人教版八年级物理下册第12章第3节机械效率同步练习(Word版含答案)
一、填空题
1.某机械的效率为50%,表示该机械做功时, 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 。
2.用滑轮组提升重物,滑轮组和重物一起上升,手拉绳对 做功的同时要对滑轮组做功,手对滑轮组做的功是 功;用笤帚扫地,用力将灰尘向前推动的同时,笤帚沿力的方向也要向前运动,推力对灰尘做的功是 功。
3.如图所示,一个斜面长5m,高2m,把重为1000N的物体匀速地拉到斜面项端,若斜面是光滑的,则拉力为 N;若斜面不光滑,机械效率为η1,现保持斜面倾斜程度不变,将斜面长度改为15m,仍以同样的方式将此木箱匀速拉到斜面项端,此时斜面的机械效率为η2,则η1 η2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
4.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为36N的物体缓慢升高10cm,拉力大小F为16N,拉力移动的距离为25cm,则杠杆的机械效率为 ,若将重物的悬挂点A向右移动到B点,将重物提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (变大/变小/不变)(不考虑摩擦)。
5.从华蓥市区到石林风景区要经过很长一段盘山公路,如图所示,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 使用它可以 .
6.小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,移动的距离为s,则杠杆的机械效率为η;若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,杠杆的机械效率η′;则η′ (选填“>”、“=”或“<”)η。
二、选择题
7.小明利用如图所示的滑轮组将重为3N的物体匀速提高0.5m,已知绳子自由端的拉力F为2N,则绳端移动的距离s及提起重物时滑轮组的机械效率是( )
A.s=1.5m η=50% B.s=1.5m η=75%
C.s=1m η=75% D.s=1m η=50%
8.利用质量相等的滑轮,组装成如图所示的两种方式,将同一重物提升相等高度。若绳重和摩擦不计,下列分析中正确是( )
A.乙图中绳自由端移动距离较大
B.甲图中绳自由端作用力较大
C.两种方式的机械效率相等
D.增大提升高度,机械效率都会变大
9.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5000J
B.物体和斜面之间的摩擦力为400N
C.斜面的机械效率为75%
D.若工人将木箱加速拉到车厢,所做的总功不变
10.用相同的定滑轮和动滑轮,组成甲、乙两个滑轮组,如图所示,用它们来提升同一重物,甲滑轮组将重物举高1m,乙滑轮组将重物举高2m,在不计绳重和摩擦的条件下,下列说法正确的是( )
A.甲滑轮组拉力大,机械效率低
B.乙滑轮组省力,所以它的机械效率高
C.乙滑轮组将重物举得高.所以它的机械效率高
D.乙滑轮组做的有用功多,但甲、乙机械效率相等
11.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
12.如图所示,在斜面上将一个重 6N 的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为 2N,斜面长 4m,高 1m。下列说法正确的是( )
A.运动过程中,重物共受到三个力的作用
B.运动过程中,重物的机械能保持不变
C.斜面的机械效率为 75%
D.重物受到的摩擦力为 2N
13.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2m
B.拉力F的大小为40N
C.滑轮组的机械效率为80%
D.滑轮组对物体A所做的功为1000J
三、实验探究题
14.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,测得的数据如下表:
物理量 实验次数 钩码总重 G/N 钩码上升的 高度h/m 测力计 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 74%
2 6 0.1 2.4 0.3 87%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)分析表中数据可知:第2次实验是用 图做的;第3次实验是用 图做的(选填“a”、“b”或“c”);
(2)比较第1次和第2次的机械效率可以得出初步结论:滑轮组一定,提起的重物越重,机械效率 ;
(3)比较第1次和第3次的机械效率可以得出初步结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,使用的动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),机械效率 ;
(4)比较第3次和第4次的机械效率可以得出初步结论:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 (填“有关”或“无关”)。
16.斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,
(1)如: 。
(2)那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1(θ1>θ) θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
回答下列问题:
通过对比实验 中的数据可知,使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关;
(3)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时, ;
(4)为验证猜想3,小明做了实验 (填写实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验省力情况相同,依据是 。
(5)(拓展)完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力,将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m,则斜面的机械效率是 %。(把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功)
四、综合计算题
16.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上 如图所示,汽车车厢底板高度h=1m,斜面长度s=3m,现用力F沿着斜面把重力G=2700N的重物匀速拉到车上,拉力F=1000N,求:
(1)提升货物时做的有用功;
(2)斜面的机械效率是多大?
(3)摩擦力多大?
(4)若如图所示的η=80%的滑轮组来提升该物体,需拉力至少多大?
答案
1.有用;100%
2.重物;额外;有用
3.400;等于
4.90%;变大
5.斜面;省力
6.>
7.C
8.C
9.C
10.D
11.A
12.C
13.C
14.(1)b;c
(2)越高
(3)越低
(4)无关
15.(1)盘山公路
(2)1和2
(3)斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力
(4)1、3、4;根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等
(5)62.5
16.(1)解:提升货物时做的有用功为
答:提升货物时做的有用功为2700J
(2)解:拉力做总功为
则斜面的机械效率是
答:斜面的机械效率是90%
(3)解:额外功为
则摩擦力为
答:摩擦力为100N
(4)解:若如图所示的η=80%的滑轮组来提升该物体,即
则拉力至少为
答:若如图所示的η=80%的滑轮组来提升该物体,需拉力至少为1125N。