙D.P甲>P乙,η甲>η乙6.某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别为η1和η2,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.F1>F2,η1=η2B.F1<F2,η1=η2C.F1<F2,η1>η2D.F1>F2,η1<η27.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,不计绳重与摩擦,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的()A.B.C.D.8.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。
人教版八年级物理下册第十二章简单机械《12.3机械效率》课后作业学校:姓名:班级:考号:一、选择题1.下列说法正确的是()A.机械做功越快,机械效率就越大B.做功越快的机械,功率越大C.做功越多的机械,功率越大D.功率越大,机械效率越大2.如图所示,物体A在拉力F的作用下,10s内水平匀速运动了5m,物体A与地面间的滑动摩擦力为270N,拉力F为150N。
下列物理量计算正确的是()A.绳子自由端移动的速度是1.5m/sB.拉力F做功为750JC.该滑轮组的机械效率是60%D.拉力F的功率是150W3.正确理解物理概念是学好物理的关键。
关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()A.功率大的机械,做功一定快B.做功多的机械,功率一定大C.做功快的机械,机械效率一定高D.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%4.(多选)如图所示,重800N的物体,在100N水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20s,滑轮组的机械效率为60%。
在此过程中,下列说法正确的是()A.拉力F做的功为400JB.物体与地面间的滑动摩擦力为180NC.额外功的功率为12WD.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会降低5.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定大D.效率高的机械,功率一定大6.如图所示的吊车有大小两个吊钩,在确保安全的前提下,下列关于吊车机械效率说法正确的()A.吊起相同货物,使用小吊钩机械效率高B.吊起相同货物,上升速度快机械效率高C.每次吊起的货物越少,机械效率越高D.货物升高的高度越高,机械效率越高7.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8.如图所示,工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里,他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,则下列说法中正确的是()A.工人所做的总功为5000JB.工人所做的有用功为2000JC.斜面的机械效率为75%D.物体和斜面之间的摩擦力为400N=,2s内9.利用图所示的滑轮组匀速提升一个重为2N的物体,绳子自由端的拉力F 1.2N绳子自由端移动了0.6m。
人教版八年级物理下册12.3 机械效率巩固练习(含答案)一、填空题(本大题共6道小题)1. 如图斜面长6 m,高1.5 m,工人用沿斜面向上500 N的力,以1.5 m/s的速度把重1 600 N的箱子匀速推到车上,则推力的功率是________W,该斜面机械效率是________%.2. 将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120 N,如图所示,物体沿斜面移动的距离s=3 m,上升的高度h=1.2 m,则人对物体做的有用功是________ J,斜面的机械效率是________.3. 如图所示,每个滑轮重30 N,忽略绳子与滑轮的摩擦阻力.用这滑轮组将重300 N的物体匀速提升10 m,则在这过程中,拉绳的力F=________N,物体的机械能__________(选填“增大”、“不变”或“减小”),滑轮组的机械效率为________.4. 用如图所示的滑轮组把800 N的重物匀速竖直提升1 m,绳端拉力F是500 N,拉力F做的功是________J; 该滑轮组的机械效率是______%.若不计摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重______N.5. 某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率.将两个相同的钩码提升相同的高度,则________的机械效率较高,主要原因是:________________.6. 如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦),工人师傅用40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为1 600 cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台,此滑轮组的机械效率为______%;若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020 N的砖块,绳子B和C能承受的最大拉力分别为1 000 N和600 N,当质量为50 kg的工人师傅拉绳子C 时,吊篮对二楼平台的最小压强为________Pa.二、解答题(本大题共8道小题)7. 一个边长为1 m,重为2 000 N的正方体箱子静止在水平地面上.如图所示,某人利用滑轮组以0.2 m/s的速度匀速把箱子提高了4 m.则:(1)箱子放在水平地面上静止时,它对地面的压强为多大?(2)提起箱子的过程中,绳子自由端向下拉动的速度大小为多少?(3)滑轮组的机械效率为80%,作用在绳子自由端的拉力F的功率为多少?8. 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10 N/kg.(1)若某次运送建材的质量为50 kg,则建材的重力是多少?(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m,作用在钢绳上的拉力为200 N,求拉力的功率;(3)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?9. [涉及浮力问题]如图所示,打捞重为400 N的物体C,当物体C完全浸没在水中时,绳子自由端的拉力F=20 N,求:(1)物体C此时的浮力?(2)物体C的体积和密度?(3)匀速打捞可分为3个阶段:①物体C处于浸没状态时,向上运动;①物体C上表面刚露出水面到下表面完全离开水面;①物体C离开水面升空的过程.在这三个过程中,绳子自由端的拉力F如何变化(忽略水对物体的阻力)?第三阶段时滑轮组的机械效率?10. 如图所示,当匀速提升物体时,绳子自由端的拉力为F=20 N,物体移动的速度为0.1 m/s,每个滑轮重10 N,忽略绳重和摩擦.求解下面问题:(1)绳子自由端移动的速度为多少?(2)拉力的功率多大?(3)物体A重力为多少?(4)该滑轮组的机械效率为多少?(5)若用此装置提升重力为物体A两倍的物体,此时滑轮组的机械效率?11. 如图所示,小车在水平面上通过滑轮组提升重物,动滑轮重400 N,与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6 000 N,小车的最大输出功率为15 kW.水平地面上一物体A重1 600 N,与地面的接触面积为4 m2(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦).请求:(1)提升前,物体A对水平地面的压强;(2)滑轮组提升物体A时的机械效率;(3)若要使被提升的重物以1 m/s的速度匀速上升,整个装置工作过程中能提升重物的最大重力.12. 一名体重为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上,用如图所示的滑轮组,在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计).(1)请画出滑轮组的绕线.