2022-2023学年人教版八年级下册物理12.3机械效率同步练习
一、选择题(共15道)
1、用F1的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h(如图甲);换用斜面把物体A匀速提升相同的高度,拉力为F2,物体沿斜面运动的距离为L(如图乙),利用斜面工作过程( )
A.有用功为F2h
B.额外功为F2L-F1h
C.总功为(F1+F2)L
D.机械效率为
2、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
3、工人师傅用图5所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的距离为9m
B.动滑轮的重力为200N
C.人通过滑轮组做的有用功为1500J
D.滑轮组的机械效率为53.3%
4、如图所示,工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面,将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上,则下列说法正确的是
A.利用斜面是为了省功
B.把油桶滚上去而不是推上去,是为了提高斜面机械效率
C.工人师傅做功900J
D.油桶在斜面滚动的摩擦力为600N
5、某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图4所示的两种搬运方式,关于F1和F2做功及相关情况,以下判断正确的是()。
A.两种方式所做的总功一定相等B.两种方式功率一定相等
C.两种方式机械效率一定相等D.两种方式所做的总功一定相等
6、如图所示,定滑轮重1N,动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.3m.如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果不正确的是()
A.绳子自由端移动速度为0.6m/s
B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力F的功率为2.7W
D.拉力F的大小为4.5N
7、一斜面的机械效率为80%,应用它可以用100 N的力匀速地沿斜面拉起重400 N的物体,则斜面的高与长之比为
A.4∶1 B.1∶4
C.5∶1 D.1∶5
8、如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB.AC从低端拉到斜面顶端。F做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙.下列分析正确的是( )
A.P甲>P乙,η甲<η乙
B.P甲<P乙,η甲<η乙
C.P甲<P乙,η甲>η乙
D.P甲>P乙,η甲>η乙
9、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物.不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲图省力,机械效率甲图大B.甲图省力,机械效率一样大
C.乙图省力,机械效率一样大D.乙图省力,机械效率乙图大
10、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等
B.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等
C.绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同
D.绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同
11、如图所示,利用滑轮组在4s内将一重为9N的物体匀速向上提升了10cm,拉力为4N,不计一切摩擦和绳重,(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.动滑轮重力为5N
B.滑轮组的机械效率为75%
C.拉力所做的功为0.4J
D.拉力的功率为0.4W
12、如图所示,工人用250N的力F将重为400N的物体在1Os内匀速提升2m,则此过程中
A.工人做的有用功为800J
B.工人做的总功为500J
C.滑轮组的机械效率为60%
D.拉力做功的功率为20W
13、机械效率越高,则()
A.机械做的有用功越多
B.机械做的总功越少
C.在做相同的总功时,机械做的额外功越多
D.在做相同的总功时,机械做的有用功越多
14、如图所示,工人师傅用250 N的力将重400 N的物体匀速提升1 m,在此过程中滑轮组的机械效率是()
A.80% B.62.5%
C.125% D.20%
15、如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,若每次重物均以1 m/s的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340 kg的重物A时,牵引车对绳的拉力为FA,滑轮组的机械效率为85%;当吊起重物B时,牵引车对绳的拉力为FB。若FA与FB做功的功率之比为2:3,取g=10 N/kg,下列说法正确的是( )
A.FA的大小为2000 N
B.物体B的质量为540 kg
C.如果小型牵引车对绳拉力的最大功率为1.2×104W,它能吊起物体的最大质量为2540 kg
D.滑轮组前、后两次吊起重物A.B的机械效率之比为17:18
二、填空题(共6道)
16、某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力400N,则斜面的机械效率是__________。
17、如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同样的物体从地面匀速提升到二楼,若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。不计绳重与摩擦,比较两次提升过程,拉力做功:W1__________W2;机械效率η1__________η2(选填">"、"<"或"=")。
18、如图所示,用F为40N的拉力,通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍,滑轮组的机械效率是__________,拉力的功率是__________W。
19、用3米长的木板把800牛的重物推到1.2米高的汽车上,如果不计摩擦,推力是_________N。若这个斜面的机械效率为80%,那么这时实际用的推力是__________N。
20、如图所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度(滑轮重小于物重),则所用拉力F甲▲(选填">""<"或"=",下同)F乙,拉力做功的功率P甲▲P乙.机械效率η甲▲η乙.
21、某人用平行于斜面的拉力,把一个重为1000N的物体,沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端,拉力的大小为250N,则拉力所做的有用功为________J,此斜面的机械效率为__________,物体所受斜面的摩擦力为__________N
三、试验题(共5道)
22、某同学在"测滑轮组机械效率"的实验中,用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
实验 序号 物重 G/N 物体上升的 高度h/cm 测力计的 示数F/N 测力计移动 的距离s/cm 机械效率 η
1 6 3 2.5 9 80%
2 6 5 2.5 15 80%
3 6 2.5 24
分析表中数据,回答以下问题:
(1)表中有两个数据的记录漏填了,请补上.
(2)分析表中数据可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度__________(选填"有关"或"无关").
(3)当他用此滑轮组提起10 N重的物体时,该滑轮组的机械效率__________(选填"变大"、"变小"或"不变")
23、在"探究动滑轮的机械效率"时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
(1)完成表格中第3次数据(a)(b)(c)处的计算,填在下面的横线上:
(a)____________;(b)___________; (c)___________.
