北师大版八年级下 9.5 探究——使用机械是否省功 同步练习

9.5 探究——使用机械是否省功
一、选择题
1.卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,下列就两人克服茶杯重力做功的说法中正确的是 (　　)
A.都是有用功 B.都是额外功
C.对喝茶的人而言是有用功 D.对卖茶杯的人而言是有用功
2.机械效率不可能大于1的原因是 (　　)
A.动力大于阻力
B.动力做的功小于机械克服摩擦做的功
C.额外功大于有用功
D.任何机械都要克服摩擦或克服机械自重等做额外功
3.如图1所示是甲、乙两机械的参数示意图。由图可知,甲、乙相比,甲的 (　　)
A.总功较大 B.有用功较小
C.额外功较大 D.机械效率较低
图1 图2
4.用如图2所示的滑轮组将重10 N的物体匀速提升1 m,所用时间为2 s,作用在绳子自由端的拉力F为6 N。下列说法中正确的是(不计绳重与滑轮摩擦) (　　)
A.拉力所做的有用功为6 J
B.动滑轮自重为4 N
C.拉力F做功的功率为5 W
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
5.如图3所示,AC>BC,沿光滑的斜面AC和BC分别将同一重物从它们的底部匀速推到顶端,所用推力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则 (　　)
图3
A.F1>F2,W1>W2 B.F1=F2,W1=W2
C.F16.如图4所示,斜面长3 m、高0.6 m,建筑工人用绳子在6 s内将重500 N的物体从斜面底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150 N,则下列说法正确的是(忽略绳子的重力) (　　)
A.斜面上的摩擦力是50 N
B.拉力的功率是50 W
C.拉力所做的功是300 J
D.斜面的机械效率是80% 图4
二、填空题
7.某实验小组分别用如图5所示的甲、乙两个滑轮组匀速提起相同的重物至同一高度。每个滑轮的质量相同,不计绳重及摩擦,则有用功的大小关系为W有甲　　　　W有乙,额外功的大小关系为W额甲　　　　W额乙,总功的大小关系为W总甲　　　　W总乙,机械效率的大小关系为η甲　　　　η乙。(均选填“>”“<”或“=”)
图5
8.用如图6所示的滑轮组沿水平方向拉动物体,使物体以0.05 m/s的速度匀速运动10 s,已知拉力F为400 N,物体与水平桌面间的摩擦力为600 N,则在此过程中拉力所做的功是
　　　　J,有用功是　　　　J,额外功是　　　　J,该滑轮组的机械效率是　　　　。
图6
9.如图7所示,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OA下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计上升的高度为0.2 m。物块重为1.5 N,物块上升的高度为0.3 m,若不计杠杆自重和摩擦,测力计的示数为　　　　N;若弹簧测力计实际读数如图所示,则杠杆的机械效率为　　　　;如果物块的重力变大,那么此杠杆的机械效率将变　　　　。
图7
三、实验探究题
10.如图8所示,在“测量利用斜面提升物体所做的功”的实验中,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动重为G的小车至h高度处,记录了如下表所示的三次实验数据。
图8
实验 序号 小车的重力 G/N 斜面的高度 h/cm 沿斜面向上的 拉力F/N 斜面的长度 s/cm
1 10 20 5.5 100
2 10 40 7.0 100
3 10 60 8.5 100
根据表格中的数据可知:
(1)在第1次实验中,拉力做功为　　　　J。
(2)比较三次实验数据可知,使用斜面时,　　　　(选填“能”或“不能”)省力。
(3)比较三次实验数据可知,使用斜面时,　　　　(选填“能”或“不能”)省功。
四、计算题
11.如图9所示是一种起重机的简易图,机身重为2×105 N,利用滑轮组控制起重钩的升降。现用该起重机匀速吊起8 t的货物,并使货物在10 s内匀速上升2 m,拉力F的功率为2×104 W。求:(g取10 N/kg)
(1)货物的重力。
(2)货物匀速上升时绳子自由端的拉力。
(3)滑轮组的机械效率。
图9
答案
1.D　2.D　3.B　4.D 5.D 6.A　
7.=　=　=　= 8.400　300　100　75%
9.2.25　90%　高　
10.(1)5.5　(2)能　(3)不能
11.(1)货物的质量:m=8 t=8000 kg,
货物的重力:G=mg=8000 kg×10 N/kg=8×104 N。
(2)由P=可得,拉力做的总功:
W总=Pt=2×104 W×10 s=2×105 J,
由图可知,n=2,绳子自由端移动的距离:
s=nh=2×2 m=4 m,
由W=Fs得,拉力大小:
F===5×104 N。
(3)拉力做的有用功:
W有用=Gh=8×104 N×2 m=1.6×105 J,
滑轮组的机械效率:
η===0.8=80%。