当这名学生未提重物时,他站在地面上对地面的压强多大?(2)若匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是75%,拉力的功率多大?(3)若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m,机械效率又是多大?13. 某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60 N,物体匀速上升的速度始终为1 m/s(不计绳重、摩擦及阻力,ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg).求:(1)物体浸没在水中时受到的浮力;(2)物体的密度;(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率.14. 某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦.第一次他匀速提升重物G1=150 N时,人竖直向上拉绳的力为F1,人对高台的压强为p1;第二次他匀速提升另一重物G2=270 N,人竖直向上拉绳的力为F2,人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s,人的重力G人=500 N,且p1∶p2=14①15.求:(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4×10-2m2,当人站在高台上没有拉绳时,人对高台的压强;(2)第一次提升重物时,克服物体重力做功的功率;(3)第二次提升重物时,滑轮组的机械效率.人教版 八年级物理下册 12.3 机械效率 巩固练习-答案一、填空题(本大题共6道小题)1. 【答案】750 80 【解析】推力的功率为P =Fv =500 N×1.5 m/s =750 W ;推力做的总功为W 总=Fs =500 N×6 m =3 000 J ,克服箱子的重力做的有用功为W 有=Gh =1 600 N×1.5 m =2 400 J ,则该斜面的机械效率为η=W 有W 总×100%=2 400 J3 000 J ×100%=80%.2. 【答案】288 80% 【解析】应用斜面的目的是把物体抬高,所以克服物体重力所做的功是有用功,拉力做的功为总功,则W 有=Gh =240 N×1.2 m =288 J ,W 总=Fs =120 N×3 m =360 J ,η=W 有W 总×100%=288 J360 J ×100%=80%3. 【答案】110增大 90.9% 【解析】如题图所示,滑轮组由三股绳子承担物重,F 拉=13(G 物+G 动)=13×(300 N +30 N)=110 N ,物体匀速上升,物体的动能不变,重力势能增加,则物体的机械能增大,滑轮组的机械效率η=W 有W 总×100%=GhFs ×100%=300 N ×10 m 110 N ×30 m×100%≈90.9%4. 【答案】100080 2005. 【答案】甲 做的有用功相同时,乙使用动滑轮做的额外功多【解析】 根据题设情景“将两个相同的钩码提升相同的高度”可知,使用图甲中的定滑轮、图乙中的动滑轮所做的有用功是相同的.但是,在使用图乙中的动滑轮时,还必须克服动滑轮的重力做功,这一部分功是无用功,故使用动滑轮做的额外功多,总功也较多,根据机械效率的定义可知,动滑轮的机械效率低,定滑轮的机械效率高.6. 【答案】62.5 625 【解析】吊篮的重力G =mg =5 kg×10 N/kg =50 N ,故滑轮组的机械效率是η=W 有W 总=Gh Fnh =G nF ×100%=50 N2×40 N×100%=62.5%.由F =12(G +G 动)可得,G 动=2F -G =2×40 N -50 N =30 N ,工人师傅的重力G =mg =50 kg×10 N/kg =500 N ,刚好是绳子C 能承受的最大拉力,此时对绳子B 产生的最大拉力是F B =2F C -G 动=2×500 N -30 N =970 N(小于1 000 N ,绳子不会断),则吊篮对地面的最小压力是1 020 N +50 N -970 N =100 N ,故其对地面的最小压强是p =F S =100 N1 600×10-4 m 2=625 Pa.二、解答题(本大题共8道小题)7. 【答案】解: (1)箱子放在水平地面上静止时,箱子对地面的压力等于箱子的重力,箱子的底面积S =1 m ×1 m =1 m 2箱子对地面的压强p = F S =G S =2 000 N1 m 2=2 000 Pa(2)由题意可知将箱子匀速提高4 m 所用的时间 t =s v = 4 m0.2 m/s =20 s 又由题图可得n =4,则绳子自由端运动的距离s 1=ns =4×4 m =16 m则绳子自由端拉动的速度 v 1=s 1t =16 m20 s =0.8 m/s(3)滑轮组做的有用功W 有用=Gh =2 000 N ×4 m =8 000 J 拉力F 做的总功W 总=W 有用η=8 000 J80%=10 000 J 拉力F 的功率P =W 总t =10 000 J20 s =500 W8. 【答案】解:(1)G =mg =50 kg×10 N/kg =500 N(2)1 min 绳子移动的距离s =2h =2×12 m =24 m 拉力做的功W =Fs =200 N×24 m =4 800 J t =1 min =60 sP =W t =4 800 J60 s =80 W(3)由图像可知,当η=50%时,重物G =400 Nη=W W 总×100%=G ·h Gh +G 动 h ×100%=GG +G 动×100% 即50%=400 N 400 N +G 动,解得G 动=400 N当η=60%时,η=G G +G 动×100%即60%=GG +400 N解得G =600 N.9. 【答案】当物体已全浸没在水中后,在竖直方向上受力平衡: G C =F 浮+F因为F 拉=13(G 滑+F )所以F 浮=G C -3F 拉+G 滑=400 N -60 N +10 N =350 N. (2)物体已完全浸没,F 浮=ρgV 排, V 物=V 排=F 浮ρg =350 N 1.0×103 kg/m 2×10 N/kg=3.5×10-2 m 3 ρc =m c V 物=40 kg 3.5×10-2m 3=1.14×103 kg/m 3. (3)由F 拉=13(G 滑+G G -F 浮)①当物体处于浸没状态时F浮大小不变即F拉不变.②当物体C在上表面露出水面到下表面完全离开水面时,F浮逐渐变小,所以F 拉逐渐变大.③当物体已完全离开水面后,此时F浮=0,则拉力达到最大且保持不变.F拉=13(G滑+G C)=13(10 N+400 N)=4103Nη=W有W总×100%=G C h3Fh=G C3F×100%=400 N3×410 N3=97.6%10. 【答案】(1)由题图可知,由三股绳子承担物重,则v绳=3v物=0.3 m/s.(2)拉力的功率P=Wt=Fst=Fv=20 N×0.3 m/s=6 W.(3)因为拉力F=20 N,G动=10 N,又因为F=13(G物+G动)则G物=50 N.(4)滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=G物hFs×100%=G物h3Fh×100%=50 N3×20 N≈83.3 %.(5)若物体重为2G物,则拉力F=13(2G物+G动)则由(4)可得η=G3F×100%=2G物13(2G物+G动)×3×100%≈90.9%11. 【答案】(1)p=FS=GS=1 600 N4 m2=400 Pa(2)η=W有W总×100%=GhGh+G动h×100%=1 600 N·h1 600 N·h+400 N·h×100%=80%(3)小车运动的速度为v=3×1 m/s=3 m/s小车能提供的最大拉力F max=Pv=15 000 W3 m/s=5 000 N最大拉力小于绳子能承受的最大拉力,所以工作过程中能提升最大重力为G max =3F-G动=3×5 000 N-400 N=14 600 N12. 【答案】(1)根据题意可得滑轮组的绕线方式如答图所示;学生站立时对地面的压力为:F=G=560 N,站立时对地面的压强为:p=F S=560 N0.04 m2=1.4×104 Pa.(2)因为η=W 有W 总×100%=G 物h F 绳s ×100%,所以拉力为:F 绳=G 物n η×100%=600 N 2×75%×100%=400 N ,拉力功率为:P =F 绳s t =400 N ×1 m ×220 s=40 W ;(3)因为F 绳=1n (G 动+G 物),所以动滑轮的重量为:G 动=nF -G 物=2×400 N -600N =200 N .