【精品解析】教科版物理八年级下学期11.4 机械效率 同步练习

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名称 【精品解析】教科版物理八年级下学期11.4 机械效率 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2018-04-12 11:58:42

文档简介

教科版物理八年级下学期11.4 机械效率 同步练习
一、单选题
1.(2017·来宾)下列关于机械效率的说法正确的是(  )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越少的机械,机械效率越低
C.做功越慢的机械,机械效率越低
D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高
【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】解:
A、机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与否与机械效率大小没有关系,故A错误;
B、机械效率越低,说明做的功中有用功所占的比例越低,并不一定就是做的功少.故B错误;
C、做功越慢的机械功率越小,功率与机械效率是两个没有关系的概念,不能说做功越慢的机械.机械效率越低,故C错误;
D、机械效率是有用功与总功的比值,在总功相同时,有用功越大,机械效率就越高,故D正确.
故选D.
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,表示做功的快慢;机械效率是有用功与总功的比值.功率与机械效率是完全不同、毫无联系的两个不同概念.
2.要提高某机械的机械效率,应该(  )
A.减小外力所移动的距离 B.减小额外功占总功的百分比
C.减小总功 D.减小外力
【答案】B
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A.减小移动的距离,不能改变机械效率的大小,A不符合题意;
B.减小额外功可以提高效率,B符合题意;
C.在有用功不变是,减小总功可以提高机械效率,C不符合题意;
D.减小外力不一定提高机械效率,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】机械效率的影响因素有:增大有用功,减小额外功.
3.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低因素”时提出了下列假设:
①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关
③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关
然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设(  )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】如图,滑轮组中滑轮的个数和绕绳方式相同,只有物体重力不同,所以研究滑轮组的机械效率和物重的关系,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】研究物体量的影响因素时常用控制变量法,使被研究的量不同,其它量相同.
4.某机械的效率记录如下,可能正确的是:(  )
A.100% B.120% C.60% D.20%
【答案】C
【知识点】机械效率
【解析】【解答】使用简单机械时,有额外功存在,机械效率小于100%,但使用简单机械时有用功比额外功大,所以机械效率会超过50%,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据使用简单机械时有额外功,理解机械效率不会到达100%.
5.(2017八下·蒙阴期末)下列做法中,不能够改变滑轮组机械效率的是(  )
A.改变提升重物的高度
B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
C.提升更重的物体
D.给定滑轮加润滑油
【答案】A
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、改变提升重物的高度,拉力端移动的距离s=nh,成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比值不变,不能改变机械效率,A符合题意;
B、用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮,减轻了动滑轮重,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,B不符合题意;
C、提升更重的物体,增大有用功,在额外功一定时(使用同样的机械),有用功越大,总功越大,有用功和总功的比值越大、机械效率越高,可以改变机械效率,C不符合题意;
D、给定滑轮加润滑油,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据机械效率的公式及影响滑轮组机械效率的因素来分析,影响滑轮组机械效率的因素:物重、滑轮的重力、绳重及摩擦。
6.(2017八下·防城港期末)小华对他的自行车进行维护,其中不是提高机械效率的措施是(  )
A.给轴承加润滑油 B.调节传动链条的松紧度
C.给轮胎打足气 D.更换车把手的塑料袋
【答案】D
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】解:给轴承加润滑油、调节转动链条的松紧度和给轮胎打足气,都能够减少额外功,在有用功一定时,所以能够提高机械效率;而更换车把手的塑料袋不能减少额外功,不能提高机械效率.
故选:D.
【分析】有用功与总功的比值叫机械效率,在有用功一定时,减小额外功可以提高机械效率;在机械重一定时,增大物重可以提高机械效率.
7.(2017八下·蚌埠期末)在使用图示滑轮组提升重力为G的重物时,动滑轮的重力为G0,当物体被提升距离为h时,拉力移动的距离为s,若不计绳重及摩擦,则下列关于该滑轮组机械效率的表达式错误的是(  )
A.η= B.η= C.η= D.η=
【答案】B
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:由图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=3h,
滑轮组的机械效率:
η= = = = = ,故AD正确、B错误;
因不计绳重及摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,
所以,滑轮组的机械效率:
η= = = ,故C正确.
故选B.
【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据η= = = = = 求出滑轮组的机械效率;(2)不计绳重及摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,根据η= 求出滑轮组的机械效率.
