12.3机械效率 人教版物理八年级下册(含答案)
文档属性
| 名称 | 12.3机械效率 人教版物理八年级下册(含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 430.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-20 08:05:20 | ||
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文档简介
12.3 机械效率
一、单选题
1．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为700N的物体A在20s内匀速上升4m；工人重600N，提升过程中所用拉力F的功率为160W；两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B．动滑轮重90N
C．此过程中B处挂钩受到水平支架的拉力为1000N
D．工人利用该滑轮组提升物体的机械效率为87.5%
2．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是
A．拉力做的额外功是150J
B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的总功是300J
D．斜面的机械效率是80%
3．如图所示，已知斜面长5m，高3m。利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端，关于此过程中下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的距离是6m
B．拉力做功的功率为30W
C．物体在斜面上受到的摩擦力为40N
D．该过程的机械效率为60%
4．小王同学用如图所示的滑轮组提升重为 300N 的重物，物体在 4s 内被匀速提升了 40cm，不计绳重与摩擦。当拉绳子的力 F 为 200N，重物匀速上升，在这个过程中下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为 300N B．拉力 F 的功率是 40W
C．滑轮组做的有用功是 1.2×104 J D．该滑轮组的机械效率为 50%
5．如图所示。利用动滑轮提升一个重为 G 的物块。不计绳重和摩擦，其机械效率为 50%，要使此滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的个数为（ ）
A．3 个 B．4 个 C．5 个 D．9 个
6．用图所示的动滑轮匀速提升钩码，测量动滑轮的机械效率，下表中已填入某次实验时测量出的数据。下列说法正确的是（ ）
钩码重G/N 提升高度h/m 绳自由端拉力F/N 绳自由端移动距离s/m 机械效率
2 0.1 1.2 0.2
A．实验中应在弹簧测力计保持静止时读数
B．本次实验中，动滑轮的机械效率为60%
C．该动滑轮的机械效率不会改变
D．若只增加钩码受到的重力，该动滑轮的机械效率会变大
7．汽车以恒定功率上坡时必须使用低速挡，这样做是为了（ ）
A．省力 B．增大机械效率
C．增大汽车牵引力 D．减小汽车牵引力
8．利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力和分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ）
A．力做功的功率小 B．甲、乙两个滑轮组的额外功相同
C．乙滑轮组的机械效率高 D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
9．小明同学到建筑工地参加劳动，如图所示，用一个动滑轮在10s的时间内将重为200N的建材匀速向上提起2m，所用拉力为125N。则下列说法正确的是（ ）
①小明做的有用功为400J
②小明做的总功为500J
③此过程中动滑轮的机械效率为80％
④拉力做功的功率为50W
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④
10．将规格完全相同的动滑轮，用绳子绕成甲、乙两个滑轮装置，如图所示。使用甲、乙两个装置分别可过提升重力为G1和G2的两个物体，升高相同的高度。绳自由端施加竖直向上的拉力分别为F1和F2，甲、乙两装置的机械效率分别为η甲和η乙，若G1=G2，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（ ）
A．η甲=η乙 B．F1=F2 C．η甲＞η乙 D．F1＞F2
二、填空题
11．一木箱重 480N，用沿斜面向上的拉力 F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力 F做的功 W与木箱沿斜面运动距离s 的关系如图乙所示。整个过程的额外功是 240J。则拉力 F= N，斜面的机械效率 η= ，该过程中斜面支持力做功为 。
12．如图所示，测量滑轮组的机械效率，用6N拉力将重为10N的物体匀速提升0.5m，用时5s，拉力做的总功W总＝ J，滑轮组的机械效率η＝ ，拉力的功率P＝ W。
13．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒．他将棒的一端固定，把重为15N的重物挂在棒的中点，然后用手竖直提起棒的另一端，如图所示．若把重物提升了10cm，则小明使用杠杆所做的有用功为 J，机械效率是 ．（一切摩擦忽略不计）
14．金金家的房子装修时，在如图所示的地面与窗台间放置一木板，将一箱瓷砖沿木板从地面匀速拉到窗台上，用时10s。已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖总重力为500N，所用拉力为400N，此时拉力做的功为 J，该装置的机械效率为 。
15．如下图所示，把重为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长3m，高0.9m，实际推力为300N。那么，此过程中斜面的机械效率是 ，额外功是 J，物体与斜面之间的摩擦力是 N。
三、实验题
16．如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验装置。在其它条件一定时获取了表格中的实验数据。
（1）实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做 运动；