机械效率为:η=W 有W 总×100%=GhFs =G 物h 12(G 动+G 物)×2h ×100%=G 物G 动+G 物×100%=800 N800 N +200 N×100%=80%.13. 【答案】(1)由图像知,0~t 1时间内,物体浸没在水中,人的拉力F =P v 绳=P nv 物=300 W 2×1 m/s=150 N对整体进行受力分析,受到向上的拉力、浮力和向下的重力,则2×150 N +F 浮=G +G 动 ①t 2时刻后,物体在空气中做匀速直线运动,不受水的浮力作用,此时F ′=P v 绳=P nv 物=420 W 2×1 m/s=210 N ,则2×210 N =G +G 动 ②联立①、①两式可得F 浮=120 N ,G =360 N. (2)物体的体积等于它浸没在水中排开水的体积 V =V 排=F 浮ρ水g =120 N 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg =1.2×10-2m 3 物体的质量m =G g =360 N 10 N/kg =36 kg ,物体的密度ρ=mV =36 kg 1.2×10-2 m3=3×103kg/m 3. (3)η=W 有用W 总×100%=G nF +F 浮×100%=360 N2×150 N +120 N×100%≈85.7% 14. 【答案】(1)因为人站在水平高台上,所以有F 压=G 人=500 N p =F 压S =500 N 4×10-2 m2=1.25×104Pa(2)第一次提升重物时,由P =Wt ,W =Fs , 得P =W t =Fst =Fv =G 1v =150 N ×0.5 m/s =75 W(3)第一次提升重物G 1时,F 压=F 支=F 1+G 人=13(G 1+G 动)+G 人=13(150 N +G 动)+500 N =550 N +13G 动第二次提升重物G 2时,F 压′=F 支′=F 2+G 人=13(G 2+G 动)+G 人=13(270 N +G动)+500 N =590 N +13G 动 p 1∶p 2=14①15,F 压∶F 压′=14①15,即550 N +13G 动590 N +13G 动=1415,G 动=30 N ,在第二次提升重物时,η=W 有用W 总×100%=W 有用W 有用+W 额×100%=G 2hG 2h +G 动h×100%=G 2G 2+G 动×100%=270 N 270 N +30 N×100%=90%.。
12.3“机械效率”知识达标练习题一、单选题1.施工工地上,一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后和改进前相比较()A. 总功不变,有用功增加了B. 总功不变,额外功减少了C. 有用功不变,总功减少了D. 做的有用功减少了2.不计绳重和摩擦,将一定滑轮改为动滑轮使用,则它的机械效率()A. 一定提高B. 一定降低C. 一定不变D. 无法判断3.从井中提水时,常常会发生吊水桶落入井里的事情.用物理知识分析下列说法,其中错误的是()A. 用吊水桶向上提水,人对桶和水做的功都是有用功B. 用吊水桶向上提水,人对桶做的功是额外功C. 吊水桶掉在井里,打捞水桶时桶里会带些水,这时人对水做的功是额外功D. 吊水桶掉在井里,打捞水桶时,人对桶做的功是有用功4.下列关于机械效率和功率的说法中正确的是()A. 效率高的机械,功率一定大B. 做功时间长的机械,功率一定大C. 由于存在机械重和摩擦,所以机械的机械效率都小于1D. 功率大的机械做的功一定多5.下列生活中的物理数据最接近实际的是()A. 人以正常速度骑自行车的功率为1kWB. 把2个鸡蛋匀速举高1m做功20JC. 教室里一盏日光灯的工作电流约为0.18AD. 假如没有摩擦,动滑轮机械效率是100%6.定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样的重物,在不计摩擦阻力和绳子重力的情况下,机械效率最高的是()A. 动滑轮B. 定滑轮C. 滑轮组D. 都一样7.某机械的机械效率是85%,它的意义是()A. 总功中有85%用来克服额外阻力做功B. 总功中有15%用来克服额外阻力做功C. 总功中有15%用来克服有用阻力做功D. 它只做了85%的功8.如图所示,斜面长4m,高2m.质量为50kg的小明站在斜面顶端,用平行于斜面向上的75N的拉力将重100N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,g取10N/kg,那么( )A. 小明对物体做的总功为1300JB. 斜面的机械效率是75%C. 物体所受的摩擦阻力为75ND. 物体所受的摩擦阻力为25N9.爬陡坡上山比走盘山公路难,这是因为()A. 要用更大的力B. 要做更多的功C. 陡坡这种斜面的机械效率低D. 爬陡坡消耗的功率大10.如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300J的有用功,100J的额外功,则该动滑轮的机械效率为()A. 75%B. 66.7%C. 33.3%D. 25%11.如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重。
《机械效率》同步练习1.如图所示,只用一个动滑轮把重物举高5米,所用的动力是60牛顿,动力所做的功是(不考虑动滑轮受到的重力和摩擦)()A.300焦耳B.150焦耳C.900焦耳D.600焦耳2.如图所示①②④采用相同的动滑轮提升货物,③的动滑轮不同,关于滑轮组的机械效率相同的两组是(绳重和摩擦忽略不计)()A.①② B.②③ C.③④ D.②④3.关于功和机械能,下列说法正确的是()A.功率大的机器比功率小的机器做功多B.使用省力的机械,可以提高做功的功率C.有力对物体做功时,机械能不一定会发生变化D.功率大的机器,机械效率高4.如在相同的时间内,用同一滑轮组可分别把75N和150N重的物体匀速提升4m,若在两种情况中的额外功相等,则这两种情况中()A.绳端移动的距离相等B.所做的有用功相等C.拉力的功率相等D.滑轮组的机械效率相等5.如图所示,物重G为2000N,小红用800N的拉力花2s的时间把物体沿斜面匀速移动了4m,提升高度为h为2.5m.(不计滑轮、细绳的重,不计细绳与滑轮间的摩擦).下列说法正确的是()A.拉绳子自由端的速度4m/sB.拉力所做的功大小为5000JC.物体受到斜面对它的摩擦力为1150ND.整个系统的机械效率为78.125%6.某机械的效率为50%,表示该机械做功时,功在功中的比例为50%.使用任何机械时.机械效率总是小于.7.某人用如图的滑轮组提升2000N的重物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,这个人做的总功是J,有用功是J,滑轮组的机械效率是.8.如图所示,物重G 为2000N ,斜面长5m ,高3m ,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%,若将重物沿余面以0.2m/s 的速度拉上来,所需拉力F 是 N ,拉力做的有用功是 J ,机械的总功率是 .9.在测滑轮组机械效率的实验中,小明用相同的滑轮和细线,绕成如图所示的甲、乙两个滑轮组(忽略绳重和摩擦),并分别用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子,若两个弹簧测力计的示数相同,则 滑轮组的机械效率较高,在把两个物体提升了相同的高度时,拉力F 1、F 2做的功W 1、W 2的大小关系是W 1 W 2.答案与解析1.【分析】图中使用的是动滑轮,动力移动的距离s=2h,求出s大小,又知道动力大小,利用W=Fs求动力所做的功.【解答】解:s=2h=2×5m=10m,动力所做的功:W=Fs=60N×10m=600J.故选D.2.【分析】滑轮组的机械效率与动滑轮的重力和提升物体的重力有关,与滑轮组绳子的有效股数无关,据此进行解答.【解答】解:(1)因滑轮组的机械效率与动滑轮的重力和提升物体的重力有关,所以,①与②③④的机械效率不同,故A不正确;③与②④的机械效率不同,故BC不正确;(2)②④中提升相同的重物上升相同的高度时有用功相同,额外功均为克服动滑轮重力做的功且相同,所以两者的机械效率相同,故D正确.故选D.3.