8.(2017八下·阜阳期末)如图所示,把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A,若斜面两边的机械效率ηB=ηC,则沿斜面的拉力F1、F2的大小关系是(  )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.F1>F2 D.不能确定
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解:把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A,h相同,由W有用=Gh可知做的有用功相同;
因为η= ,ηB=ηC,
所以利用两边斜面做的总功相同,
因为W总=FL,LAB<LAC,
所以F1>F2.
故选C.
【分析】利用两斜面把同一物体提升同样的高度,做的有用功相同;而斜面两边的机械效率相等,根据效率公式得出总功关系,知道斜面长的大小关系,再利用W=fL比较拉力关系.
9.(2017·东莞模拟)如图所示,小明分别用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组,分别将同一物体匀速提高到相同高度,图中左右滑轮组绳子的自由端移动的距离分别为S1、S2,机械效率分别为η1、η2,下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)(  )
A.S1<S2 η1=η2 B.S1>S2 η1<η2
C.S1<S2 η1>η2 D.S1>S2 η1>η2
【答案】A
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】解:由图可知,承担物重的绳子股数分别为n1=2,n2=3,
物体上升的高度相同,都为h,则S1=2h,S2=3h,故S1<S2;
因为两图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,
忽略绳重及摩擦时,额外功W额=G动h,因滑轮相同、上升高度h相同,则额外功W额相同,
又因为W总=W有+W额,所以总功相同,
由η= 可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.
故选A.
【分析】左图承担物重的绳子股数n=2,右图承担物重的绳子股数n=3,根据s=nh判定绳子自由端通过的距离;
两图分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W额=Gh可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同.
10.(2016九下·建湖开学考)小明和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为10kg的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短,则小明与爸爸所做的(  )
A.有用功相等 B.总功相等
C.总功率相等 D.有用功和总功的比值相等
【答案】A
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解:
由题知小明和爸爸所扛大米重力相同,上升的高度相同,由W=Gh可知,二人做的有用功一样多;
而由于爸爸体重大,所做的额外功多,故爸爸所做的总功多;
由功率P=可知,爸爸所用的时间短,故爸爸的功率要大;
有用功相等,爸爸做总功多,所以爸爸的有用功和总功的比值比小明小.
故选A.
【分析】由功的计算公式可得出二人做功的关系;由功率公式可求得二人的功率关系.
11.用滑轮组提升重物,滑轮组所做的功为有用功的是(  )
A.重物升高 B.动滑轮升高 C.克服摩擦力 D.克服绳重力
【答案】A
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解:
用滑轮组提升重物,对重物做的功为有用功,提升动滑轮、克服摩擦、克服绳重力做的功为额外功.
故选A.
【分析】使用机械时,人们为完成某项任务必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但不得不做的功叫额外功.
二、填空题
12.如图所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m,作用在绳子自由端的拉力为20N,则绳子自由端移动的距离为   m,该滑轮组的机械效率为   。
【答案】0.6;80%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】由滑轮组的结构可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s=nh=3×0.2m=0.6m,
该滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%.
故答案为:0.6;80%.
【分析】根据s=nh计算滑轮组绳子自由端移动距离,根据计算滑轮组机械效率.
13.(2017九上·东莞期中)如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上,其中,对集装箱做的有用功是   ,额外功是   J,斜面的机械效率是   .
【答案】1600;400;80%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)有用功W有用=Gh=1600N×1m=1600J;推力做的总功W总=Fs=400N×5m=2000J;
额外功W额=W总-W有用=2000J-1600J=400J;(2)机械效率η= ×100%= ×100%=80%.
故答案为:1600;400;80%。
【分析】考题考的是斜面效率的计算,斜面的有用功是克服集装箱的重力所做的功,总功是沿着斜面推集装箱的力所的功,根据效率的公式可以计算出效率。
14.(2017八下·林甸期末)工人用如图所示的滑轮组将一重480N的物体匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长,则拉力的大小是    N,动滑轮重    N;若使用该滑轮组提升600N的重物,其机械效率将   (选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】200;120;变大
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:①因为η= = = = ,
所以施加的拉力为F= = =200N;②因为F= (G+G动),
所以动滑轮的重力为G动=3F﹣G1=3×200N﹣480N=120N;③若使用该滑轮组提升600N的重物,
机械效率为η2= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%≈83.3%.
与第一次比较得:机械效率变大.
故答案为:200;120;变大.
【分析】由图知:承担物重的绳子有3段,①已知物重和机械效率,不计摩擦及绳的伸长,利用机械效率变形公式得到拉力大小;②已知物重和拉力,根据滑轮组的特点得到动滑轮的重力;③已知物重和动滑轮重,可以得到第二次的机械效率,两次机械效率相比较得出结论.
