人教版物理八年级下册课课练：12.3 机械效率（共2课时 含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版物理八年级下册课课练：12.3 机械效率（共2课时 含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 250.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-21 19:06:06 | ||
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文档简介
[第十二章 第3节 机械效率 第1课时 机械效率的概念及计算]
一、选择题
1.下列说法正确的是 ( )
A.用水桶从井中提水的时候,对桶做的功是有用功
B.用水桶从井中提水的时候,对水做的功是总功
C.桶掉到井里,从井里把桶捞上来的时候,对桶做的功是有用功
D.桶掉到井里,从井里把桶捞上来的时候,桶里带了一些水,对桶和水做的功是有用功
2.下列说法中不正确的是 ( )
A.机械效率一定小于100%
B.机械效率越高,机械做功一定越快
C.做同样的有用功,额外功越少,机械效率越高
D.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
3.(2020广州)如图图所示,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所受的重力如图图表所示,则 ( )
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5 N 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
4.(2021永州)如图图所示,用F=10 N的拉力使重物匀速上升0.1 m,已知物体的重力为27 N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是 ( )
A.绳子末端移动的距离是0.2 m
B.拉力做的功是2.7 J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.动滑轮的重力是1 N
5.(2021衡阳)(多选)如图图所示,一名同学用滑轮组拉着重450 N的物体A,使它5 s内在水平面上匀速前进1 m,水平拉力F=75 N,若物体A与地面间的摩擦力是物重的0.2,下列说法正确的是 ( )
A.他做的总功是150 J
B.他做的有用功是450 J
C.拉力做功的功率是15 W
D.该滑轮组的机械效率是60%
6.(2020丹东)如图图所示,在斜面上将一个重为15 N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6 N,斜面长s=1.2 m、高h=0.3 m。下列说法正确的是 ( )
A.克服物体重力做功7.2 J
B.额外功为1.8 J
C.物体受到的摩擦力为2.25 N
D.斜面的机械效率为37.5%
7.用如图图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系如图图图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是 链接例2、例3方法指导( )
A.此滑轮组动滑轮的重力为5 N
B.当G物=15 N时,滑轮组的机械效率为η=75%
C.此滑轮组的机械效率可以达到100%
D.同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大
二、填空题
8.如图图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2。若不计绳重与摩擦,则W1 W2,η1 η2。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
9.用如图图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升2 m,当提升的货物重为360 N时,滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮重为 N(不计绳重和摩擦);若将所提升物重增大到480 N,则此时滑轮组的机械效率为 。链接例2、例3方法指导
10.(2020西宁)人在绳子自由端用拉力F通过甲所示的滑轮组,将重900 N的物体匀速提升6 m,用时15 s,则所做的有用功为 J,拉力做的功W随时间t变化的图象如图图图乙所示(忽略绳重和摩擦),滑轮组的机械效率是 。
三、计算题
11.(2020天水)在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)。求:
(1)拉力的功率。
(2)提升450 N材料时,此滑轮组的机械效率。
(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N,此滑轮组的机械效率最大可提高到多大。
[第十二章 第3节 机械效率 第2课时 机械效率的测量]
一、选择题
1.(2020盐城)如图图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是 ( )
A.适当增加木箱重力
B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度
D.换用质量更大的动滑轮
2.如图图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”时使用的实验装置,得到的数据记录表格如图图下表所示,关于小刚的实验,下列说法中不正确的是 ( )
实验次数 1 2 3
钩码重力G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A.由表中数据可知,第1次实验是使用图甲所示装置做的实验
B.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
C.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
D.进行实验时,由于提升过程中不便于读数,所以可以在钩码静止时读数
3.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他做了如图图所示的实验,并测算了各次实验的机械效率。关于他的实验过程,下列说法中不正确的是( )
A.根据①②两次实验可知,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.根据②③两次实验可知,同一滑轮组提起的物重越大,机械效率越低
C.根据该同学的探究可知,适当增加物重可以提高滑轮组的机械效率
D.为使实验的结论更可靠,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
4.为了探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想。猜想一:滑轮组的机械效率是否与G物有关;猜想二:滑轮组的机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系如图图图乙中a图线所示;然后换另一个不同质量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物的关系如图图b图线所示。根据图象 ( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一,也能验证猜想二
二、填空题
5.如图图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F=8 N,拉力移动的距离为0.25 m。拉力所做的功为 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 。