（2）通过比较表格中“ ”和“ ”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械；
实验次数 斜面倾斜程度 斜面的物重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率
1 较缓 10 0.1 5.5 0.5 36.4%
2 较陡 10 0.2 7.0 0.5
3 最陡 10 0.3 8.5 0.5 70.6%
（3）表格中空缺处的数据为 。依据完整的数据可得出结论：在其它条件一定时，斜面 ，机械效率越高；
（4）学习小组进一步分析实验数据，发现在其它条件一定时，斜面越陡，物体所受的摩擦力越 ；
（5）请你结合所学物理知识，解决斜面的有关物理问题。图乙中木块分别沿斜面1、2滑到底端，木块到达斜面1、2底端时的速度分别为的v1、v2，若斜面粗糙程度相同，则v1 v2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
17．小明在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示。
次 序 钩码所受的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.1 0.7 0.3 47.6%
2 1 0.2 0.7 0.6 47.6%
3 2 0.1 1.1 0.3 60.6%
4 4 0.1 2.0 0.3
（1）实验中他应竖直向上 拉动弹簧测力计。
（2）第4次实验测得的机械效率η= 。（结果保留一位小数）
（3）比较 两次实验，小明同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；比较3、4两次实验数据可知，同一滑轮组， 越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比 （增大/不变/减小），原因是 。由此可见机械效率提高的原因是 。
四、计算题
18．工人用如图所示滑轮组将重的物体匀速提高2m，拉力所做的功为，所用的时间为10s，不考虑绳重和摩擦。求：
（1）拉力的功率；
（2）该滑轮组的机械效率（结果保留1位小数）；
（3）动滑轮的重力。
19．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计， g 取10N/ kg．
（1）若某次运送建材的质量为50kg． 则建材的重力是多少
（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率．
（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？
五、作图题
20．已知小华使用某简单机械在20s内实际做了8000J的功，绘制图像如下；若此机械的机械效率为75%，请在同一个坐标轴里画出其有用功的图像。
参考答案：
1．D
2．A
3．D
4．B
5．D
6．D
7．C
8．C
9．D
10．A
11． 150 60% 0
12． 6 83.3% 1.2
13． 1.5 75%
14． 2000 75%
15． 60% 360 120
16． 匀速直线 斜面的物重G/N 拉力F/N 57.1% 越陡 小 大于
17． 匀速 66.7% 1.2 物重 增大 物重增大，摩擦力变大，额外功增加 被提升物体重力增大了
18．（1）180W；（2）；（3）300N
19．（1）500N；（2）80W；（3）600N
20．
一、单选题
1．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为700N的物体A在20s内匀速上升4m；工人重600N，提升过程中所用拉力F的功率为160W；两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B．动滑轮重90N
C．此过程中B处挂钩受到水平支架的拉力为1000N
D．工人利用该滑轮组提升物体的机械效率为87.5%
2．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是
A．拉力做的额外功是150J
B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的总功是300J
D．斜面的机械效率是80%
3．如图所示，已知斜面长5m，高3m。利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端，关于此过程中下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的距离是6m
B．拉力做功的功率为30W
C．物体在斜面上受到的摩擦力为40N
D．该过程的机械效率为60%
4．小王同学用如图所示的滑轮组提升重为 300N 的重物，物体在 4s 内被匀速提升了 40cm，不计绳重与摩擦。当拉绳子的力 F 为 200N，重物匀速上升，在这个过程中下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为 300N B．拉力 F 的功率是 40W
C．滑轮组做的有用功是 1.2×104 J D．该滑轮组的机械效率为 50%
5．如图所示。利用动滑轮提升一个重为 G 的物块。不计绳重和摩擦，其机械效率为 50%，要使此滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的个数为（ ）
A．3 个 B．4 个 C．5 个 D．9 个
6．用图所示的动滑轮匀速提升钩码，测量动滑轮的机械效率，下表中已填入某次实验时测量出的数据。下列说法正确的是（ ）
钩码重G/N 提升高度h/m 绳自由端拉力F/N 绳自由端移动距离s/m 机械效率
2 0.1 1.2 0.2
A．实验中应在弹簧测力计保持静止时读数
B．本次实验中，动滑轮的机械效率为60%
C．该动滑轮的机械效率不会改变
D．若只增加钩码受到的重力，该动滑轮的机械效率会变大
7．汽车以恒定功率上坡时必须使用低速挡，这样做是为了（ ）
A．省力 B．增大机械效率
C．增大汽车牵引力 D．减小汽车牵引力
8．利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力和分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ）
A．力做功的功率小 B．甲、乙两个滑轮组的额外功相同