15.(2017八下·凤台期末)小明同学用如图所示滑轮组拉着物体在水平面上匀速前进了0.1m,则绳子自由端移动的距离为    m.若物体重20N,物体与地面的摩擦力为8N,拉力F=4N,则小明所做的功是    J,该滑轮组的机械效率为   .
【答案】0.3;1.2;66.7%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:
s绳=ns物=3×0.1m=0.3m,
克服摩擦力所做的有用功:
W有=fs物=8N×0.1m=0.8J,
小明所做的功:
W总=Fs绳=4N×0.3m=1.2J,
该滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%≈66.7%.
故答案为:0.3;1.2;66.7%.
【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据W=fs求出克服摩擦力所做的有用功,根据W=Fs求出小明所做的总功,利用η= ×100%求出滑轮组的机械效率.
16.(2017八下·城关期末)因为   功总小于   功,所以机械效率总小于1.提高机械效率的途径是减小   功.滑轮组的机械效率越高,说明额外功在总功中所占的比例   .(填:“越大”或“越小”)
【答案】有用;总;额外;越小
【知识点】机械效率
【解析】【解答】解:(1)机械效率等于有用功除以总功,有用功始终小于总功,提高机械效率的途径关键是减小额外功;(2)额外功在总功中占的比例越小,也就是有用功在总功中占的比例越大的机械,效率越高.
故答案为:有用;总;额外;越小.
【分析】(1)因为总功等于有用功加额外功,所以机械效率总小于1,机械效率的大小与额外功有关;(2)机械效率是指有用功和总功的比值,额外功在总功中占的比例越小机械效率越高.
三、解答题
17.(2017八上·启东开学考)用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体,所用的拉力为220N,物体提升的高度为2m.求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率(g取10N/kg).
【答案】解:W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J;
定滑轮既不省距离也不费距离,则拉力端移动的距离s=h=2m,拉力做的总功:W总=Fs=220N×2m=440J;
定滑轮的机械效率:η=W有用∕W总=400J∕440J=90.9%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】本题考查学生对定滑轮机械效率的计算,属于基础题,知道对物体做有用功,拉力做总功。
1 / 1教科版物理八年级下学期11.4 机械效率 同步练习
一、单选题
1.(2017·来宾)下列关于机械效率的说法正确的是(  )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越少的机械,机械效率越低
C.做功越慢的机械,机械效率越低
D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高
2.要提高某机械的机械效率,应该(  )
A.减小外力所移动的距离 B.减小额外功占总功的百分比
C.减小总功 D.减小外力
3.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低因素”时提出了下列假设:
①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关
③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关
然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设(  )
A.① B.② C.③ D.④
4.某机械的效率记录如下,可能正确的是:(  )
A.100% B.120% C.60% D.20%
5.(2017八下·蒙阴期末)下列做法中,不能够改变滑轮组机械效率的是(  )
A.改变提升重物的高度
B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
C.提升更重的物体
D.给定滑轮加润滑油
6.(2017八下·防城港期末)小华对他的自行车进行维护,其中不是提高机械效率的措施是(  )
A.给轴承加润滑油 B.调节传动链条的松紧度
C.给轮胎打足气 D.更换车把手的塑料袋
7.(2017八下·蚌埠期末)在使用图示滑轮组提升重力为G的重物时,动滑轮的重力为G0,当物体被提升距离为h时,拉力移动的距离为s,若不计绳重及摩擦,则下列关于该滑轮组机械效率的表达式错误的是(  )
A.η= B.η= C.η= D.η=
8.(2017八下·阜阳期末)如图所示,把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A,若斜面两边的机械效率ηB=ηC,则沿斜面的拉力F1、F2的大小关系是(  )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.F1>F2 D.不能确定
9.(2017·东莞模拟)如图所示,小明分别用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组,分别将同一物体匀速提高到相同高度,图中左右滑轮组绳子的自由端移动的距离分别为S1、S2,机械效率分别为η1、η2,下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)(  )
A.S1<S2 η1=η2 B.S1>S2 η1<η2
C.S1<S2 η1>η2 D.S1>S2 η1>η2
10.(2016九下·建湖开学考)小明和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为10kg的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短,则小明与爸爸所做的(  )
A.有用功相等 B.总功相等
C.总功率相等 D.有用功和总功的比值相等
11.用滑轮组提升重物,滑轮组所做的功为有用功的是(  )
A.重物升高 B.动滑轮升高 C.克服摩擦力 D.克服绳重力
二、填空题
12.如图所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m,作用在绳子自由端的拉力为20N,则绳子自由端移动的距离为   m,该滑轮组的机械效率为   。
13.(2017九上·东莞期中)如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上,其中,对集装箱做的有用功是   ,额外功是   J,斜面的机械效率是   .