三、实验探究题
6.(2021遂宁)涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如图图何提高滑轮组的机械效率,节约电能呢 为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图图所示,实验数据记录如图图下表所示:
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用图 所示装置来完成的。
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物时,滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关。
(4)通过比较 两次实验数据可得出:用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出:用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越 。
(6)(多选)为提高滑轮组的机械效率,节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有 。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重
C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
7.(2021广元)小敏在利用斜面搬运物体A的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系 ”针对这个问题,她通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究(如图图所示),测得的实验数据如图图表所示:
实验 序号 斜面的 倾斜程 度 物体 重力 G/N 物体上 升高度 h/m 沿斜面 拉力 F/N 物体移 动距离 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械 效率 η
① 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5%
② 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2%
③ 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.25 1.55
(1)根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是 %。
(2)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越 。
(3)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面越陡,其机械效率 。
参考答案
1.C 2.B 3.A
4.C 由图知n=3,则绳子末端移动的距离:s=3h=3×0.1 m=0.3 m,故A错误;
拉力做的总功:W总=Fs=10 N×0.3 m=3 J,故B错误;
有用功:W有=Gh=27 N×0.1 m=2.7 J,
机械效率:η===0.9=90%,故C正确;
拉力做的额外功:W额=W总-W有=3 J-2.7 J=0.3 J,
不计绳重和滑轮的摩擦,由W额=G动h可得,动滑轮的重力:G动===3 N,故D错误。
5.AD 由图可知,n=2,做的总功:W总=Fs=Fns0=75 N×2×1 m=150 J,A正确;
有用功:W有=fs0=0.2×450 N×1 m=90 J,B错误;
拉力做功的功率:P===30 W,C错误;
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=60%,D正确。
6.C 克服物体重力做功(即有用功):W有=Gh=15 N×0.3 m=4.5 J,故A错误;
拉力做的总功:W总=Fs=6 N×1.2 m=7.2 J,则额外功:W额=W总-W有=7.2 J-4.5 J=2.7 J,故B错误;
由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:f===2.25 N,故C正确;
斜面的机械效率:η=×100%=×100%=62.5%,故D错误。
7.D 由图可知,G物0=12 N时,滑轮组的机械效率η0=80%,
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:
η===,
即:0.80=,
解得动滑轮重:G动=3 N,故A错误。
同理可得,当G物=15 N时,滑轮组的机械效率:
η==≈0.833=83.3%,故B错误。
由图象可知,同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大;但使用滑轮组时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功,由公式η=知,机械效率一定小于100%,故C错误,D正确。
8.小于 大于
9.120 80% (1)由图可知,n=3,则提升时绳自由端移动的距离:s=3h=3×2 m=6 m,
有用功:W有=Gh=360 N×2 m=720 J,
由η=可得,总功:W总===960 J,
由W总=Fs可得,拉力:F===160 N,
由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=3F-G=3×160 N-360 N=120 N。
(2)若将所提升物重增大到480 N,不计绳重和摩擦,则此时滑轮组的机械效率:
η'=====0.8=80%。
10.5400 90% (1)将重900 N的物体匀速提升6 m,则所做的有用功:W有=Gh=900 N×6 m=5400 J;
(2)据图乙可知,15 s内拉力做的总功是6000 J,
则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=90%。
11.(1)由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:
s=nh=3×10 m=30 m,
拉力做的功:W总=Fs=250 N×30 m=7500 J,
则拉力的功率:
P===375 W。
(2)有用功:W有=Gh=450 N×10 m=4500 J,
机械效率:η=×100%=×100%=60%。
(3)不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=nF-G=3×250 N-450 N=300 N;
能够提升的最大物重:G'=nF'-G动=3×400 N-300 N=900 N;
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%,则此滑轮组的最大机械效率:
η'=×100%=×100%=75%。
参考答案
1.A
2.D 根据图示可知,n甲=3,n乙=5;由第1次实验数据和s=nh可知,n===3,因此第1次实验是使用图甲所示装置做的实验,故A说法正确。根据第1、2次实验数据可知,提升的钩码重力相同,动滑轮重力不同,滑轮组的机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与动滑轮重力有关,故B说法正确。根据第1、3次实验数据可知,承重绳子的股数相同,因此使用了相同的装置,而提升的钩码重力不同,机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与被提升钩码的重力有关,故C说法正确。进行实验时,必须在钩码沿竖直方向做匀速直线运动时进行读数,故D说法错误。