【分析】(1)物体做功多少与功率和做功时间有关;(2)功率表示物体做功快慢的物理量;机械效率是W有用与W总的比值,是个百分数,二者间没有必然联系;(3)力对物体做功,物体的机械能不一定改变,如给轮胎打气时,对打气筒做功,打气筒发热,即打气筒的内能增加,机械能不变;而机械能等于动能、重力势能和弹性势能的和;(4)单位时间内所做的功叫做功率;物理学中,把有用功与总功的比值,叫做机械效率.【解答】解:A.由公式W=Pt可以看出,物体做功的多少等于功率与做功时间的乘积,功率大,做功时间不确定,做功多少不能确定.故A项说法错误;B.功率与做功的大小和做功的时间有关,但与是否使用省力的机械无关,故B项说法错误;C.有力对物体做功,物体的机械能不一定会发生变化,如水平匀速拉动物体,虽然拉力做了功,但物体的动能和势能不变,机械能不变;故C项说法正确;D.有用功与总功的比值叫机械效率,故机械效率与功率的大小无关,故D项说法错误.故选C.4.【分析】用同一滑轮组,提升的重物增大,匀速提升相同的高度,根据W=Gh可知做的有用功增大,而在两种情况中的额外功相等,因为总功等于有用功加上额外功,所以总功(拉力做功)增大,有用功占总功的比值(机械效率)增大;但拉力移动的距离和物体升高的高度的关系不变:s=nh.据此分析判断.【解答】解:A、使用同一滑轮组,拉力移动的距离和物体升高的高度的关系s=nh不变.故A正确;B、因为W有用=Gh,提升的重物不同、提升的高度相同,所以做的有用功不同,故B错;C、因为总功等于有用功加上额外功,有用功不同,所以总功(拉力做功)不同,又因为做功时间相同,所以拉力做功功率不同,故C错;D、提升相同的高度、提升重物增大,有用功增大,但额外功不变,有用功占总功的比值增大,机械效率增大,故D错.故选A.5.【分析】(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数为3,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据速度公式求出绳子自由端的速度,根据W=Fs求出拉力所做的功;(2)根据W=Gh求出有用功,不计滑轮、细绳的重、不计细绳与滑轮间的摩擦时,额外功即为物体克服摩擦力做的功,大小为拉力做的功减去有用功,根据W=Fs求出摩擦力的大小,根据η=×100%求出整个系统的机械效率.【解答】解:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,则绳端移动的距离:s=nh=3×4m=12m,绳子自由端的速度:v===6m/s,故A不正确;拉力所做的功:W总=Fs=800N×12m=9600J,故B不正确;(2)有用功:W有=Gh=2000N×2.5m=5000J,因不计滑轮、细绳的重、不计细绳与滑轮间的摩擦时,额外功即为物体克服摩擦力做的功,所以,克服摩擦力所做的额外功:W额=W总﹣W有=9600J﹣5000J=4600J,由W=Fs可得,物体受到斜面对它的摩擦力:f===1150N,故C正确;整个系统的机械效率:η=×100%=×100%≈52.08%,故D不正确.故选C.6.某机械的效率为50%,表示该机械做功时,有用功在总功中的比例为50%.使用任何机械时.机械效率总是小于100% .【分析】机械效率,即有用功占总功的百分比.而W总=W有用+W额外.【解答】解:(1)机械效率50%表示什么,这是根据机械效率的定义,有用功占总功的百分比,即表示该机械做功时,有用功占总功的50%.(2)只要有使用机械,就必然会在机械上消耗一部分额外功,也就是说有用功总是会小于总功,机械效率总是小于100%.故本题答案为:有用;总;100%7.某人用如图的滑轮组提升2000N的重物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,这个人做的总功是3200 J,有用功是2000 J,滑轮组的机械效率是62.5% .【分析】由图可知,承担物重的绳子股数n=4,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=4h,知道拉力的大小和绳子自由端移动的距离,根据公式W=FS求人所做的总功;求出重物上升的高度,知道物体的重,根据公式W=Gh可求人所做的有用功;有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率.【解答】解:绳子自由端移动的距离s=4h=4m,则h=1m,人所做的总功:W总=FS=800N×4m=3200J,人所做的有用功:W有=Gh=2000N×1m=2000J.滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=62.5%.故答案为:3200,2000,62.5%.8.如图所示,物重G为2000N,斜面长5m,高3m,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%,若将重物沿余面以0.2m/s的速度拉上来,所需拉力F是500 N,拉力做的有用功是6000J,机械的总功率是300W .【分析】(1)该题涉及到了斜面和滑轮组装置的总机械效率,看起来是比较复杂的,但我们只要根据机械效率、有用功、总功的定义即可准确判断出有用功是物体重力和斜面高的乘积,根据有用功和机械效率就可求出总功.而总功就是最终施加的力和该力作用点移动距离的乘积,据此即可求出拉力.(2)机械的总功率就是总功的功率,用重物移动的距离除以重物移动的速度求出时间.再根据功率的计算公式求出功率.【解答】解:由题意可知斜面和滑轮组都是为了将物体的位置提高,所以有用功:W有用=Gh=2000N×3m=6000J,总功:W总===7500J;总功即拉力做的功等于拉力和拉力作用点移动的距离,拉力作用点移动的距离等于物体移动距离的n倍即:s′=ns=3×5m=15m,所需拉力F===500N;重物上升时间t===25s;机械的总功率:P总===300W.故答案为:500;6000;300W.9.9.在测滑轮组机械效率的实验中,小明用相同的滑轮和细线,绕成如图所示的甲、乙两个滑轮组(忽略绳重和摩擦),并分别用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子,若两个弹簧测力计的示数相同,则甲滑轮组的机械效率较高,在把两个物体提升了相同的高度时,拉力F1、F2做的功W1、W2的大小关系是W1大于W2.【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据F=(G+G动)比较两滑轮组提升重物重力之间的关系,忽略绳重和摩擦,有用功为克服物体重力所做的功,总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功,据此比较两个物体提升了相同的高度时两者拉力所做功的大小关系,根据η=×100%比较两滑轮组机械效率之间的关系.【解答】解:由图可知,n甲=3,n乙=2,因两个弹簧测力计的示数相同,即拉力F相同,所以,由F=(G+G动)的变形式G=nF﹣G动可知,甲滑轮组提升物体的重力较大,因忽略绳重和摩擦,有用功为克服物体重力所做的功,总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功,所以,由W总=(G+G动)h可知,甲滑轮组拉力F1做的功较多,即W1>W2,由η=×100%=×100%=×100%=×100%可知,甲物体重力较大,机械效率较大.故答案为:甲;大于.。
人教版八年级物理下册第十二章简单机械《12.3机械效率》课后作业学校:姓名:班级:考号:一、选择题1.如图,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f,则斜面的机械效率为()A.B.C.D.2.下列说法中,正确的是()A.做功多的机械,做功快B.功率大的机器,做功快C.做功时间短的机械,做功快D.功率大的机械,机械效率高3.体重是400N的小丽同学用重10N的水桶,提起重为100N的水沿楼梯送到6m高的宿舍里使用,完成这一次提水,她对水做的功为有用功,则她做的有用功和额外功分别是()A.600J,60J B.600J,2460J C.660J,2400J D.3000J,60J 4.要提高某机械的机械效率,应该()A.减小使用机械时动力所移动的距离B.减小机械自身的重力和摩擦C.减小总功D.减小使用机械时动力5.如图所示,小桂利用动滑轮竖直匀速提升木箱。