14.(2017八下·林甸期末)工人用如图所示的滑轮组将一重480N的物体匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长,则拉力的大小是    N,动滑轮重    N;若使用该滑轮组提升600N的重物,其机械效率将   (选填“变大”、“变小”或“不变”).
15.(2017八下·凤台期末)小明同学用如图所示滑轮组拉着物体在水平面上匀速前进了0.1m,则绳子自由端移动的距离为    m.若物体重20N,物体与地面的摩擦力为8N,拉力F=4N,则小明所做的功是    J,该滑轮组的机械效率为   .
16.(2017八下·城关期末)因为   功总小于   功,所以机械效率总小于1.提高机械效率的途径是减小   功.滑轮组的机械效率越高,说明额外功在总功中所占的比例   .(填:“越大”或“越小”)
三、解答题
17.(2017八上·启东开学考)用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体,所用的拉力为220N,物体提升的高度为2m.求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率(g取10N/kg).
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】解:
A、机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与否与机械效率大小没有关系,故A错误;
B、机械效率越低,说明做的功中有用功所占的比例越低,并不一定就是做的功少.故B错误;
C、做功越慢的机械功率越小,功率与机械效率是两个没有关系的概念,不能说做功越慢的机械.机械效率越低,故C错误;
D、机械效率是有用功与总功的比值,在总功相同时,有用功越大,机械效率就越高,故D正确.
故选D.
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,表示做功的快慢;机械效率是有用功与总功的比值.功率与机械效率是完全不同、毫无联系的两个不同概念.
2.【答案】B
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A.减小移动的距离,不能改变机械效率的大小,A不符合题意;
B.减小额外功可以提高效率,B符合题意;
C.在有用功不变是,减小总功可以提高机械效率,C不符合题意;
D.减小外力不一定提高机械效率,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】机械效率的影响因素有:增大有用功,减小额外功.
3.【答案】B
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】如图,滑轮组中滑轮的个数和绕绳方式相同,只有物体重力不同,所以研究滑轮组的机械效率和物重的关系,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】研究物体量的影响因素时常用控制变量法,使被研究的量不同,其它量相同.
4.【答案】C
【知识点】机械效率
【解析】【解答】使用简单机械时,有额外功存在,机械效率小于100%,但使用简单机械时有用功比额外功大,所以机械效率会超过50%,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据使用简单机械时有额外功,理解机械效率不会到达100%.
5.【答案】A
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、改变提升重物的高度,拉力端移动的距离s=nh,成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比值不变,不能改变机械效率,A符合题意;
B、用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮,减轻了动滑轮重,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,B不符合题意;
C、提升更重的物体,增大有用功,在额外功一定时(使用同样的机械),有用功越大,总功越大,有用功和总功的比值越大、机械效率越高,可以改变机械效率,C不符合题意;
D、给定滑轮加润滑油,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据机械效率的公式及影响滑轮组机械效率的因素来分析,影响滑轮组机械效率的因素:物重、滑轮的重力、绳重及摩擦。
6.【答案】D
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】解:给轴承加润滑油、调节转动链条的松紧度和给轮胎打足气,都能够减少额外功,在有用功一定时,所以能够提高机械效率;而更换车把手的塑料袋不能减少额外功,不能提高机械效率.
故选:D.
【分析】有用功与总功的比值叫机械效率,在有用功一定时,减小额外功可以提高机械效率;在机械重一定时,增大物重可以提高机械效率.
7.【答案】B
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:由图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=3h,
滑轮组的机械效率:
η= = = = = ,故AD正确、B错误;
因不计绳重及摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,
所以,滑轮组的机械效率:
η= = = ,故C正确.
故选B.
【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据η= = = = = 求出滑轮组的机械效率;(2)不计绳重及摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,根据η= 求出滑轮组的机械效率.
8.【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解:把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A,h相同,由W有用=Gh可知做的有用功相同;
因为η= ,ηB=ηC,
所以利用两边斜面做的总功相同,
因为W总=FL,LAB<LAC,
所以F1>F2.
故选C.
