第十一章机械与功教科版物理八年级下册练习(1)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.A中的杠杆和物体处于静止状态,B、C、D中的物体被匀速吊起,所有物体重力均为G,不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦,则所用拉力F最小的是( )
A. B. C. D.
2.吕雪将掉在地上的物理课本捡回桌面,她所做的功最接近于( )
A.0.02J B.2J C.0.2J D.20J
3.如图所示,用滑轮组拉动重为70N的物体A,用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m,所用拉力F为20N,地面对物体A的摩擦力为30N。以下说法不正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是10m
B.克服摩擦做的有用功是150J
C.滑轮组的机械效率为75%
D.拉力F做功的功率为10W
4.将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A.拉力F1一定大于F2
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组的有用功相同
D.甲的额外功与有用功的比值较小
5.小亮同学想把一个重为2400N的重物搬到2m高的车上,为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。用1200N的力用了0.5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是( )
A.他做的总功为4800J
B.他做总功的功率为160W
C.他对重物做的有用功为6000J
D.此次简易斜面装置的机械效率为80%
6.在校运会中,小明参加了铅球比赛、如果他用200N的力,将重50N的铅球投到了10米远处,则下列关于他投球时做功情况的说法中,正确的是( )
A.做功200J B.做功500J C.没有做功 D.条件不足,无接计算
7.如图,重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的的大小关系是( )
A.F3<F1<F2 B.F2=F3<F1
C.F2<F3=F1 D.F2<F1<F3
8.如图所示,滑轮规格相同、重均为60N,工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端,在20s内矿井里的物体提升8m,不计绳重及轮轴间摩擦,则下列说法错误的是( )
A.物体重为240N
B.工人拉动绳子做功的功率为120W
C.此过程中,滑轮组的机械效率为75%
D.绳子自由端移动的距离为16m
二、填空题
9.如图所示两个滑轮中,能改变施力方向的是_______(甲/乙),若滑轮重相同(G动<G物),摩擦和绳重不计,当分别用F1、F2匀速提起同一物体时,则F1_______F2,η1________η2.(选填“>”、“<”或“=”)
10.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C,所用的力F1______F2,所做的功W1______W2,功率的大小P1______P2。
11.如图所示,用沿斜面向上,大小为500N的推力,将重为800N 的货物从A点匀速推至B点,已知AB长 3m,斜面高1.5m,则物体与斜面之间的摩擦力是______N
12.如图所示,用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m,绳自由端施加的拉力大小为25N,物体受到的摩擦阻力40N,则拉力的功率为______W,该滑轮组的机械效率为______。
13.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m,则该汽车在这一段路程行驶的平均速度为______m/s;
若汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J;若发动机的转化效率为80%,则使发动机做这么多功需要燃烧的汽油质量为______kg。(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)
14.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动。用磅秤测得小明的质量是50kg,用 _____测得他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则根据原理公式 _____可以算得小明登楼的功率是 _____W。(g取10N/kg)
15.如图所示,用沿斜面向上的拉力F将物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知拉力F=4N,物体重G=5N,斜面长2m,高1m,则物体受到的摩擦力为______N。
16.一质量为40kg的重物A放在水平地面上,利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m用了1s,此时的机械效率为80%,则有用功为 _____J,动滑轮重力为 _____N,拉力的功率为 _____W,若再用该滑轮提升多块重物B(规格相同),提升一块重物B和两块重物B时滑轮的机械效率之比η1∶η2=4∶5,则重物B的重力为 _____N。(不计绳重和摩擦)
17.如图甲,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为120N的物体匀速提起,在4s内绳子自由端移动的距离为s=3m,图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