以下做法可以提高动滑轮机械效率的是()A.适当减小木箱重力B.增大木箱上升高度C.增大提升木箱的速度D.换用质量较小的动滑轮6.如图所示,工人沿斜面匀速推一货物上货车,若斜面的机械效率为80%,这表示()A.若人作用在货物的推力是1N,则摩擦力是1NB.若货物所受重力是0.8N,则推力是1NC.若人对货物做功1J,则有0.2J的功是克服摩擦力做功D.若换用一块更长的斜面,此时斜面的机械效率大于80%7.如图所示,陈明同学用动滑轮提升摩托车过程中,所做的有用功是()A.克服绳与滑轮间的摩擦力做的功B.克服摩托车重力所做的功C.提升摩托车同时提升滑轮做的功D.克服绳子的重力所做的功8.(多选)如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A,使它5s内在水平面上匀速前进1m,水平拉力F=75N,若与地面的摩擦力是物重的0.2倍,下列说法正确的是()A.他做的总功是150JB.他做的有用功是450JC.拉力做功的功率是15WD.该滑轮组的机械效率是60%9.同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”,使用了如图所示的装置,下列说法正确的是(每个码重相同)()A.实验需要用到的测量仪器是弹簧测力计、刻度尺和停表B.实验时需要匀速拉动弹簧测力计,只有这样弹簧测力计示数才能稳定C.当钩码个数相同时,甲的机械效率比乙高D.把钩码提高的高度越高,做的有用功越多,机械效率越高10.(多选)如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。
第十二章 简单机械 12.3 机械效率基础练习(有答案)一、 选择题1.如图所示,井下管道工人完成作业后,地面上的人用一个滑轮组将其从10m 深的井 下匀速提升到地面,用时50s 绳子自由端的拉力为 200N ,动滑轮的重力为 60N ,不计绳 重和摩擦,下列说法正确的是A .绳子,自由端拉力的功率为 40WB .管道工人的重力为 500NC .这个过程中滑轮组的机械效率为 90%D .若用该滑轮组匀速拉起一个质量更大的工人,会降低滑轮组的机械效率【答案】C2.如图所示,用 300N 的力沿斜面把 600N 的重物匀速拉到顶端,物体在斜面上移动的 距离为 3m ,上升的高度为 1m 。
下列说法正确的是( )A .斜面的机械效率是 50%B .木块受到的摩擦力是 120NC .运动过程中,木块的机械能增加D .运动过程中,木块受到三个力的作用【答案】C3.如图所示,某人用滑轮组将物体沿水平方向匀速拉动了 5m ,所用时间为 10s 。
物体 和地面之间的摩擦力为 320N ,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和滑轮组的摩擦,下 列说法中正确的是( )A .A 、B 、C 处绳子受力的大小关系是 F B >F C >F A B .绳子 A 处向上的速度为 1m/sC .动滑轮重为 100ND .拉力 F 做功的功率为 160W【答案】B4.用如图所示的滑轮组拉动物体 A ,使物体 A 以 0.2m/s 的速度水平向左匀速运动 10s 。
已知物体 A 重 500N ,物体 A 受到的摩擦力为 120N ,拉力 F 的功率为 30W .下列说法正 确的是( )A .绳子自由端移动的距离为 2mB .拉力 F 的大小为 40NC .滑轮组的机械效率为 80%D .滑轮组对物体 A 所做的功为 1000J【答案】C5.如图所示,用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀 速提高相同高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )A .F 甲=F 乙B .甲、乙绳子自由端移动的速度相同C .甲、乙两个拉力的功率相同D .乙滑轮组的额外功多【答案】C6.如图,用动滑轮和杠杆,把同一个钩码分别提升相同的高度,以下判断一定正确的 是( )A .两个测力计的示数相同B .两套机械做的有用功相等C .测力计的拉力做的总功相等D .两套机械的机械效率相等【答案】B7.小华利用如图所示滑轮组将一桶重 400N 的水匀速提高 6m ,共用时 2min ,滑轮组的 机械效率为 80%(不计桶重、绳重和摩擦)。
12.3机械效率达标练习一、选择题1.当打水的水桶不小心落入井里后,要设法将水桶打捞出水井,在打捞起水桶的同时,水桶中的水也会被提起,在这个过程中,下列说法中正确的是()A、桶内的水被提高过程中所做的功为有用功B、水桶和桶内的水被提高过程中所做的功为有用功C、水桶被提高过程中所做的功为有用功D、以上三种说法都不正确2.为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组.若不计摩擦,下列有关分析正确的是( )A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等3.如图所示,小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体,物体上升的速度为0.1m/s,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是()A.人拉绳做功的功率为75W B.滑轮组的机械效率为80%C.绳子自由端移动的速度为0.3m/s D.动滑轮重为100N4.使用机械效率高的机械,一定是不()A、省距离B、省力C、省功D、无法判断5.如图所示,工人用160N的拉力F将重为300N木箱10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端.下列说法正确的是( )A.拉力F做功的功率是16WB.克服木箱重力做功是900 JC.斜面的机械效率是62.5%D.若只改变斜面的倾斜角度,斜面的机械效率不变6.工人利用滑轮组吊起重为3000N的路灯杆(质量分布均匀)。
如图所示,这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。
路灯杆离地后在10s内被匀速提升1m,绳端拉力F=1250N。
下列说法不正确的是()A.路灯杆一端刚被匀速拉起时,相当于省力杠杆B.路灯杆离地后,路灯杆受到的拉力等于3000NC.路灯杆离地后,绳端拉力F做的功为2500JD.路灯杆离地后,滑轮组的机械效率为80%7.如图所示,用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )A.F甲=F乙B. 甲、乙绳子自由端移动的速度相同C. 甲、乙两个拉力的功率相同D. 乙滑轮组的额外功多8.关于功率和机械效率概念的理解,下列说法中正确的是()A.功率是表示物体做功快慢的物理量 B.做功多的机械,其功率一定大C.机械效率一定小于1 D.做有用功多的机械,机械效率功率一定大9.如图所示,用20N的拉力向上拉动绳子,使重为50N的物体5s内匀速升高5m(不计绳重和摩擦)。
《机械效率》提高训练一、选择题(本大题共7小题,共70.0分)1.(10分)如图甲所示,用F1将物体A匀速直线拉动一段距离s,若借助如图乙所示装置用F2将物体A在同样的水平面上做匀速直线运动移动相同的距离s,下列说法正确的是()A.图乙中有用功W有=F1sB.图乙中总功W总=F2sC.图乙中额外功W额=F2s﹣F1sD.图乙中的机械效率η=2.(10分)如图所示,某同学用图示斜向上拉力F提升重40N的物体,使它匀速竖直上升一段距离。
己知动滑轮重10N,不计绳重及摩擦。
则该动滑轮的机械效率()A.小于80%B.等于80%C.大于80%D.无法确定3.(10分)如图沿竖直方向匀速拉动绳子,使物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,不计绳重与摩擦,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能是()A.B.C.D.4.(10分)姚锦煜同学进入初三后非常努力,也非常爱思考,一次他研究水桶的构造时,不小心将水桶弄掉进水里,在他打捞时桶里带些水。
下列所述中属于有用功的是()A.把桶中水提高所做的功B.把桶提高做的动C.提桶和桶中的水做的功D.手对绳子拉力做的功5.(10分)下列分析和判断中,正确的是()①功率越大的机械,做功越快,机械效率越高②机械效率越高,有用功在总功中占的比值越大③做功时间越长的机械所做的功越多,机械效率不一定高④功率相等的两个机械,所做的有用功相同,机械效率就相同⑤两个机械效率相同的机械,功率大的机械所做的总功多A.只有②是正确的B.①③⑤是错误的,其他正确C.②和⑤是正确的D.①④是正确的,③不能确定6.(10分)用一动一定的滑轮组提升一个重2N的物体,在绳子末端施加0.8N的竖直方向的拉力使之匀速上升,下列说法中正确的是()A.滑轮组的机械效率是83.3%B.滑轮组的机械效率是66.7%C.绳子自由端移动的速度与物体上升的速度相同D.绳子自由端移动的速度是物体上升速度的两倍7.(10分)如图所示,斜面长为3m,高为lm,工人用400N沿斜面方向的力将重为960N 的箱子推到车上。