3.B 4.D
5.2 1.8 90%
有用功为克服物体重力做的功,
W有=Gh=18 N×0.1 m=1.8 J;
拉力做的总功:
W总=Fs=8 N×0.25 m=2 J;
机械效率:
η===0.9=90%。
6.(1)匀速 (2)丙 (4)1、3
(5)低 (6)ABC
7.(1)80.6 (2)费力 (3)越高
一、选择题
1.下列说法正确的是 ( )
A.用水桶从井中提水的时候,对桶做的功是有用功
B.用水桶从井中提水的时候,对水做的功是总功
C.桶掉到井里,从井里把桶捞上来的时候,对桶做的功是有用功
D.桶掉到井里,从井里把桶捞上来的时候,桶里带了一些水,对桶和水做的功是有用功
2.下列说法中不正确的是 ( )
A.机械效率一定小于100%
B.机械效率越高,机械做功一定越快
C.做同样的有用功,额外功越少,机械效率越高
D.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
3.(2020广州)如图图所示,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所受的重力如图图表所示,则 ( )
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5 N 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
4.(2021永州)如图图所示,用F=10 N的拉力使重物匀速上升0.1 m,已知物体的重力为27 N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是 ( )
A.绳子末端移动的距离是0.2 m
B.拉力做的功是2.7 J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.动滑轮的重力是1 N
5.(2021衡阳)(多选)如图图所示,一名同学用滑轮组拉着重450 N的物体A,使它5 s内在水平面上匀速前进1 m,水平拉力F=75 N,若物体A与地面间的摩擦力是物重的0.2,下列说法正确的是 ( )
A.他做的总功是150 J
B.他做的有用功是450 J
C.拉力做功的功率是15 W
D.该滑轮组的机械效率是60%
6.(2020丹东)如图图所示,在斜面上将一个重为15 N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6 N,斜面长s=1.2 m、高h=0.3 m。下列说法正确的是 ( )
A.克服物体重力做功7.2 J
B.额外功为1.8 J
C.物体受到的摩擦力为2.25 N
D.斜面的机械效率为37.5%
7.用如图图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系如图图图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是 链接例2、例3方法指导( )
A.此滑轮组动滑轮的重力为5 N
B.当G物=15 N时,滑轮组的机械效率为η=75%
C.此滑轮组的机械效率可以达到100%
D.同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大
二、填空题
8.如图图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2。若不计绳重与摩擦,则W1 W2,η1 η2。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
9.用如图图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升2 m,当提升的货物重为360 N时,滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮重为 N(不计绳重和摩擦);若将所提升物重增大到480 N,则此时滑轮组的机械效率为 。链接例2、例3方法指导
10.(2020西宁)人在绳子自由端用拉力F通过甲所示的滑轮组,将重900 N的物体匀速提升6 m,用时15 s,则所做的有用功为 J,拉力做的功W随时间t变化的图象如图图图乙所示(忽略绳重和摩擦),滑轮组的机械效率是 。
三、计算题
11.(2020天水)在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)。求:
(1)拉力的功率。
(2)提升450 N材料时,此滑轮组的机械效率。
(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N,此滑轮组的机械效率最大可提高到多大。
[第十二章 第3节 机械效率 第2课时 机械效率的测量]
一、选择题
1.(2020盐城)如图图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是 ( )
A.适当增加木箱重力
B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度
D.换用质量更大的动滑轮
2.如图图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”时使用的实验装置,得到的数据记录表格如图图下表所示,关于小刚的实验,下列说法中不正确的是 ( )
实验次数 1 2 3
钩码重力G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A.由表中数据可知,第1次实验是使用图甲所示装置做的实验
B.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
C.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
D.进行实验时,由于提升过程中不便于读数,所以可以在钩码静止时读数
3.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他做了如图图所示的实验,并测算了各次实验的机械效率。关于他的实验过程,下列说法中不正确的是( )
A.根据①②两次实验可知,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.根据②③两次实验可知,同一滑轮组提起的物重越大,机械效率越低
C.根据该同学的探究可知,适当增加物重可以提高滑轮组的机械效率
D.为使实验的结论更可靠,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
4.为了探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想。猜想一:滑轮组的机械效率是否与G物有关;猜想二:滑轮组的机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系如图图图乙中a图线所示;然后换另一个不同质量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物的关系如图图b图线所示。根据图象 ( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一,也能验证猜想二
二、填空题
5.如图图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F=8 N,拉力移动的距离为0.25 m。拉力所做的功为 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 。
三、实验探究题
6.(2021遂宁)涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如图图何提高滑轮组的机械效率,节约电能呢 为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图图所示,实验数据记录如图图下表所示:
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用图 所示装置来完成的。
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物时,滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关。
(4)通过比较 两次实验数据可得出:用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出:用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越 。
(6)(多选)为提高滑轮组的机械效率,节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有 。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重
C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
7.(2021广元)小敏在利用斜面搬运物体A的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系 ”针对这个问题,她通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究(如图图所示),测得的实验数据如图图表所示:
实验 序号 斜面的 倾斜程 度 物体 重力 G/N 物体上 升高度 h/m 沿斜面 拉力 F/N 物体移 动距离 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械 效率 η
① 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5%
② 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2%
③ 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.25 1.55
(1)根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是 %。
(2)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越 。
(3)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面越陡,其机械效率 。
参考答案
1.C 2.B 3.A
4.C 由图知n=3,则绳子末端移动的距离:s=3h=3×0.1 m=0.3 m,故A错误;
拉力做的总功:W总=Fs=10 N×0.3 m=3 J,故B错误;
有用功:W有=Gh=27 N×0.1 m=2.7 J,
机械效率:η===0.9=90%,故C正确;
拉力做的额外功:W额=W总-W有=3 J-2.7 J=0.3 J,
不计绳重和滑轮的摩擦,由W额=G动h可得,动滑轮的重力:G动===3 N,故D错误。
5.AD 由图可知,n=2,做的总功:W总=Fs=Fns0=75 N×2×1 m=150 J,A正确;
有用功:W有=fs0=0.2×450 N×1 m=90 J,B错误;
拉力做功的功率:P===30 W,C错误;
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=60%,D正确。
6.C 克服物体重力做功(即有用功):W有=Gh=15 N×0.3 m=4.5 J,故A错误;
拉力做的总功:W总=Fs=6 N×1.2 m=7.2 J,则额外功:W额=W总-W有=7.2 J-4.5 J=2.7 J,故B错误;
由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:f===2.25 N,故C正确;
斜面的机械效率:η=×100%=×100%=62.5%,故D错误。
7.D 由图可知,G物0=12 N时,滑轮组的机械效率η0=80%,
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:
η===,
即:0.80=,
解得动滑轮重:G动=3 N,故A错误。
同理可得,当G物=15 N时,滑轮组的机械效率:
η==≈0.833=83.3%,故B错误。
由图象可知,同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大;但使用滑轮组时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功,由公式η=知,机械效率一定小于100%,故C错误,D正确。
8.小于 大于
9.120 80% (1)由图可知,n=3,则提升时绳自由端移动的距离:s=3h=3×2 m=6 m,
有用功:W有=Gh=360 N×2 m=720 J,
由η=可得,总功:W总===960 J,
由W总=Fs可得,拉力:F===160 N,
由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=3F-G=3×160 N-360 N=120 N。
(2)若将所提升物重增大到480 N,不计绳重和摩擦,则此时滑轮组的机械效率:
η'=====0.8=80%。
10.5400 90% (1)将重900 N的物体匀速提升6 m,则所做的有用功:W有=Gh=900 N×6 m=5400 J;
(2)据图乙可知,15 s内拉力做的总功是6000 J,
则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=90%。
11.(1)由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:
s=nh=3×10 m=30 m,
拉力做的功:W总=Fs=250 N×30 m=7500 J,
则拉力的功率:
P===375 W。
(2)有用功:W有=Gh=450 N×10 m=4500 J,
机械效率:η=×100%=×100%=60%。
(3)不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=nF-G=3×250 N-450 N=300 N;
能够提升的最大物重:G'=nF'-G动=3×400 N-300 N=900 N;
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%,则此滑轮组的最大机械效率:
η'=×100%=×100%=75%。
参考答案
1.A
2.D 根据图示可知,n甲=3,n乙=5;由第1次实验数据和s=nh可知,n===3,因此第1次实验是使用图甲所示装置做的实验,故A说法正确。根据第1、2次实验数据可知,提升的钩码重力相同,动滑轮重力不同,滑轮组的机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与动滑轮重力有关,故B说法正确。根据第1、3次实验数据可知,承重绳子的股数相同,因此使用了相同的装置,而提升的钩码重力不同,机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与被提升钩码的重力有关,故C说法正确。进行实验时,必须在钩码沿竖直方向做匀速直线运动时进行读数,故D说法错误。
3.B 4.D
5.2 1.8 90%
有用功为克服物体重力做的功,
W有=Gh=18 N×0.1 m=1.8 J;
拉力做的总功:
W总=Fs=8 N×0.25 m=2 J;
机械效率:
η===0.9=90%。
6.(1)匀速 (2)丙 (4)1、3
(5)低 (6)ABC
7.(1)80.6 (2)费力 (3)越高