(1)计算物体上升的速度v=________m/s;
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是___________,并计算出该物理量大小是___________;
(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率是___________。
三、作图题
18.要提升的重物重为500N ,用来串绕滑轮组的绳子能随的拉力是200N请,画出滑轮组的绕线。
19.请按要求作图:如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,O为杠杆的支点。请在杠杆上画出使杠杆保持静止的最小的动力F1的示意图,并作出阻力F2。
20.(1)请画出图中杠杆动力F的力臂l;
(2)如图,用笔画线代替绳子,要求画出此滑轮组最省力的绕线方式;
(3)如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。
四、实验题
21.如图所示是小聪和小红同学设计的“探究斜面机械效率”的实验装置:
Ⅰ小聪分别使用等重的木块a和小车(有轮子)完成了机械效率的测量,相关数据如表所示:
次数 物体 物重G/N 拉升高度h/m 拉力F/N 拉动距离s/m 机械效率η/%
1 木块 6 0.1 1.20 1 50
2 小车 6 0.1 0.75 1
(1)每个实验都有需要特别强调的注意事项,如在本实验中,用弹簧测力计拉动物体时,需要注意两点:一是拉力方向要与斜面平行;二是要让物体沿斜面做 _______运动。
(2)第2次实验中斜面的机械效率为 _______。小聪的两次实验对比,可以研究斜面的机械效率与 _______的关系,得出的结论是 _______。
Ⅱ小红同学利用木块b、木板、刻度尺、弹簧测力计等器材测得的数据如表:
实验次数 斜面倾斜 程度 木块重力G/N 拉升高度h/m 拉力F/N 拉动距离s/m 机械效率η
1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5%
2 较陡 3 0.3 1.8 1
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)第2次实验中,斜面的机械效率为 _______。
(2)小红的两次实验对比,可以研究斜面的机械效率与 _______的关系,得出的结论是:用斜面拉同一个物体,_______,斜面机械效率越高。
22.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如表:
物理量 实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的度h/m 高跳力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 1.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)第1次实验测得的机械效率为______。(结果保留两位有效数字),若不计绳重与摩擦,动滑轮重为______N;
(2)分析表中数据可知:第2次实验是用图______做的;第4次实验是用图______做的(选填“a“、“b”或“c”);
(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组可以______提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率______;
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。
23.实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”改变斜面倾角(斜面与水平面的夹角)和木块的重力,用弹簧测力计沿斜而向上匀速拉动木块,记录的部分实验数据如表所示。
实验次数 斜面倾角 斜面高度h/m 斜面长度s/m 木块重力G/N 沿斜面拉力F/N 机械效率η
1 30° 0.6 1.2 5.0 4.2 60%
2 30° 0.6 1.2 3.0 2.5
3 45° 0.8 1.2 3.0 2.8 71%
(1)试验中调整斜面的倾斜程度时,要使斜面倾角由30°变为45°应将垫块向__(选填“左”或“右”)移动。
(2)第2次试验中,斜面的机械效率为___________%。
(3)第1、2次试验是为了探究斜面的机械效率与___________的关系:分析2、3次实验的数据,可知在___________。
(4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进,与原实验装置相比,用带滑轮的斜面做实验的好处是___________。
五、计算题
24.如图所示的滑轮组,用F=100N的力水平拉绳子自由端,把物体A在10s内向左水平匀速运动1m,求:
(1)这个过程中拉力F所做功的功率多少?
(2)若该滑轮组的机械效率是75%.则物体受到地面的摩擦力是多少?
25.如下图所示,是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m。已知轿车总质量m=600kg,受到的阻力f的大小为轿车总重的0.1倍。求:
(1)轿车行驶的速度大小;
(2)轿车所受牵引力大小;
(3)牵引力对轿车做功的功率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.D
2.B
3.D
4.D
5.D
6.D
7.B
8.C
9.甲 > >
10.< = <
11.100
12.100 80%
13.12 8×105J 0.02kg
14.秒表 150
15.1.5
16.40 100 50 150
17.0.25 功 150J 80%
18.
19.
20.