2015-2016学年人教版八年级物理下12.3《机械效率》能力提升训练一、选择题1.关于简单机械下列说法中正确的是()A.定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向B.使用滑轮组不仅省力而且省功C.做功越多的机械,其机械效率就越高D.功率越大的机械,做功就越快2.一人用同一滑轮组分别将100牛和200牛的物体匀速提高5米,如果绳重和摩擦不计,则下列判断中错误的是()A.人做的总功相等B.人做的额外功相等C.滑轮组的机械效率不相等D.绳的自由端移动的距离相等3.关于机械效率,下列说法正确的是()A.机械效率越大,越省力B.机械效率越大,做功越多C.机械效率越大,功率越大.D.机械效率越大,额外功在总功中所占的比例越小4.下列说法正确的是()A.效率高的机械,功率一定大B.做功时间长的机械,功率一定小C.所有机械的机械效率都小于1D.功率大的机械,做功一定多5.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比()A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变.总功减少6.下列说法正确的是()A.做功越快,其功率越大B.机械效率越高做功越快C.功率越大做功一定越多D.做功越多机械效率一定越高7.下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是()A.做相同的功用的时间越少的机械功率越大B.做有用功越多的机械,机械效率越高C.在一定条件下,机械效率可以大于100%D.将掉在地上的物理课本捡到桌面上,需要做20J的功8.用一个重为4N的动滑轮来提升物体,若在实际工作中竖直向上的拉力为5N,则动滑轮的机械效率η()A.一定小于40% B.一定小于60% C.40%<η<60% D.一定等于60%9.小明将一箱器材搬到三楼的实验室,准备采用两种方法:一是将这箱器材一次性搬上楼,他做的有用功是W1,此方法做功的机械效率为η1;而是将这箱器材先搬一部分上楼,再搬剩下部分.他做的有用功是W2,此种方法做功的机械效率为η2.假设他上楼的速度相同,则两种方法中的有用功和机械效率的关系分别是()A.W1<W2 η1<η2 B.W1=W2η1<η2C.W1<W2 η1>η2 D.W1=W2 η1>η210.如图所示,建筑工地用起重机运转,很短时间内便能将所需的砖块吊到楼顶;用滑轮组来提升相同数量的砖块则需要很长时间,其中道理是()A.起重机的功率大,所做的功较多B.滑轮组的效率高,所需的时间长C.起重机的功率大,做功比较快D.滑轮组的功率大,所做的功较多11.工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做的()A.有用功减小,总功不变 B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功减小 D.有用功减小,总功减小12.关于机械效率,以下说法正确的是()A.功率越大机械,机械效率越大B.额外功跟总功的比值小的机械,机械效率越高C.做功越多的机械,机械效率越高D.省力越多的机械,机械效率越高13.下列因素中对机械效率没有影响的是()A.机械部件之间的摩擦 B.机械自身的重力C.容器的重量 D.机械功率的大小14.如图是同一滑轮组的两种不同的绕法,用它们提起相同的重物,比较两种情况下所用的拉力F1、F2和机械效率η1、η2.(不计绳重及摩擦)下列说法正确的是()A.F1<F2,η1=η2 B.F1<F2,η1>η2C.F1<F2,η1<η2 D.F1>F2,η1=η215.如图,斜面长为L、高为h,物体重为G,用一个水平推力F将物体匀速推上斜面的顶端.则下列说法正确的是()A.斜面的效率为η=B.斜面的效率为η=C.斜面对物体的摩擦力为f=(FL﹣Gh)/LD.力F对物体所做的功,等于物体机械能的增加值16.为模拟盘山公路,现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管,如图,将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后,恰好绕至顶部b点,相邻细管间的高度均为12cm,在b点处通过细线用0.8N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从a点匀速拉至b点,则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为()A.83.3% B.80% C.75% D.60%17.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是()A.拉力大小一定是125 NB.有用功一定是150JC.总功一定是250 JD.动滑轮重一定是100 N18.如图所示的滑轮组,工人师傅用500N的力,在100s内把800N的重物匀速提升10m,在此过程中()A.他做的有用功是8000WB.他做的总功是1000JC.他做功的功率是80WD.滑轮组的机械效率是80%19.斜面上有一个重为100N的箱子A,通过定滑轮与重60N的重物B相连,在3s内物体A 沿斜面匀速向上滑动了1.5m,此重物B落地,箱子A又经过0.2s向前滑动了20cm停下来.若斜面长5米,高1.5米,忽略绳重及滑轮的摩擦力.则下列说法错误的是()A.箱子与斜面间的滑动摩擦力是60牛B.在箱子滑动过程中重物B共对箱子做了90焦的功C.重物B对箱子A做功的功率是30瓦D.物体B机械能不守恒,斜面效率为50%20.如图,小明用同一个滑轮把同一桶沙子从地面提到二楼,若按图甲装置提沙子所做的总功为W1,机械效率为η1;若按图乙装置提沙子所做的总功为W2,机械效率为η2.则()A.W1=W2η1=η2 B.W1>W2η1>η2C.W1<W2η1>η2 D.W1<W2η1<η2二、填空题21.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升 m,手拉绳子的力为 N,拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为.22.使用如图所示的滑轮(选填“能”或“不能”)省力.使用该滑轮匀速提升货物时,若货物重6N,拉力为4N,则机械效率为.23.如图所示,工人通过滑轮组用20s的时间将重600N的箱子匀速竖直提高了6m.已知滑轮组的机械效率为75%,在此过程中,绳端移动的速度是 m/s,人做功的功率为W.24.小明和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5kg 的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短,则小明所做的有用功 爸爸所做的有用功;小明做总功的功率 爸爸做总功的功率.(选填“大于”、“等于”或“小于”) 25.测量滑轮组机械效率的装置如图,用5N 拉力将重为8N 的物体匀速提升0.5m ,用时4s ,拉力做的总功W 总= J ,有用功W 有用= J ,滑轮组的机械效率η= ,拉力的功率P= W .26.如图,用大小为1.2N 的拉力将重为2N 的物体竖直向上匀速提升10cm ,则对物体做的有用功为 J ,动滑轮的机械效率为 .27.如图在不计绳重和摩擦的情况下,用动滑轮把重40N 的物体匀速提高2m ,所用的拉力为25N ,则拉力做功是 J ,动滑轮的机械效率是 ;如果将重物增加至100N ,匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将 。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)28.工人站在地面上,用定滑轮将27kg 的物品吊运到10m 高处,使用定滑轮的优点是 .若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力是 N ;若匀速吊运时的实际拉力是300N ,则人所做的有用功是 J ,定滑轮的机械效率是 (g 取10N/kg ).29.如图不计摩擦和绳重,用100N的力拉着重250N的物体匀速上升,物体上升速度是0.3m/s,该滑轮组的机械效率为,动滑轮重为 N,拉力做功功率为 W.30.所示,用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F,将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端,则有用功是_______J,额外功是_______J机械效率是______.三、实验题31.(1)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验.将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温.然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔1min记录一次温度.实验记录如下表①根据实验数据小明画出了沙子的温度随时间变化的图像(如图所示),请再画出水的温度随时间变化的图像。
