人教版八年级物理下册第十二章第三节机械效率同步练习(Word版含答案)
一、填空题
1.如图所示,用平行于斜面、大小为2.5N的拉力F,将重为3.6N的物体从斜面底端匀速拉至顶端,则有用功是 J,机械效率是 ,摩擦力为 N。
2.如图所示,斜面长为2m、高为1m,现用拉力F将重为600N的物体从斜面底端匀速拉至斜面的顶端,该过程斜面的机械效率为80%,则物体受到斜面的摩擦力为 。
3.如图所示,质量为的物体A,在竖直向下的拉力作用下,以的速度匀速向上运动了。在此过程中,克服物体重力做的有用功是 J,拉力移动的速度是 。若该滑轮组的机械效率为80%,拉力F等于 N。(,不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦)
4.如图所示,为使重为100N的物体匀速移动1m,必须在绳子的自由端加10N的水平拉力。已知物体与地面间的滑动摩擦力为27N,那么拉力做的功是 J,此滑轮组的机械效率为 。
5.如图所示,用滑轮组提升重为 的物体。动滑轮重为 ,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若在 内将物体匀速提升 ,拉力的功率为 。滑轮组的机械效率为 ;若匀速提升重为 的物体,则这个滑轮组的机械效率将 (选填增大/减小/不变)。
6.如图所示,用40N的力F拉着重200N的物体沿水平地面做匀速直线运动1min,物体前进了12m,物体与地面间的滑动摩擦力为90N,滑轮组的机械效率为 。
二、选择题
7.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.
8.如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示,则( )
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5N 12 N 5.5 N 8 N 5 N 10 N
A.甲的机械效率比丙的大
B.乙、丁的机械效率相同
C.使用丙提升物体M时省力
D.实验测得的数据无法算出机械效率
9.小鹏家购买了一箱重960N的装修材料,工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高9m,用时3min,若滑轮组的机械效率为80%(不计箱子重、绳重和摩擦)。小鹏计算的下列物理量正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.05m/s
B.做的有用功为8640J
C.拉力为240N
D.拉力的功率为48W
10.生产生活中常常会用到各种机械设备,下列说法中不正确的是( )
A.任何机械设备的效率总小于1
B.减小机械内部摩擦可以提高其效率
C.提高机械设备的效率可以节能减排
D.用机械设备做功越快,其效率越高
11.用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体,每次物体被提升的高度均为0.5m,滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示 不计摩擦,下列分析正确的是( )
A.动滑轮的重力为5N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高,拉力做功越少
D.每次提升重物时,滑轮组做的额外功为5J
12.如图所示,湖面上有一艘小船,站在岸上的人通过滑轮用100N的力拉绳子的自由端,在10s内小船向岸边匀速移动了5m,船在水平方向受到的阻力为160N.下列说法正确的是( )
A.人对船做的有用功为500J
B.人做的总功为800J
C.人做的有用功的功率为50W
D.滑轮的机械效率为80%
13.体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g取10N/kg),小明对此工作过程及装置作出了以下论断:
①动滑轮重为200N
②此过程中,工人对绳的拉力做功1000J
③重物匀速上升过程中,它的机械能增大
④若增大重物A的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断( )
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有①②③正确 D.①②③④都正确
三、实验探究题
14.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图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) 钩码上升的高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动的距离s(m)
2 0.1 0.4 0.3
(1)如果你对小明的实验记录进行有关分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现在于 ;
(2)小明重做实验,弹簧测力计的示数如图乙所示,请你根据弹簧测力计的示数计算该滑轮组的机械效率为 ;
(3)如果增加钩码,此滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小” 或“不变”)。
15.小明在测量滑轮组机械效率的过实验中,所用装置如图甲所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
实验次数 钩码总重G/N 钩码上升高度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
0.3
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)第2次实验中拉力大小如图2所示,则拉力大小为 N;测得的机械效率为 (结果保留两位有效数字)。
(2)分析表中数据可知:第2次实验时用 图做的;第4次实验时用 图做的。(均选填“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 (选填“越高”或“越低”)。
(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 。
四、综合计算题
16.如图所示,在一次野外救援行动中,救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口。已知井深 ,物体重 ,汽车重 ,汽车匀速拉绳子时的拉力 ,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少?(结果保留一位小数)
(3)若汽车运动的速度为 ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?
(4)汽车牵引力为多少?
17.如图所示,某建筑工地用汽车、定滑轮和斜面组成的装置,将质量为200kg的建材由斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面倾角为30°,斜面高为5m,建材移动的速度为0.3m/s,汽车的输出功率为600W,斜面的效率与整个装置的效率之比η1:η2=8:5。(忽略定滑轮处摩擦及绳重)求:
(1)对建材做的有用功;
(2)斜面的效率;
(3)汽车所消耗的能量。
答案
1.0.72;72%;0.7
2.75
3.160;1;100
4.30;90%
5.96;83.3;减小
6.75%
7.B
8.A
9.B
10.D
11.D
12.D
13.C
14.(1)实际机械效率大于100%
(2)83.3%
(3)变大
15.(1)2.4;83%
(2)b;c
(3)增加物重;越低
(4)无关
16.(1)解:由图知,承担物重的绳子段数为
绳子自由端通过的距离
拉力对滑轮组做的功
答:将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了 功
(2)解:滑轮组对物体做的有用功
滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率为
(3)解:将物体由井底拉至井口的时间
答:若汽车运动的速度为 ,则将物体由井底拉至井口需要 ;
(4)解:因为汽车做匀速直线运动,所以
答:汽车牵引力为 。
17.(1)解:建材的重力为G=mg=200kg×10N/kg=2×103N
对建材做的有用功为W有=Gh=2×103N×5m=1×104J
答:对建材做的有用功为1×104J;
(2)牵引力为
在直角三角形中,30°角所对直角边等于斜边一半,可以求出斜边为s=2×5m=10m
牵引力做功为W总=Fs=2×103N×10m=2×104J
斜面的效率为
答:斜面的效率为50%;
(3)因为斜面的效率与整个装置的效率之比η1:η2=8:5,求出η2=31.25%
则汽车所消耗的能量为
答:汽车所消耗的能量为3.2×104J。