教科版物理八年级下册同步练习：11.4机械效率 第2课时 机械效率的测量（有答案）
文档属性
| 名称 | 教科版物理八年级下册同步练习：11.4机械效率 第2课时 机械效率的测量（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 107.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 20:10:36 | ||
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文档简介
第2课时 机械效率的测量
知识点 机械效率的测量
1.(2020湘潭)测量如图0所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验 次数 钩码重 力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械 效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 N。
(2)第2次实验时所做的有用功为 J,滑轮组的机械效率是 。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
2.如图1所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置,得到的数据记录表格如下表。关于小刚的实验,下列说法不正确的是 ( )
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A.由表中数据可知,第1次实验是使用图甲装置做的实验
B.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
C.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
D.进行实验时,由于提升过程中不便于读数,所以可以在钩码静止时读数
3.如图2所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900 N的物体时,机械效率为90%。下列判断正确的是 ( )
A.拉力F1的大小为450 N
B.用图乙绕法匀速提升400 N重物时,机械效率为80%
C.分别用两种绕法匀速提升相同重物时,图乙绕法机械效率大
D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,F2做功少
4.某学习小组利用如图3所示的装置测量滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同的高度,则 (选填“甲”或“乙”)的机械效率较高,主要原因是
。
5.小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用如图4甲所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 测力计拉 力F/N 测力计移动 距离s/m
2 0.1 0.4 0.3
(1)根据上表可算出,W有用= J,W总= J。对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 。
(2)结合图乙你会发现导致实验结果不合理的原因是 。
(3)小明纠正了错误继续进行实验得到下表所示的数据:
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 测力计拉 力F/N 测力计移动 距离s/m 机械效 率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是 。
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
通过分析上表数据,你会发现
可以提高机械效率。
(4)另外一名同学也做了同样的实验,发现动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮组的机械效率却和小明的不同,原因不可能是 。
A.滑轮摩擦大小不同
B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D.钩码被提升的高度不同
考|题|展|示
6.(2021自贡)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图15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
第2课时 机械效率的测量
1.(1)匀速 0.6 (2)0.075 62.5% (3)大 无关 (4)B
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1 N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为0.6 N;
(2)第2次实验时所做的有用功:W有用2=G2h2=1.5 N×0.05 m=0.075 J;
第2次做的总功:W总2=F2 s2=0.8 N×0.15 m=0.12 J;
滑轮组的机械效率是:η=×100%=×100%=62.5%;
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关;
(4)增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小;
减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大;
由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=,机械效率与物体提升的速度无关,故选B。
2.D 根据图示可知,n甲=3,n乙=5,由第1次实验数据和s=nh可知,n===3,因此第1次实验是使用图甲所示装置做的实验;根据1、2次实验数据可知,动滑轮重不同,其他条件相同,滑轮组的机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关;根据1、3次实验数据可知,提升物体的绳子段数相同,因此使用了相同的装置,而提升的钩码重不同,机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关;进行实验时,需在物体沿竖直方向做匀速直线运动时进行读数。综上分析,只有D选项说法不正确,符合题意。
3.B 忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法匀速提升重为900 N的物体时,机械效率为90%,图甲中n=2,由η=×100%=×100%=×100%=×100%可得拉力F1的大小:
F1===500 N,故A错误;
图甲中,根据F1=(G+G动)可得动滑轮的重力:
G动=2F1-G=2×500 N-900 N=100 N;
忽略绳重及一切阻力,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%,则用图乙绕法匀速提升400 N重物时,其机械效率为
η'=×100%=×100%=80%,故B正确;
分别用两种绕法匀速提升相同重物时,有用功相同,忽略绳重及一切阻力,克服动滑轮做的功是额外功,因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同,额外功相同,则总功相同(即F1和F2做功相同),机械效率也相同,故C、D错误。
4.甲 做的有用功相同,乙中使用动滑轮做的额外功多、总功多,有用功和总功的比值小
将两个相同的钩码提升相同的高度,由W有用=Gh可知,做的有用功相同;而乙中需要提升动滑轮做功,做的额外功多,而总功等于有用功加上额外功,所以乙中做的总功多,这样有用功和总功的比值就小,即甲的机械效率高于乙的机械效率。
5.(1)0.2 0.12 总功小于有用功
(2)弹簧测力计读数错误
(3)C 增大提升物体的重力 (4)D