②分析图像可知,对于质量相等的沙子和水:升温较快的是;你是怎么得到这一结论的?.(2)下图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置①小明同学做实验测量的有关数据如表.第3次实验的拉力读数如图所示,则第3次实验的机械效率为.②从表中可以得到的结论是:提升钩码时,滑轮组的机械效率与有关.③小芳对上述三个机械效率取平均值,并认为它是这个滑轮组准确的机械效率.这种做法对吗?。
为什么?.32.在“再探动滑轮”的实验中,在“再探动滑轮”活动中,如图小明用手通过一个弹簧测力计拉起一个动滑轮,使挂在它下面的钩码匀速缓缓上升.改变钩码的数量进行实验,获得的数据如表:(1)弹簧测力计应该并匀速拉动绳子.(2)根据表格中的数据可知,使用的动滑轮的重力为 N(不计摩擦).(3)将第3次实验时,动滑轮的机械效率为 %.(4)根据表格中的3次实验的数据我们可以得出的结论:使用同一动滑轮,提升不同的重物时,物体越重,动滑轮的机械效率越(高/低).四、综合题33.如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是.(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如下表:在第四次实验中,斜面的机械效率为.参考答案1.D【解析】试题分析:根据定滑轮,滑轮组的特点分析A、B选项;根据功,功率,机械效率分析C、D选项.解:定滑轮可改变用力的方向,不能改变力的大小,而滑轮组能改变用力的方向,也能改变力的大小,但不能省功,故A、B选项说法错误;机械效率是有用功与总功的比值,只说有用功,无法说明机械效率的大小,故C说法错误;功率是表示做功快慢的物理量,故D说法正确.故选D.【点评】本题考查了定滑轮,滑轮组的特点和功与功率、机械效率的关系.2.A【解析】试题分析:不计绳重和摩擦也就是说只考虑动滑轮的重,克服动滑轮的重力做的功就是额外功,用同一滑轮组说明两次所用的是一个动滑轮,所以两次做的额外功是相等的,拉2000N 的物体时做的有用功当然多,有用功在总功所占的比例就越大,机械效率就高.解:A、额外功相等,有用功不同,所以总功不同,故A错误;B、用同一滑轮组,动滑轮的重是一样的,克服动滑轮的重做的额外功就是一样的,故B正确;C、不考虑绳重和摩擦,克服动滑轮的重力做的功就是额外功,提起100N和200N的重物,有用功是不同的,所以滑轮组的机械效率是不相同,故C正确;D、用的是同一个滑轮组,绳子股数是相同的,物体上升的高度都是5m,所以绳子末端移动的距离都等于物体上升高度的n倍,故D正确.故选A.【点评】此题主要考查机械效率的计算.需要注意的是额外功等于克服动滑轮重做的功.3.D【解析】试题分析:使用机械时,有用功与总功的比值叫机械效率,机械效率的大小与功的多少和功率的大小没有直接关系;②物体在单位时间完成的功叫功率.解:A、机械效率是指有用功与总功的比值,其大小与机械的省力情况没有关系,故A错误;B、机械效率是指有用功与总功的比值,其大小与机械做功的多少没有关系,故B错误;C、机械效率是指有用功与总功的比值,功率表示了机械做功的快慢,二者没有直接的关系,故C错误;D、总功等于有用功与额外功的总和,从η=可知,额外功在总功中所占的比例越小,机械效率越高,故D正确.故选D.【点评】该题考查学生对机械效率的理解,特别要注意功、功率与机械效率是不同的物理量,它们之间没有直接关系.4.C【解析】试题分析:本题根据机械效率、功率、功的定义和公式分析解答.解:A、机械效率是指有用功占总功的比值,与功率大小(做功快慢)无关,A错;B、做功时间长,做功多少不知道,所以功率大小不能确定,B错;C、使用机械时,都要克服摩擦、提升机械做额外功,使得有用功小于总功,机械效率小于1,C对;D、功率大的机械,不知道做功时间,做功多少不能确定,D错.故选C【点评】功的多少、功率(做功快慢)、机械效率是三个不同的物理量,含义不同,分析问题时要特别注意:做功快不一定做功多.5.D【解析】试题分析:用滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度,有用功相同;由题知改装后的机械效率高,根据机械效率的公式知道总功减小,而总功等于有用功加上额外功,据此分析判断.解:∵把同一物体匀速提升同样的高度,∴利用滑轮组做的有用功相同,∵η=×100%,改装后的机械效率高,∴改装后利用有用功所占总功的比例增加,即总功减小或额外功减少.故D正确.故选D.【点评】本题考查了有用功、额外功、总功、机械效率及其之间的关系,由“把同一物体匀速提升同样的高度”知道做的有用功相同是解本题的突破口,用好效率公式是关键.6.A【解析】试题分析:功率的物理意义是反映做功的快慢,而不是做功多少.功率越大,表示物体做功越快.由P=,W越多,P不一定大,还取决于做功的时间长短.机械效率是有用功与总功的比值,是表示机械性能好坏的物理量.解:A、做功越快,功率越大,故A正确;BD、机械效率是有用功与总功的比值,机械效率的高低与做功多少无关,故BD错误;C、功率越大,表示物体做功越快,由P=,W越多,P不一定大,还取决于做功的时间长短,故C错误.故选:A.【点评】物理量的理解着重要抓住它的物理意义,理解准确到位,同时,可用控制变量法理解几个物理量之间的关系.7.A【解析】试题分析:(1)利用P=分析解答;(2)根据η=分析解答;(3)使用任何机械都存在摩擦,额外功不能为零,机械效率不可能达到100%.(4)首先估测出物理课本的重力和桌面到地面的距离,然后根据W=Gh计算.解:A、根据P=可知,做相同的功用的时间越少的机械功率越大,故A正确;B、根据η=可知,机械效率的高低是由有用功和总功这两个因素共同决定的,有用功虽然多,但总功不确定,所以机械效率不能确定.故B错误.C、科技无论怎么发展,机械元件之间摩擦都不能消除,机械效率不可能达到100%,更不会大于100%.故C错误.D、物理课本的重力约2N,桌面到地面的距离大约1m,将掉在地上的物理课本捡到桌上所做的功大约为W=Gh=2N×1m=2J.故D错误.故选A.【点评】本题考查功率的大小比较、功的计算和机械效率,是一道综合性较强的题目,要注意机械效率的高低并不单单是由做功多少决定的,它是由有用功和总功共同决定的.8.B【解析】试题分析:题中使用的是动滑轮,承担货物重的绳子股数n=2,设提升物体的高度为h,则绳子自由端移动的距离s=2h;若不计摩擦和绳重,知道动滑轮重,利用W=Gh求提起动滑轮做的额外功;知道拉力大小,利用W总=Fs求总功;而W总=W有+W额,可以求出有用功,再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率;在实际使用动滑轮时还要克服摩擦、对绳子做功,额外功比不计摩擦和绳重时还要大,因此机械效率还要小,据此分析判断.解:物体升高h时,绳子自由端移动的距离s=2h.总功:W总=Fs=5N×2h,额外功:W额=G动h=4N×h,有用功:W有=W总﹣W额=5N×2h﹣4N×h=6N×h,机械效率:η==×100%=60%;考虑绳重和摩擦时,额外功增大,总功不变,有用功减小,有用功在总功中的比值减小,机械效率降低,机械效率一定小于60%;故选B.【点评】本题考查了有用功、额外功、总功、机械效率的计算,知道不计摩擦和绳重,利用动滑轮做的额外功等于提升动滑轮做的功是本题的关键.9.D【解析】试题分析:已知这箱器材的重力一定,楼的高度前后不变,根据公式W=Gh可求克服自身重力做的功;比较两次所做额外功的多少,从而确定总功的大小,根据机械效率公式可知效率的大小.