苏科版九年级物理《机械效率》课时作业设计（含答案）

苏科版九年级物理《机械效率》课时作业设计（含答案）
一、单选题
1．如下左图是轱辘取水的装置，下列说法错误的是（　　）
A．该装置能够省力 B．提水时克服摩擦做的功是额外功
C．该装置能够省功 D．使用更轻的桶可以提高机械效率
2．如上右图所示，物体重200N，动滑轮重20N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．有用功是750J B．拉力的功率是37.5W
C．滑轮的机械效率是80% D．克服动滑轮重所做的额外功占总功的20%
3．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．有力作用在物体上，且物体移动了一段距离，说明就有力对该物体做功
B．使用任何机械都不省功
C．做功快的机械其机械效率一定高
D．做功越多的机械其功率越大
4．如下左图所示，用一滑轮组将重为2000N的物体沿水平方向匀速移动2m的距离，物体与地面之间的摩擦力为300N，水平拉力F=125N，则（　　）
A．拉绳通过的距离是4m B．有用功是4000J
C．总功是7500J D．滑轮组的机械效率是80%
5．物理是一门“源于生活，用于生活”的学科，学好物理知识，可以帮我们巧妙的解决 生活中的难题，在一次搬重物时，小明爸爸要把180kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如上右图所示）。用900N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．小明爸爸对重物做了360J的功 B．小明爸爸做功的功率为15W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50% D．斜面是一种费力杠杆
6．如下左图所示，质量为2kg的物体A在拉力F作用下，以0.4m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N，不计滑轮、弹簧测力计和绳重以及它们的摩擦．求
A．2s内重力对物体A做功16J B．5s内拉力对物体做功12J
C．物体A受到摩擦力大小为3N D．整个装置的机械效率为50%
7．如上右图所示，站在水平地面上的人通过滑轮组提升重物，该重物的重力G物=800N，重物在拉力作用下以v=0.1m/s的速度竖直匀速上升。已知动滑轮所受的重力G动=200N，人的重力G人=600N，滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计，g取10N/kg。则下列判断正确的是（　　）
A．人对绳竖直向下的拉力大小为600N B．滑轮组提升重物的机械效率为60%
C．人竖直向下的拉力做功的功率为100W D．人对地面的压力大小为600N
8．为了将一重为2000N的物块送到高处，工人师傅用木板和滑轮搭建了如下左图所示的装置。用大小为1000N的拉力F拉动绳端，物块在20s内从地面沿斜面匀速向上运动到高处。已知s＝8m，h＝3m。下列分析与计算错误的是（　　）
A．该装置使用滑轮是为了改变施力的方向 B．拉力F做的有用功为6000J
C．拉力F做功的功率为400W D．该装置的机械效率为37.5%
9．小明用如上中图所示的两种方式，分别将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，两个滑轮完全相同，不计摩擦和绳重。则下列判断中正确的是（　　）
A．两次绳端移动的速度相等 B．F1做的功小于F2所做的功
C．F1做功的功率等于F2做功的功率 D．两装置的机械效率相等
10．工人用大小为400N的拉力F 提升重为600N的物体，如上右图所示，在12s内绳子自由端被匀速直线拉下6m。下列说法正确的是（　　）
①所做的有用功是1200J
②滑轮组的机械效率为75%
③拉力 F 的功率是200W
④若提升物体的重力变大，滑轮组的机械效率不变
A．只有①和④ B．只有②和③ C．只有①和② D．只有③和④
二、填空与作图题
1．如图所示，一工人使用动滑轮装置，用竖直向上300N的拉力F，将重为540N的建材A匀速提高6m。则提升建材所做的有用功为　 　J，该装置的机械效率为　 　。
（1题） （2题） （3题） （4题）
2．工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m，做了1500J的功，则当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，则：提升货物的重为　 　N。
3．如图所示，用动滑轮拉物体A沿水平面做匀速直线运动，已知物体A重为20N，所受到的摩擦力是其物重的0.2倍，此过程中滑轮的机械效率为80%，则水平拉力F为　 　N（不计滑轮及绳重）。