21.匀速直线 80% 摩擦力大小 其他条件相同时,斜面的机械效率与摩擦力的大小有关,摩擦力越大,机械效率越低 50% 斜面的倾斜程度 斜面的倾斜程度越大
22.74% 1.4 b c 增加物重 越小 无关
23.左 60 物体重力
24.(1)20W;(2)150N
25.(1)12m/s;(2)600N;(3)7200W
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页第十一章机械与功教科版物理八年级下册练习(2)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示,根据图像可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为(g取10N/kg)( )
A.15W B.150W C.187.5W D.300W
2.甲、乙两人进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲、乙两人的体重之比为5∶6,则甲、乙两人爬杆的平均功率之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.27∶25 D.25∶27
3.下列工具在使用时属于费力杠杆的是
A.羊角锤 B.筷子
C.手推车 D.核桃夹子
4.甲、乙两台机器,他们的功率分别为300瓦和350瓦,则下列选项中正确的是( )
A.甲做功一定比乙做功多 B.甲做功时间一定比乙少
C.甲做功可能比乙做功多 D.甲做功可能比乙做功慢
5.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中,物体受到斜面的摩擦力大小为f,则斜面的机械效率为( )
A.×100% B.×100% C.×100% D.×100%
6.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,用它们分别将同一物体匀速向上提升(物体的质量大于滑轮的质量),在相同的时间内物体升高了相同的距离,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.两次绳子自由端移动的速度相同 B.两种装置的机械效率相等
C.两种装置中拉力做功相等 D.两次提升物体所做有用功的功率相同
7.小健学习使用下列简单机械后做出以下总结,你认为他的总结中叙述错误的是( )
A. 垂直于道钉撬的把手向下压时,人的用力最省力
B. 用斜面向上搬物体时,既可以省力,又可以节省做功
C. 使用镊子时,杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,属于费力杠杆
D. 图中的小人若沿F2方向用力,所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同
8.如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是( )
A.C点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.B点是支点,物体A放在车厢前部要费力
二、填空题
9.一辆新能源小汽车在平直公路上以的速度匀速行驶,发动机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做的功为__J,行驶时间为__s,发动机的输出功率为__kW。
10.在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为4N,斜面长4m,高1m,则拉力做的有用功为_______J,斜面的机械效率为_______。
11.用如图装置,在10s内将60N的水桶提升2m,拉力为40N,则拉力的功率为___________W;若不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为___________N。
12.如图所示,重为800N的物体在100N水平拉力的作用下,向左匀速移动了2m,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中拉力F所做的功是 ___________J,物体与地面间的摩擦力是 ___________N。
13.如图所示,不计绳重和摩擦。滑轮组在匀速提升150N重物时,机械效率为60%,物体上升的速度为10cm/s,绳端拉力F为_______N,拉力功率为________W,如果提升物体质量增加,那么滑轮组的机械效率将_________(变大/变小/不变)。
14.用动滑轮将重400N的物体匀速提升2m,拉力大小为220N,则做的有用功为______,动滑轮的机械效率是______;若绳重和摩擦不计,动滑轮的重力是______N。
15.一个质量为45kg的人,在30s内连续向上跳15个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则此人在这段时间内的功率是______。
16.摩托车发动机的功率为1.6千瓦,它表示发动机______。摩托车发动机在5秒内可做功______。
三、作图题
17.如图所示,O是轻质杠杆的支点,L1是使杠杆保持水平平衡的动力F1的力臂,请你画出动力F1示意图(要求保留作图痕迹)。
18.画出图中F的力臂及阻力F2的示意图
19.如图甲所示为修剪树枝的剪刀,O为转动轴(支点)。请在图中画出F1的力臂l1,并在A点画出阻力F2的示意图。
四、实验题
20.下图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下:
实验 次数 斜面的 倾斜程度 物块重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长 s/m 机械效率
1 较缓 10 0.1 5.0 1
2 较陡 10 0.3 6.7 1 45%
3 最陡 10 0.5 8.4 1 60%
(1)小明探究的是斜面的机械效率跟______的关系。第1次实验中,斜面的机械效率为______;
(2)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效越______。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持______不变;
(3)分析表格中拉力数据,可以得出结论:斜面越陡,越不______(选填“省力”或“费力”)。
21.如图所示是某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中进行的一个探究活动。
次数 钩码重/N 钩码上升的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm
甲 5 5 2.0 15
乙 5 5 1.7 ______
(1)负责记录的小强同学由于粗心大意漏记了一个实验数据,如下表所示,请你将漏记的实验数据补上;
(2)实验中甲滑轮组做的有用功______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙滑轮组做的有用功;甲滑轮组的机械效率为______。
22.在研究杠杆平衡条件的实验中:
(1)所用的器材有铁架台、带刻度的杠杆、细线、________和______;
(2)实验前,先调节杠杆两端的__________;使杠杆在________位置平衡;
(3)以挂在左边的钩码重力为动力,挂钩码的位置到支点的距离为动力臂。以挂在右边的钩码重力为阻力,挂钩码的位置到支点的距离为阻力臂。当杠杆在水平位置平衡时,得到的表格中第1、2两组数据,由此我们可以得到的结论:________;
实验次数 动力(牛) 动力臂(厘米) 阻力(牛) 阻力臂(厘米)
1 4 10 2 20
2 2 15 3 10
3 3 10 2 20
(4)再以弹簧测力计的拉力为阻力,弹簧测力计在杠杆上的作用点的位置到支点的距离为阻力臂。当杠杆在水平位置静止时,得到表格中第3组数据,由此我们判断造成这个结果的原因可能是________。
五、计算题
23.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力变化的图象如图乙,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。
(1)若某次运送建材的质量为40kg,滑轮组的机械效率是多少?
