人教版八年级物理下册12.3机械效率同步练习(Word版含答案)
一、填空题
1.建筑工人用吊车匀速提升重物,重物的 增大(选填“动能”、“重力势能”、“弹性势能”),吊车的机械效率 l(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
2.如图所示,用滑轮组提升重物时,将重600N的物体在10s内匀速提升了2m,已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中,拉力做的总功W总= J,有用功W有用= J,拉力的功率P= W.
3.小明用滑轮组将重500N的物体,提升80cm的过程中,机械效率为80%,则此过程中有用功为 J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响,则可知动滑轮重 N,当提升重物为400N时,滑轮组的机械效率为 。
4.用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m.则此过程中,有用功 J,拉力做功的总功率 W,滑轮组的机械效率为 .
5.某同学将一箱书搬上楼,可以有两种方法:第一次是把所有书一起搬上楼;第二次是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同.用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,机械效率η1、η2,则W1 W2,P1 P2,η1 η2.(均选填“>”、“<”或“=”)
6.从深为5m的井中直接将一桶水提出井口,已知桶重20N,桶中水重80N.若此人的目的是为了提水,则机械效率为 ,若此人的目的是为了捞桶,则机械效率为
7.一物体质量为18kg,其所受重力为 N.如图所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.此过程中,小明做的有用功是 J,定滑轮的机械效率是 %,拉力的功率是 w.(取g=10N/kg)
二、选择题
8.如图所示,小明用不同的力F1、F2,在相同时间内分别把物体A直接匀速拉升h高度,和沿粗糙斜面匀速拉升h高度。F1做功为W1,功率为P1;F2做功为W2,功率为P2。则( )
A.W1>W2 B.W1=W2 C.P1
9.图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着同一物体也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2。使用动滑轮的过程中( )
A.总功为W总=F2s B.用功为W有=Gs
C.机械效率为η= D.额外功为W额=2F2s-F1s
10.如图所示,在斜面上将一个重为40N的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端,所用拉力为10N,用时4s,斜面长1m、高0.2m。下列说法正确的是( )
A.拉力做的有用功为10J B.拉力的功率为2.5W
C.在斜面上受到的摩擦力为10N D.斜面的机械效率为40%
11.如图所示,拉力F=20N,在拉力F的作用下,重为100N的物体M沿水平地面以2m/s的速度匀速运动10m,已知每个凸滑轮重10N,忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦,该过程中( )
A.拉力F做的功为200J
B.拉力F的功率为120W
C.滑轮组对物体做的有用功为400J
D.滑轮组的机械效率为75%
12.如图所示的图象,以坐标原点为零点,如果在纵坐标和横坐标上加上适当的物理量及单位,则不能够用来描述( )
A.阻力和动力臂一定时,动力和阻力臂的大小关系
B.机械效率一定时,有用功和总功的大小关系
C.功率一定时,做功和时间的大小关系
D.同一根弹簧,其长度和所受拉力的大小关系
13.用如图所示的滑轮组提升重物时(不计绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组的机械效率的有( )
A.增加物体被提升的高度
B.减轻动滑轮的重力
C.改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数
D.减少物体的重力
14.如图,用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度,则下列说法正确的是( )
A.F1与F2大小相等
B.甲中绳的自由端移动的距离比乙大
C.F1做的总功比F2做的总功多
D.甲的机械效率比乙高
三、实验探究题
15.下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
序号 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 钩码上升 高度h/cm 动力 F/N 动力作用点m移动距离s/cm 滑轮组的 机械效率η/%
1 0.5 1 10 0.7 30 47.6
2 0.5 2 10 1.1 30 60.6
3 0.5 4 10 2 30
(1)在实验过程中,应 拉弹簧测力计;
(2)笫三次实验中,有用功是 J,总功是 J,滑轮组的机械效率为 .(结果保留一位小数).
(3)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做的额外功 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),其中克服动滑轮重所做的额外功 ,其它额外功 .造成额外功大小变化的原因是 .
(4)小芳对上述三个机械效率取平均值,并认为它是这个滑轮组准确的机械效率.这种做法对吗? .为什么? .
四、计算题
16.如图所示,用一个滑轮组在10s内将一重为300N的物体匀速向上提升2m,已知动滑轮重为60N(不计绳重和摩擦)。请计算:
(1)绳子自由端的拉力是多大?
(2)该滑轮组的机械效率η是多少?
(3)拉力F的功率P是多少W?
17.按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,行车时间是8min(取g=10N/kg)。
自重 5×104N
车轮个数 10
每个轮胎触地面积 3×10-2m2
车厢容积 10m3
(1)通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少?
(2)货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?
(3)如果货车发动机的机械效率是40%,此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是多大?(货车发动机做的功只有部分用来使货车向前行驶)
答案
1.重力势能;小于
2.1400;1200;140
3.400;125;76.2%
4.336;80;70%
5.=;>;>
6.80%;20%
7.180N;360J;90%;100W
8.C
9.D
10.B
11.D
12.D
13.B
14.D
15.(1)匀速 (2)0.4;0.6;66.7%
(3)变大;不变;变大;摩擦力
(4)不对;机械效率和物重有关,不能将提升不同重物的机械效率求平均值
16.(1)绳子自由端的拉力是
答:绳子自由端的拉力是 ;
(2)有用功为
绳子自由端的拉力做功为
该滑轮组的机械效率η是
答:该滑轮组的机械效率η是83.3%;
(3)拉力F的功率P
答:拉力F的功率P是72W。
17.(1)解:货车与地面的受力面积为S=10×3×10-2m2= 0.3m2
货车的最大重力等于货车对地面的最大压力,由公式可得,货车的最大重力为
G总=F=pS=7×105Pa×0.3m2=2.1×105N
沙子的最大重力为G沙=G总-G车=2.1×105N-5×104N=1.6×105N
沙子的最大质量为
答:通过计算该货车最多能装的沙子质量是1.6×104kg;
(2)解:货车匀速运动,则货车受到的牵引力为F牵=F阻=0.02G总=0.02×2.1×105N=4.2×103N
牵引力做的功为W牵=F牵s=4.2×103N×8×103m=3.36×107J
答:货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是3.36×107J;
(3)解:由公式可得,发动机做的总功为
发动机的功率为
答:如果货车发动机的机械效率是40%,此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是1.75×105W。