4．如图，小明用100N的拉力将重为180N的物体匀速提升2m，此过程中有用功为　 　J，额外功为　 　J，滑轮组的机械效率为　 　。
5．斜面也是一种简单机械。工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如下左图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为900N的箱子推到车上。在这过程中此斜面的机械效率是　 　，重物移动过程中受到的摩擦力是　 　N。
6．为了探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关，根据探究目的测算出如上右图所示的滑轮组的机械效率后，请你在图乙中画出下一步实验所需的组装图。
三、实验探究题
1．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种不同的机械使物体M匀速提升10cm。测得三次拉力和物体M所受的重力如下表所示。当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离约是物体M上升高度的3倍。
F甲 F乙 F丙 GM
5N 4N 3N 3N
（1）根据题意在图乙中正确画出滑轮组的绕法　 　；在图丙中画出F丙的力臂L；
（2）根据表中数据可知：使用甲机械提升物体M时　 　（选填“省力”或“费力”），其机械效率为　 　；
（3）若将力F丙改为竖直向上拉，为了使杠杆继续在水平位置平衡，力F丙的大小将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
2．“测算滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
实验序号 物重 弹簧测力计示数 提升重物的高度 绳子自由端移动的距离 动力对滑轮组做功 滑轮组对重物做功 机械效率（）
1 2 1.2 10 20 　 　 　
2 4 2.3 10 20 　 　 　
3 6 3.3 10 20 　 　 　
4 8 4.3 10 20 　 　 　
（1）实验中应竖直向上　 　拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越　 　；
（3）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以估算出动滑轮的重力约为　 　N；
（4）结合实验数据和分析，用滑轮组提升重物时，忽略绳重和摩擦，影响机械效率大小的因素主要有　 　和　 　。
（5）若使用此滑轮组将同一物体提升不同的高度，滑轮组的机械效率　 　（选填“变大”“变小”“不变”）。
四、计算题
1．用图示滑轮组提升重为的正方体物块。已知物块匀速上升的速度是，拉力F的功率是，动滑轮重。不计绳重。求：
（1）提升的过程中，滑轮组对物块所做的功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）提升物块上升3m过程中克服摩擦力做的功。
2．如图甲所示，通过滑轮组用拉力F将边长为20cm的正方体物块从液体中匀速拉出至液面上方一定高度处，从图示位置开始，共用时5s，拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示。动滑轮的重力为4N，不计摩擦及水和空气对物块的阻力，不考虑液面变化，g取10N/kg，求：
（1）物块运动的速度。
（2）物块离开液面后拉力所做的功。
（3）物块离开液面后滑轮组的机械效率（百分号前保留一位小数）。
答案
一、1．C 2．C 3．B 4．D 5．B 6．B 7．C 8．D 9．B 10．B
二、1．3240； 2．1020 3．2.5 4．360；40；90% 5．75%；100
6．解：如图所示：
17．（1）；
三、1费力；30% （3）变小
2．（1）匀速（2）大（3）0.4（4）动滑轮重；物重（5）不变
四、1.（1）1080J（2）60%（3）600J
2.（1）分析图乙可知，在1—3s这段时间内，拉力逐渐变大，表示物体从刚露出水面到完全露出水面的过程，则通过的路程为物体的边长，即S=20cm=0.2m，
所用的时间t=3s-1s=2s，
物体运动的速度：；
（2）分析图乙可知，在3—5s这段时间内，拉力不变，表示物体离开液面后的运动，
运动时间：t/=5s-3s=2s，
物体移动的距离：h=Vt=0.1m/s x 2s=0.2m，
滑轮组绳子端移动的距离：S/=2 x 0.2m=0.4m，
拉力做功：W=FS/=73N x 0.4m=29.2J；
（3）不计摩擦及水和空气对物块的阻力 ，根据，
则物体的重力为：G=nF-G动=2 x 73N - 4N=142N ，
滑轮组机械效率为：