(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为500N,求拉力的功;
(3)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为500N时,运送建材的重力是多大?
24.如图甲所示的装置,A是重10N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,(g=10N/kg)。求:
(1)动滑轮的重力为多少N?
(2)内拉力F的功率为多少W?
(3)此装置提升重物的最大机械效率约为多大?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.B
2.B
3.B
4.C
5.A
6.D
7.B
8.C
9. 1500 12
10.8 50%
11.6 20
12.600 180
13.125 25 变大
14.800 90.9% 40
15.45W
16.每秒内做功1600焦
17.
18.
19.
20.斜面的倾斜程度/斜面的倾角 20% 高 斜面倾斜程度/斜面的倾角 省力
21.20 等于 83.3%
22.弹簧测力计 钩码 平衡螺母 水平 动力×动力臂=阻力×阻力臂 弹簧测力计拉力方向没有与杠杆垂直
23.(1)50%;(2)12000J;(3)600N
24.(1)10N;(2)4W;(3)81.8%。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页第十一章机械与功教科版物理八年级下册练习(3)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动,在做引体向上时,双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上,在这一过程中,小明消耗的功率最接近( )
A.15W B.30W C.60W D.120W
2.下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率越大
B.做功时间越短,功率一定越大
C.做功越快,功率越大
D.机械效率越大,功率一定越大
3.小明分别用图示甲装置和乙装置将质量相同的两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,滑轮的质量小于物体的质量,下列说法正确的是( )
A.乙装置的机械效率大于甲装置的机械效率
B.乙装置中滑轮的好处是可以省功
C.甲装置的有用功小于乙装置的有用功
D.甲装置中滑轮的好处是可以改变力的方向
4.如图所示的斜面长s为3m,高h为0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N,(忽略绳子的重力)则下列说法正确的是( )
A.物体运动时所受摩擦力是150N
B.拉力所做的功是300J
C.拉力的功率是75W
D.斜面的机械效率是80%
5.质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示,根据图像可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为(g取10N/kg)( )
A.15W B.150W C.187.5W D.300W
6.在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动,它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示,根据图像,可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系( )
A.P甲<P乙 F甲<F乙 B.P甲>P乙 F甲>F乙
C.P甲<P乙 F甲>F乙 D.P甲>P乙 F甲<F乙
7.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示“标”、“本”表示力臂,“权”、“重”表示力,符合杠杆原理的是( )
A.增大“重”时,应把“权”向A端移动
B.增大“重”时,应换用更小的“权”
C.“权”小于“重”时,A端一定上扬
D.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”权
8.如图所示,物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面高为h,斜面长为s,且s=3h,物体所受重力为G,斜面的机械效率为50%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则( )
A.F= f= B.F= f= C.F= f= D.F= f=
9.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。质量为50kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,常数g取10N/kg。下列结论错误的是( )
A.此装置最多能匀速运载80N的货物
B.第2s内拉力F的功率为40W
C.动滑轮的重力为9N
D.此装置提升重物的最大机械效率为80%
10.如图所示,重力不计的杠杆可绕O点无摩擦转动,在A端用轻质细绳悬挂一质量为200g的物体M,同时在B点施加一个始终垂直于杠杆的拉力FB,杠杆绕O点匀速转动到虚线位置,OA=3m,AB=1m。下列说法正确的是( )
A.杠杆拉至与墙面夹角为30°时,FB=3N
B.拉力F逐渐变大
C.杠杆绕O点缓慢转动到水平位置时拉力FB做的功为3J
D.此过程中,FB最大值为3N
二、填空题
11.用动滑轮将重400N的物体匀速提升2m,拉力大小为220N,则做的有用功为______,动滑轮的机械效率是______;若绳重和摩擦不计,动滑轮的重力是______N。
12.“消防知识进课堂”活动中,消防干警给同学们介绍灭火器的使用,如图所示。使用时拔出保险销,用力压下压把,压把相当于______杠杆,通常把压下压把的手指压在______(选填“A”或“B”)点会更省力。
13.如图所示,用滑轮组在4s内将重为120N的物体匀速提升了1m,动滑轮重为40N,不计绳重和摩擦,拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率为______,若用该滑轮组提升150N的物体,则它的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m,则该汽车在这一段路程行驶的平均速度为______m/s;
若汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J;若发动机的转化效率为80%,则使发动机做这么多功需要燃烧的汽油质量为______kg。(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)
15.人体中有许多杠杆,甚至踮一下人体脚尖都是人体杠杆在起作用,如图所示,人以______为支点,通过小腿肌肉用力(F)踮起脚尖。按杠杆分类,这是一个______杠杆。若人的体重为600N,当踮起脚尖时,假使体重落在杠杆中点,则人双脚站立踮起时,两腿肌肉各用力______N。
16.如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,O为支点。
(1)请画出动力F1的力臂L______;
(2)若忽略自拍杆的重力,有同学说“在自拍时,手机的重力就是自拍杆这个杠杆受到的阻力。”你同意这种说法吗?______。简述你的理由:______。
17.如图所示,物体重400N,动滑轮重20N,工人用250N的拉力将重物匀速提升4m,所用时间为20s,则此过程中有用功是_______J,拉力的功率是______W,动滑轮的机械效率是______。
18.为庆祝建党100周年,科技小组制作了如图所示的展示牌(含牌面和支架),展示牌的重力为40N、重心为O,支架的夹角为60°。为测试该展示牌的抗风力大小,以防止展示牌倾倒,小组同学将展示牌放在水平地面上,进行模拟测试,测试中假设风力F始终集中作用在展示牌的重心。
(1)第一组同学施加的力F1始终与牌面垂直,当支架刚刚离开地面时,力F1的大小为______N。
(2)第二组同学施加的力F2始终与水平面平行,当支架刚刚离开地面时,则力F2______F1(选填“>”“<”或“=”)。
19.如图所示,小金用轻质杠杆(自身重力忽略不计)、空桶、质量为m0的物体A和细线,自制了测量液体密度的杠杆密度计。该杠杆密度计可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值。
(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m0的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为l0,此时C点的密度刻度线应标注为_______;
(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至D位置,使杠杆在水平位置平衡。若D点到O点的距离为l1,通过推导分析,此时D点的应标注的密度值_______。(结果用题中所给的字母表示)。
三、作图题
20.如图是是我们经常敲取瓶盖的起子。请在图中画出作用在A点最小的力F及在B点作出阻力F2。
21.如图所示是一台活塞式抽水机的简化图,O为支点,请画出动力F1的力臂L1。
22.画出作用在A点的让杠杆平衡的最小力(保留作图痕迹)。
四、实验题
23.某班同学在“测量斜面的机械效率”实验时,所用实验器材有:长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为5.4N木块(带挂钩)如图甲所示,将长木板和支架搭成长1.0m、高0.2m的斜面,用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块。
(1)如图乙所示,此时弹簧测力计对木块的拉力为______N;
(2)将木块匀速拉到斜面顶端,有用功为______,总功为______,斜面的机械效率为______;
(3)木块与斜面的摩擦力为______N。
24.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验,如图甲和乙所示,不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中:
次数 物重/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动距离/m 机械效率η
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 3.2 0.3
(1)根据测量的实验数据,表格中的横线上应填的数据为 ___________(用百分数表示)。
(2)分析实验数据,可初步得出的实验结论为:同一滑轮组的机械效率与___________有关。
(3)小明在实验操作过程中发现:一边拉动弹簧测力计一边读数,弹簧测力计示数不稳定,为了方便读数,小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数,他的这种想法显然是错误的,因为他没有考虑到___________对滑轮组机械效率的影响,所以应___________拉动滑轮组。
(4)如果不计绳重和摩擦,只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组,并利用图丙方案提升相同重量的物体,对比甲图和图丙所示的滑轮组的机械效率,可知η甲______η丙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
五、计算题
25.如图所示,斜面高为2m,用沿斜面向上大小为25N的拉力F,将重为60N的木箱由斜面的底端以的速度匀速拉动,经过20s后到达顶端,求:
(1)拉力做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)斜面的机械效率。
26.如图所示,有一斜面长L为10m,高h为6m,现用F为400N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端。物体受到斜面的摩擦力用f表示,求:
(1)斜面机械效率η;
(2)推导物体受到斜面摩擦力f的表达式。(用L,h,F,G表示)
27.引体向上是体能测试项目之一,引体时双臂的拉力使身体上升,并对身体做功。已知小明同学体重为500 牛,双臂拉力使身体上升高度为45 厘米,在1 分钟内共做了12 次引体向上。求:
(1)小明共做了多少功?