【分析】利用两斜面把同一物体提升同样的高度,做的有用功相同;而斜面两边的机械效率相等,根据效率公式得出总功关系,知道斜面长的大小关系,再利用W=fL比较拉力关系.
9.【答案】A
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】解:由图可知,承担物重的绳子股数分别为n1=2,n2=3,
物体上升的高度相同,都为h,则S1=2h,S2=3h,故S1<S2;
因为两图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,
忽略绳重及摩擦时,额外功W额=G动h,因滑轮相同、上升高度h相同,则额外功W额相同,
又因为W总=W有+W额,所以总功相同,
由η= 可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.
故选A.
【分析】左图承担物重的绳子股数n=2,右图承担物重的绳子股数n=3,根据s=nh判定绳子自由端通过的距离;
两图分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W额=Gh可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同.
10.【答案】A
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解:
由题知小明和爸爸所扛大米重力相同,上升的高度相同,由W=Gh可知,二人做的有用功一样多;
而由于爸爸体重大,所做的额外功多,故爸爸所做的总功多;
由功率P=可知,爸爸所用的时间短,故爸爸的功率要大;
有用功相等,爸爸做总功多,所以爸爸的有用功和总功的比值比小明小.
故选A.
【分析】由功的计算公式可得出二人做功的关系;由功率公式可求得二人的功率关系.
11.【答案】A
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解:
用滑轮组提升重物,对重物做的功为有用功,提升动滑轮、克服摩擦、克服绳重力做的功为额外功.
故选A.
【分析】使用机械时,人们为完成某项任务必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但不得不做的功叫额外功.
12.【答案】0.6;80%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】由滑轮组的结构可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s=nh=3×0.2m=0.6m,
该滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%.
故答案为:0.6;80%.
【分析】根据s=nh计算滑轮组绳子自由端移动距离,根据计算滑轮组机械效率.
13.【答案】1600;400;80%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)有用功W有用=Gh=1600N×1m=1600J;推力做的总功W总=Fs=400N×5m=2000J;
额外功W额=W总-W有用=2000J-1600J=400J;(2)机械效率η= ×100%= ×100%=80%.
故答案为:1600;400;80%。
【分析】考题考的是斜面效率的计算,斜面的有用功是克服集装箱的重力所做的功,总功是沿着斜面推集装箱的力所的功,根据效率的公式可以计算出效率。
14.【答案】200;120;变大
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:①因为η= = = = ,
所以施加的拉力为F= = =200N;②因为F= (G+G动),
所以动滑轮的重力为G动=3F﹣G1=3×200N﹣480N=120N;③若使用该滑轮组提升600N的重物,
机械效率为η2= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%≈83.3%.
与第一次比较得:机械效率变大.
故答案为:200;120;变大.
【分析】由图知:承担物重的绳子有3段,①已知物重和机械效率,不计摩擦及绳的伸长,利用机械效率变形公式得到拉力大小;②已知物重和拉力,根据滑轮组的特点得到动滑轮的重力;③已知物重和动滑轮重,可以得到第二次的机械效率,两次机械效率相比较得出结论.
15.【答案】0.3;1.2;66.7%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】解:由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:
s绳=ns物=3×0.1m=0.3m,
克服摩擦力所做的有用功:
W有=fs物=8N×0.1m=0.8J,
小明所做的功:
W总=Fs绳=4N×0.3m=1.2J,
该滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%≈66.7%.
故答案为:0.3;1.2;66.7%.
【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据W=fs求出克服摩擦力所做的有用功,根据W=Fs求出小明所做的总功,利用η= ×100%求出滑轮组的机械效率.
16.【答案】有用;总;额外;越小
【知识点】机械效率
【解析】【解答】解:(1)机械效率等于有用功除以总功,有用功始终小于总功,提高机械效率的途径关键是减小额外功;(2)额外功在总功中占的比例越小,也就是有用功在总功中占的比例越大的机械,效率越高.
故答案为:有用;总;额外;越小.
【分析】(1)因为总功等于有用功加额外功,所以机械效率总小于1,机械效率的大小与额外功有关;(2)机械效率是指有用功和总功的比值,额外功在总功中占的比例越小机械效率越高.
17.【答案】解:W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J;
定滑轮既不省距离也不费距离,则拉力端移动的距离s=h=2m,拉力做的总功:W总=Fs=220N×2m=440J;
定滑轮的机械效率:η=W有用∕W总=400J∕440J=90.9%
【知识点】滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】本题考查学生对定滑轮机械效率的计算,属于基础题,知道对物体做有用功,拉力做总功。
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