解:这箱器材的重力一定,楼的高度前后不变,由W=Gh可知,两次所做的有用功相等;第一次所做的额外功为克服自身重力所做的功,而第二次所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此第二次的额外功大于第一次的额外功,故第二次的总功大于第一次的总功,由η=可知,第一次的机械效率大于第二次的.故选D.【点评】本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握,能从场景中得出相关信息是本题的关键.10.C【解析】试题分析:(1)起重机和人把相同的砖运到楼顶,对砖做功相同,起重机用时少,做功快,功率大.(2)起重机和人对砖做功相同,做的有用功相同,起重机做的额外功比人做的额外功多,做的总功多,有用功在总功中的比值小,机械效率低.解:ACD、用起重机和滑轮组对砖做功相同,起重机做的额外功多,总功多,起重机用时少,做功快,功率大.AD错误,C正确;B、起重机和滑轮组做的有用功相同,起重机做的额外功多,有用功与总功的比值小,机械效率低.所以B错误.故选C.【点评】功率是表示物体做功快慢的物理量,比较物体做功快慢有两种方法:完成相同的功用时越少做功越快;用时相同时完成的功越多做功越快,物体做功快功率大;机械效率是有用功和总功的比值,有用功在总功中占的比值越大,机械效率越高.功率大小和机械效率高低没有关系.11.C【解析】解:加润滑油后,工人提升同样的重物,也是到五楼,对重物做的有用功不变;但加了润滑油后,额外功变小,因总功等于有用功加上额外功,所以工人做的总功变小.故选C.【点评】本题考查了学生对有用功、额外功、总功的了解与掌握,区分有用功、额外功和总功(从我们做功的目的出发,对我们有用的为有用功,对我们无用但又不得不做的功为额外功,拉力对机械做的功为总功)是本题的关键.12.B【解析】解:A、功率越大,表示机械做功越快,单位时间内做的功越多,但机械效率不一定就高.此选项错误;B、总功等于有用功与额外功的总和,从η=可知,额外功跟总功的比值小的机械,机械效率越高,此选项正确;C、有用功与总功的比值叫机械效率,与做功的多少没有直接关系,此选项错误;D、有用功与总功的比值叫机械效率,与机械省力的多少没有关系,此选项错误.故选B.【点评】该题考查学生对机械效率的理解,特别要注意功、功率与机械效率是不同的物理量,它们之间没有直接关系.13.D【解析】解:使用机械时,要克服机械部件之间的摩擦做功、要提升动滑轮、容器做功,这些是为了提升物体不得不做的额外功;做同样的有用功,额外功越大,机械效率越低,所以A、B、C都会对机械效率的高低有影响;机械的功率反映做功快慢,机械效率高低与做功快慢无关.故选D.【点评】不同的滑轮组机械效率不同(动滑轮重、摩擦不同),同一个滑轮组的机械效率也不是固定不变的,提升的物体越重,机械效率越高.14.A【解析】解:(1)甲图绳子段数n=3,则F1=G,乙图绳子段数n=2,则F2=G,则F1<F2;(2)物重和高度相同则有用功相等,滑轮相同,不计绳子重和摩擦则额外功相等,总功相同,则根据η=可知,η1=η2.故选A.【点评】这类题的关键是绳子段数的判断以及滑轮组所做有用功额外功是否相等,判断出这些因素就好解答了.15.B【解析】解:∵斜面的高为h,物体的重力为G,∴有用功为:W有用=Gh,又∵斜面长为L,高为h,所以物体移动的距离为s=,推力为F,∴总功为:W总=Fs=F,则机械效率为:η==,故A错误,B正确;∵W总=W有用+W额,∴克服摩擦做的额外功:W额=W总﹣W有用=F﹣Gh,∵W额=fL,∴斜面对物体的摩擦力为f=,故C错误;力对物体做的功为总功,等于物体机械能的增加和克服摩擦做的额外功之和,故D错误.故选B.【点评】本题考查的是功的计算和有关斜面机械效率的计算,弄清楚在水平力的方向上移动的距离是解决此题的关键关键,知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功,关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和.16.C【解析】试题分析:拉小球上升时,根据W有=Gh计算有用功,根据W总=Fs计算总功,根据η=计算机械效率.解:由题细管缠绕在圆体上后相当于一个斜面,由图a到b点的高度h=5×0.12m=0.6m,拉小球上升时,有用功:W有=Gh=1N×0.6m=0.6J.总功:W总=Fs=0.8N×1m=0.8J,所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率:η=×100%=×100%=75%.所以C正确,ABD错误.故选C.【点评】本题考查斜面的机械效率的计算,理解题意,能正确找到有用功和总功是解题的关键.17.A【解析】试题分析:(1)由题知,用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有下图两种绕法,n1=3,n2=2,分别对上图两种情况计算分析,最后判断选择:(2)知道物体重和物体上升的高度,利用W=Gh求对物体做的有用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功W=G轮h,据此求动滑轮重;不计摩擦和绳重,根据F=(G物+G轮)求拉力大小.额解:(1)对左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,∵η=,∴W总===250J,∴W额=W总﹣W有=250J﹣150J=100J;∵不计绳重和摩擦,W额=G轮h,∴动滑轮重:G轮===100N,拉力F的大小:F=(G物+G轮)=(150N+100N)=N;(2)对右图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,∵η=,∴W总===250J,∴W额=W总﹣W有=250J﹣150J=100J;∵不计绳重和摩擦,W额=G轮h,∴动滑轮重:G轮===100N,拉力F的大小:F=(G物+G轮)=(150N+100N)=125N.由以上计算可知,对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故B、C、D都正确;但拉力不同,故A错.故选A.【点评】本题是一个选择题,实质上是一个小综合题,最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断.本题的关键有二:一是两种绕法n的确定,二是不计摩擦和绳重时,W额=G轮h,F=(G物+G轮).18.D【解析】试题分析:要解决此题需要搞清什么是有用功和总功.在此题中有用功是指克服物体的重力所做的功,总功是指拉力所做的功.会求机械效率,即有用功和总功的比值.解:他做的有用功为:W有用=Gh=800N×10m=8000J,A中功的单位错误,所以A错;由题意知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以s=2h=2×10m=20m,因此他做的总功为:W =Fs=500N×20m=10000J,B的数值错误,所以B错;总他做功的功率是指总功的功率,P总=,C中算成了有用功率,所以C错.滑轮组的机械效率为:η=,所以D正确.故选D.【点评】此题考查了有关滑轮组的总功、有用功、以及滑轮组的机械效率,考查得很全面.特别是他做功的功率,有的学生会理解为有用功率,很容易出现错误.19.A【解析】试题分析:A、以A为研究对象进行受力分析,根据斜面无摩擦时,Fs=Gh求出拉力,然后再求得摩擦力;B、重物B对箱子所做的功根据W=Fs计算;C、根据P=可求得重物B对箱子A做功的功率;D、物体B匀速下降,动能不变,重力势能减小,机械能减小,根据η=可求得斜面效率.解:A、斜面无摩擦时,Fs=Gh,F==50N,匀速运动时拉力50N,匀速运动F1=F+f,摩擦力f=F1﹣F=60N﹣50N=10N,故A错误;B、重物B对箱子所做的功W=Fs=60N×1.5m=90J,故B正确;C、重物B对箱子A做功的功率P===30W,故C正确;D、物体B匀速下降,动能不变,重力势能减小,机械能减小;设B落地前,A上升的高度为h,沿斜面通过的距离为s=1.5m,则根据几何关系可知:斜面的机械效率:η=×100%==×100%=50%.故D正确.故选A.【点评】此题涉及到斜面的机械效率、摩擦力的计算、功的计算、功率的计算等多知识点,是一道综合性较强的题目.20.C【解析】试题分析:由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=×100%即可比。