(2)小明做功的功率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.C
2.C
3.D
4.C
5.B
6.A
7.A
8.C
9.C
10.D
11.800 90.9% 40
12.省力 A
13.40 75% 变大
14.12 8×105J 0.02kg
15.脚尖(或O) 省力 150N
16. 不同意
17.1600/1.6×103 100 80%
18.20 >
19.0
20.
21.
22.
23.1.8 1.08J 1.8J 60% 0.72
24.62.5 物重 摩擦力 匀速 等于
25.(1)120J;(2)7.5W;(3)80%
26.(1)75%;(2)f=F﹣
27.(1)2700J;(2)45W
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页第十一章机械与功教科版物理八年级下册练习(4)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面:石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中,石块重力分别做的功率为PA和PB,则比较两者大小关系正确的是( )
A.PA>PB B.PA=PB
C.PA<PB D.不好判断
2.两个滑轮完全相同,分别用如图所示的两种方式,将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,则下列判断中正确的是( )
A.两次绳端移动的速度相等
B.F甲所做的功小于F乙所做的功
C.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
D.甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率
3.如图所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动位置时,力F将( )
A.变大 B.变小
C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
4.如图用10N的拉力去拉5N的物体,恰好使物体匀速上升,下列说法中正确的是( )
A.没有沿竖直方向向下拉物体时,会使得拉力变大,机械效率变低
B.该滑轮费力,但省距离,它的实质是一个费力杠杆
C.该滑轮的效率只有50%,是由绳重和摩擦导致的
D.若将此滑轮改为动滑轮,可以提高该装置的机械效率
5.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示“标”、“本”表示力臂,“权”、“重”表示力,符合杠杆原理的是( )
A.增大“重”时,应把“权”向A端移动
B.增大“重”时,应换用更小的“权”
C.“权”小于“重”时,A端一定上扬
D.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”权
6.如图所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建的盘山公路,修建盘山公路的目的是( )
A.减小汽车的重力
B.减小汽车牵引力所做的功
C.减小汽车上坡时所需的牵引力
D.减小汽车上坡时行驶的路程
7.吕雪将掉在地上的物理课本捡回桌面,她所做的功最接近于( )
A.0.02J B.2J C.0.2J D.20J
8.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.F1=F2 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
9.某汽油机用来做有用功的那部分能量是燃料完全燃烧所放出能量的四分之一,则此汽油机的热机效率是( )
A.20% B.25% C.50% D.75%
10.用力沿水平方向拉水平桌面上的木块,拉力大小随时间变化的图像如图甲所示,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.10~30s内拉力做功为32J
B.50s内拉力做功为80J
C.10~30s内拉力的功率逐渐变大
D.30~40s内拉力的功率逐渐变大
二、填空题
11.如图,小明用滑轮组把一个重12N的物体在2s内匀速提升0.4m,已知动滑轮重3N(不考虑绳子的重力和摩擦),则绳子自由端移动的速度为______m/s,滑轮组的机械效率为______。
12.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m,则该汽车在这一段路程行驶的平均速度为______m/s;
若汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J;若发动机的转化效率为80%,则使发动机做这么多功需要燃烧的汽油质量为______kg。(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)
13.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示)。已知斜面长1.2m,高为0.4m,沿斜面向上的拉力大小为 2N(物体的大小可忽略不计)。则在上述过程中有用功为 ___________J,机械效率为 ___________,斜面对物体的摩擦力为 ___________N。
14.如图所示,在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体,在B点施加一个竖直向下的作用力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则______N;若保持物体悬挂的位置不变,改变力F的方向(如图斜向左方向),杠杆仍在水平位置保持平衡,则力F将______(填“不变”、“变大”或“变小”)。
15.摩托车发动机的功率为1.6千瓦,它表示发动机______。摩托车发动机在5秒内可做功______。
16.发生火灾时,要使用液态二氧化碳灭火器(如图)。这种灭火器是在常温下用______的办法使二氧化碳气体液化装入钢瓶里的。使用时,不能直接用手抓住喇叭筒外壁,否则会因液态二氧化碳______而使手冻伤。灭火器的压把是一个杠杆,请在压把的结构图上画出杠杆OA受到的阻力示意图。______