6.D 由图可知,甲、乙动滑轮上绳子段数n分别为3和2,且物重G1>G2,动滑轮重G动相同,由公式:F=(G+G动)可知:F1与F2的大小关系不能确定,故A错误;已知物体上升的高度h相同,且物重G1>G2,动滑轮重G动相同,由公式:W有=Gh、W额=G动h可知:甲的有用功大于乙的有用功,两者的额外功相同,则甲的额外功与有用功的比值较小,故C错误、D正确;再由公式:η=×100%=×100%可知:在额外功相同时,甲的有用功大,其效率高,故B错误。
知识点 机械效率的测量
1.(2020湘潭)测量如图0所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验 次数 钩码重 力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械 效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 N。
(2)第2次实验时所做的有用功为 J,滑轮组的机械效率是 。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
2.如图1所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置,得到的数据记录表格如下表。关于小刚的实验,下列说法不正确的是 ( )
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A.由表中数据可知,第1次实验是使用图甲装置做的实验
B.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
C.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
D.进行实验时,由于提升过程中不便于读数,所以可以在钩码静止时读数
3.如图2所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900 N的物体时,机械效率为90%。下列判断正确的是 ( )
A.拉力F1的大小为450 N
B.用图乙绕法匀速提升400 N重物时,机械效率为80%
C.分别用两种绕法匀速提升相同重物时,图乙绕法机械效率大
D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,F2做功少
4.某学习小组利用如图3所示的装置测量滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同的高度,则 (选填“甲”或“乙”)的机械效率较高,主要原因是
。
5.小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用如图4甲所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 测力计拉 力F/N 测力计移动 距离s/m
2 0.1 0.4 0.3
(1)根据上表可算出,W有用= J,W总= J。对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 。
(2)结合图乙你会发现导致实验结果不合理的原因是 。
(3)小明纠正了错误继续进行实验得到下表所示的数据:
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 测力计拉 力F/N 测力计移动 距离s/m 机械效 率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是 。
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
通过分析上表数据,你会发现
可以提高机械效率。
(4)另外一名同学也做了同样的实验,发现动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮组的机械效率却和小明的不同,原因不可能是 。
A.滑轮摩擦大小不同
B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D.钩码被提升的高度不同
考|题|展|示
6.(2021自贡)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图15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
第2课时 机械效率的测量
1.(1)匀速 0.6 (2)0.075 62.5% (3)大 无关 (4)B
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1 N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为0.6 N;
(2)第2次实验时所做的有用功:W有用2=G2h2=1.5 N×0.05 m=0.075 J;
第2次做的总功:W总2=F2 s2=0.8 N×0.15 m=0.12 J;
滑轮组的机械效率是:η=×100%=×100%=62.5%;
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关;
(4)增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小;
减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大;
由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=,机械效率与物体提升的速度无关,故选B。
2.D 根据图示可知,n甲=3,n乙=5,由第1次实验数据和s=nh可知,n===3,因此第1次实验是使用图甲所示装置做的实验;根据1、2次实验数据可知,动滑轮重不同,其他条件相同,滑轮组的机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关;根据1、3次实验数据可知,提升物体的绳子段数相同,因此使用了相同的装置,而提升的钩码重不同,机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关;进行实验时,需在物体沿竖直方向做匀速直线运动时进行读数。综上分析,只有D选项说法不正确,符合题意。
3.B 忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法匀速提升重为900 N的物体时,机械效率为90%,图甲中n=2,由η=×100%=×100%=×100%=×100%可得拉力F1的大小:
F1===500 N,故A错误;
图甲中,根据F1=(G+G动)可得动滑轮的重力:
G动=2F1-G=2×500 N-900 N=100 N;
忽略绳重及一切阻力,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%,则用图乙绕法匀速提升400 N重物时,其机械效率为
η'=×100%=×100%=80%,故B正确;
分别用两种绕法匀速提升相同重物时,有用功相同,忽略绳重及一切阻力,克服动滑轮做的功是额外功,因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同,额外功相同,则总功相同(即F1和F2做功相同),机械效率也相同,故C、D错误。
4.甲 做的有用功相同,乙中使用动滑轮做的额外功多、总功多,有用功和总功的比值小
将两个相同的钩码提升相同的高度,由W有用=Gh可知,做的有用功相同;而乙中需要提升动滑轮做功,做的额外功多,而总功等于有用功加上额外功,所以乙中做的总功多,这样有用功和总功的比值就小,即甲的机械效率高于乙的机械效率。
5.(1)0.2 0.12 总功小于有用功
(2)弹簧测力计读数错误
(3)C 增大提升物体的重力 (4)D
6.D 由图可知,甲、乙动滑轮上绳子段数n分别为3和2,且物重G1>G2,动滑轮重G动相同,由公式:F=(G+G动)可知:F1与F2的大小关系不能确定,故A错误;已知物体上升的高度h相同,且物重G1>G2,动滑轮重G动相同,由公式:W有=Gh、W额=G动h可知:甲的有用功大于乙的有用功,两者的额外功相同,则甲的额外功与有用功的比值较小,故C错误、D正确;再由公式:η=×100%=×100%可知:在额外功相同时,甲的有用功大,其效率高,故B错误。