(2)通过比较_________两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重_________(选填"有关"或"无关").
(3)小明认为"同一个机械,它的机械效率是一个定值",通过比较_______两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是______________的(选填"正确"或"错误").
24、
小阳同学利用如图20所示的滑轮组做探究"滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系"的实验。实验数据记录如下表。
序号 钩码总重G(N) 钩码上升高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动距离s(m) 机械效率 η(%)
1 2 0.1 0.8 0.3 83.3
2 5 0.1 1.8 0.3 92.6
3 8 0.1 2.8 0.3 95.2
根据小阳同学的实验数据可得到的结论是:使用同一滑轮组提升重物时,
被提升物体__________越大,__________。
25、我们知道使用杠杆、滑轮等简单机械能够省力,但能不能省功呢?为了研究这个问题,小明和小红设计了如图所示实验:
实验步骤:
①直接用手将重为3N的钩码提升0.1m;
②利用杠杆将同一钩码提升0.1m;
③利用动滑轮将同一钩码提升0.1m。
实验数据:钩码重G、钩码被提升的高度h、手的拉力F、手移动的距离s如下表所示:
钩码重/N 钩码提升的 高度/m 不用机械 所做的功/J 手的拉 力/N 手移动的 距离/m 使用机械 所做的功/J
杠杆 3 0.1 0.3 1 0.3 0.3
动滑轮 3 0.1 0.3 1.5 0.3 0.3
实验分析:通过小明和小红的实验探究过程,问答下面问题:
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论是__________。
(2)为什么人们要使用机械呢?结合实例写出几条人们使用机械的好处。
26、次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m有用功W有用/J测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m 总功W总/J 机械效率η
14 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 72.7%
24 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3%
32 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27
某实验小组在"测滑轮组机械效率"的实验中得到的数据如把表所示,第1、2、3次实验装置分别如图的甲、乙、丙所示.
(1)第3次实验中的机械效率是____________________.
(2)比较第2次实验和第3次实验,可得出初步结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越__________.
(3)第1次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功__________(选填"增大"或"减小").因而,由第1、2次实验可知:滑轮组的机械效率可能与动滑轮自重力大小有关.
参考答案
一、选择题(共15道)
1、B
2、C
3、B
4、 B
5、 D
6、 B
7、 .D
8、A
9、 考点 : 滑轮(组)的机械效率;滑轮组及其工作特点.
专题:简单机械.
分析:由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
解答:解:不计绳重及摩擦,
∵拉力F=(G物+G轮),n1=2,n2=3,
∴绳子受的拉力:
F1=(G物+G轮),F2=(G物+G轮),
∴F1>F2,乙图省力;
∵动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
∵η=,
∴滑轮组的机械效率相同.
故选C.
点评:本题考查了使用滑轮组时n的确定方法,有用功、额外功、总功的计算方法,不计摩擦和绳重时拉力的求法;本题关键在于确定额外功相等.
10、 A
11、B
12、 A
13、 D 解:A、机械效率是有用功占总功的百分比,在总功不知道的情况下是无法判定有用功多少的,故A错误;
B、同理在不知道有用功时也无法确定总功的多少,故B错误;
C、当总功相同时,机械效率高说明机械做的有用功多而不是额外功多,故C错误.
D、机械效率是有用功占总功的百分比,在总功相同时机械效率高说明做的有用功多,故D正确。故选D.
14、 选A。拉力F所做的有用功:
W有=Gh=400 N×1 m=400 J;
拉力F移动的距离:s=2h=2×1 m=2 m
拉力F所做的总功:W总=Fs=250 N×2 m=500 J
滑轮组的机械效率:
15、BD
二、填空题(共6道)
16、 60%
17、 < >
18、 75% 48 ;
19、 320N,400N
20、> < >
21、 1000 、80%、50
三、试验题(共5道)
22、 (1)8 80% ( 2 )无关 ( 3 )变大
23、
24、 所受的重力 滑轮组的机械效率越高
25、 ⑴ 使用机械不能省功 ⑵ 省力:使用老虎钳很容易钳断坚硬的钢丝;省距离:用铁锹铲土,手移动距离小,土移动距离大;改变力的方向:定滑轮使升国旗变得很容易
详解:分析表中数据能够发现:使用不同机械和不使用机械提升同一物体时,使用机械所做的功跟不使用机械直接用手所做的功相等,说明使用任何机械都不省功;由于使用机械不能够省功,因此人们为了方便,常选择合适的机械以达到省力(多费距离)或省距离(费力)的目的,有时还为了改变用力方向。
26、 考点 : 滑轮(组)机械效率的测量实验.
专题:探究型实验综合题.
分析:(1)根据η=即可求出滑轮组的机械效率;
(2)钩码升高的距离相同,绳子自由端移动的距离相同,提起的重物越重,机械效率越高.
(3)提起的重物相同,升高的距离相同,有用功相同,动滑轮越重,额外功增大,总功增大,机械效率越小.所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关.
解答:解:(1)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%≈74.1%;
(2)第2、3两次实验数据,可得出:相同条件下,同一滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越高.
(3)分析第1次和第2次实验数据可知,有用功相同,总功增大,额外功增大,机械效率降低.所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关.
故答案为:(1)74.1%;(2)高;(3)增大.
点评:本题考查了机械效率的计算、实验数据处理,认真分析实验数据是正确解题的关键.