17.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s﹣t图像如图所示,根据图像,两次物体所受的拉力:F1______F2;0~6s两次拉力对物体所做的功:W1______W2;0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1______P2。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
18.用竖直向上的力F1直接将物体A匀速提升h,做功200J,若借助长1m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度,斜面的机械效率是40%,则借助斜面做的有用功为________J,拉力F2所做的功是________J,物体A受到斜面的摩擦力是________N。
19.如图所示,滑轮______(选填“A”或“B”)可以看作是等臂杠杆,使用它的好处是可以______;若搬运工人用B滑轮在20s内将重为180N的重物匀速提升6m,所用拉力为100N,则拉力的功率为______W,B滑轮的机械效率是______。
三、作图题
20.(1)在力F1、F2的作用下杠杆处于平衡状态,请在图中画出力F2的示意图以及力F1的力臂L1_______;
(2)如图所示是未装配好的滑轮组,请在图中画出滑轮组的绕绳方法,要求使用该滑轮组提升重物时最省力______。
21.利用滑轮设计一个升降装置,将其安装在房面上,通过它来把收割的麦子吊上房晾晒。请在方框内画出你的设计示意图。
22.列车上出售食品的小推车,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把E点,这时手推车可以视为杠杆。画出售货员施加的最小的力F。
四、实验题
23.利用杠杆开展相关实验探究:
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆在竖直平面内沿顺时针方向转动,如图甲所示。则应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;调节杠杆在水平位置平衡的目的是__________。
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计拉力的力臂________(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),拉力的大小________。
24.如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置,物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有:三个质量不同的木块A,三条粗糙程度不同的长木板B,三个高度不同的长方体铁块C,刻度尺,弹簧测力计。
(1)下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据
试验次数 斜面粗糙程度 重物的重力大小G/N 弹簧测力计的示数F/N 重物沿斜面移动的距离L/m 重物上升的高度h/m 机械效率η/%
1 较粗糙 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 较粗糙 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 较粗糙 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
通过分析数据,你可以得出结论______。
(2)上述实验中,保持斜面长度不变,将斜面高度改为0.2m,把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.5N,则此时物体受到的摩擦力______N,斜面的机械效率是______。此过程中物体的机械能______(变大/变小/不变)。
(3)选择合适的木块A,斜面B,及铁块C后,斜面效率变为70%。此时匀速向上拉动A时,需要拉力4N,则此时物体受到的摩擦力为______N,选择的物体A重力为______N。
(4)小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关,小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系。于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度,并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度,测出弹簧测力计的示数,比较它们的机械效率,这种方案______(能/不能)得出结论,原因是______。
五、计算题
25.如图所示的滑轮组,其中的动滑轮重30N,现用它将重为60N物块提升1m。求:
(1)滑轮组此时做的有用功为多少?
(2)滑轮组在提升的过程中,共花了2s,若不计绳重和摩擦,绳端拉力F的功率;
(3)若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的12.5%,当滑轮组的机械效率为80%时,所吊物体的重。
26.不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为100N,动滑轮重为80N。在拉力F的作用下,经过20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J。(g取10N/kg)求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)因克服动滑轮重而做的额外功;
(3)此滑轮组的机械效率;
(4)物体A所受的摩擦力。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.B
2.B
3.C
4.C
5.A
6.C
7.B
8.C
9.B
10.C
11.0.4 80%
12.12 8×105J 0.02kg
13.1.8 75% 0.5
14.3 变大
15.每秒内做功1600焦
16.压缩体积 汽化
17.= > >
18.200 500 300
19.A 改变力的方向 60 90%
20.
21.
22.
23.左 消除杠杆自重的影响 2 偏小 不变 变小
24.斜面的机械效率与物体重力无关 0.75 50% 变大 1.2 3 能 25.(1)60J;(2)45W;(3)240N
26.(1)0.4m/s;(2)320J;(3)90%;(4)720N
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