C．乙滑轮组的机械效率高 D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
9．小明同学到建筑工地参加劳动，如图所示，用一个动滑轮在10s的时间内将重为200N的建材匀速向上提起2m，所用拉力为125N。则下列说法正确的是（ ）
①小明做的有用功为400J
②小明做的总功为500J
③此过程中动滑轮的机械效率为80％
④拉力做功的功率为50W
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④
10．将规格完全相同的动滑轮，用绳子绕成甲、乙两个滑轮装置，如图所示。使用甲、乙两个装置分别可过提升重力为G1和G2的两个物体，升高相同的高度。绳自由端施加竖直向上的拉力分别为F1和F2，甲、乙两装置的机械效率分别为η甲和η乙，若G1=G2，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（ ）
A．η甲=η乙 B．F1=F2 C．η甲＞η乙 D．F1＞F2
二、填空题
11．一木箱重 480N，用沿斜面向上的拉力 F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力 F做的功 W与木箱沿斜面运动距离s 的关系如图乙所示。整个过程的额外功是 240J。则拉力 F= N，斜面的机械效率 η= ，该过程中斜面支持力做功为 。
12．如图所示，测量滑轮组的机械效率，用6N拉力将重为10N的物体匀速提升0.5m，用时5s，拉力做的总功W总＝ J，滑轮组的机械效率η＝ ，拉力的功率P＝ W。
13．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒．他将棒的一端固定，把重为15N的重物挂在棒的中点，然后用手竖直提起棒的另一端，如图所示．若把重物提升了10cm，则小明使用杠杆所做的有用功为 J，机械效率是 ．（一切摩擦忽略不计）
14．金金家的房子装修时，在如图所示的地面与窗台间放置一木板，将一箱瓷砖沿木板从地面匀速拉到窗台上，用时10s。已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖总重力为500N，所用拉力为400N，此时拉力做的功为 J，该装置的机械效率为 。
15．如下图所示，把重为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长3m，高0.9m，实际推力为300N。那么，此过程中斜面的机械效率是 ，额外功是 J，物体与斜面之间的摩擦力是 N。
三、实验题
16．如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验装置。在其它条件一定时获取了表格中的实验数据。
（1）实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做 运动；
（2）通过比较表格中“ ”和“ ”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械；
实验次数 斜面倾斜程度 斜面的物重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率
1 较缓 10 0.1 5.5 0.5 36.4%
2 较陡 10 0.2 7.0 0.5
3 最陡 10 0.3 8.5 0.5 70.6%
（3）表格中空缺处的数据为 。依据完整的数据可得出结论：在其它条件一定时，斜面 ，机械效率越高；
（4）学习小组进一步分析实验数据，发现在其它条件一定时，斜面越陡，物体所受的摩擦力越 ；
（5）请你结合所学物理知识，解决斜面的有关物理问题。图乙中木块分别沿斜面1、2滑到底端，木块到达斜面1、2底端时的速度分别为的v1、v2，若斜面粗糙程度相同，则v1 v2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
17．小明在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示。
次 序 钩码所受的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 1 0.1 0.7 0.3 47.6%
2 1 0.2 0.7 0.6 47.6%
3 2 0.1 1.1 0.3 60.6%
4 4 0.1 2.0 0.3
（1）实验中他应竖直向上 拉动弹簧测力计。
（2）第4次实验测得的机械效率η= 。（结果保留一位小数）
（3）比较 两次实验，小明同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；比较3、4两次实验数据可知，同一滑轮组， 越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比 （增大/不变/减小），原因是 。由此可见机械效率提高的原因是 。
四、计算题
18．工人用如图所示滑轮组将重的物体匀速提高2m，拉力所做的功为，所用的时间为10s，不考虑绳重和摩擦。求：
（1）拉力的功率；
（2）该滑轮组的机械效率（结果保留1位小数）；
（3）动滑轮的重力。
19．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计， g 取10N/ kg．
（1）若某次运送建材的质量为50kg． 则建材的重力是多少
（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率．
（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？
五、作图题
20．已知小华使用某简单机械在20s内实际做了8000J的功，绘制图像如下；若此机械的机械效率为75%，请在同一个坐标轴里画出其有用功的图像。
参考答案：
1．D
2．A
3．D
4．B
5．D
6．D
7．C
8．C
9．D
10．A
11． 150 60% 0
12． 6 83.3% 1.2
13． 1.5 75%
14． 2000 75%
15． 60% 360 120
16． 匀速直线 斜面的物重G/N 拉力F/N 57.1% 越陡 小 大于
17． 匀速 66.7% 1.2 物重 增大 物重增大，摩擦力变大，额外功增加 被提升物体重力增大了
18．（1）180W；（2）；（3）300N
19．（1）500N；（2）80W；（3）600N
20．