《9.5 探究使用机械是否省功》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版八年级下册
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,不计绳重及摩擦,分别用力F1、F2匀速将质量相同的重物提升相同的高度,则甲、乙两个装置哪个量是相同的( )
A.所用的拉力 B.拉力所做的功
C.机械效率 D.有用功
2.如图所示为我国古代劳动人民在建筑工地上运送大木料的情境,对于此图片提供的信息,下列说法正确的是( )
A.大木料下放置小圆木是为了增大摩擦
B.支架下垫有石块是为了增大地面所受的压强
C.工人使用的横杆相当于省力杠杆
D.抬起大木料的过程中使用横杆可以省功
3.如图所示,使用同一滑轮的甲、乙两种装置,匀速提升重均为10N的A、B两物体,已知滑轮重1N不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.手的拉力F乙=10N
B.A物体受到的合力与B物体受到的合力相等
C.若A、B两物体都被提升0.5m,则手的拉力F乙做的有用功比较多
D.若A、B两物体都被提升0.5m,则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多
4.小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验,下列操作正确的是( )
A.必须保持斜面的倾斜角度不变
B.不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
C.该实验不需要使用刻度尺
D.实验操作应先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计的示数
5.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A.做功越多的机械,功率越大
B.功率越大的机械,做功越快
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.效率越高的机械,功率越大
6.如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率小
D.乙所用装置的机械效率大
7.两台机械所做的总功之比为2:1,它们的机械效率之比为3:4,则它们所做的有用功之比为( )
A.2:1 B.3:4 C.8:2 D.3:2
8.关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功越多的机械,机械效率一定越高
B.功率越大的机械,做功时间一定越短
C.功率越大的机械,做功就一定会越快
D.机械效率越高的机械,功率一定越大
9.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较( )
A.额外功减少,总功增多
B.有用功不变,总功减少
C.功率变大,机械做功更多
D.机械效率提高,机械做功加快
10.日常生活中常用的食品夹如图所示,使用食品夹夹取面包时( )
A.可以省力
B.可以省距离
C.可以省功
D.既可省力,也可以省功
11.以下是某同学对机械效率的一些理解,其中正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.越省力的机械,其机械效率一定越高
12.如图,小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1,机械效率η1;用乙滑轮所做的有用功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则( )
A.W1=W2;η1=η2 B.W1=W2;η1>η2
C.W1<W2;η1=η2 D.W1>W2;η1<η2
二.填空题(共5小题)
13.如图所示,工人们用相同的滑轮组装成不同的滑轮组A、B,提起等重的建材升高相同的高度,不计摩擦和绳重,拉力做的有用功W1 W2,两滑轮组的机械效率ηA ηB;若拉力移动的速度相同,则拉力的功率P1 P2(均选填“>”、“<”或“=”)。
14.如图甲,A、B是两个完全相同的物体,琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,请问对物体A做的有用功是 J,对物体B做的额外功是 J。
15.机械功原理被誉为机械的金科玉律,它告诉我们:省力的机械必然费距离,省距离的机械一定 。也就是说,使用任何机械都 省功(填“能”或“不能)。
16.明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》,如图所示,是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于 (选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),使用时,机械效率η 1(选填“>”“<”或“=”)。
17.用同一滑轮按甲、乙两种方式竖直匀速提升同一物体,设弹簧测力计示数分别为F甲、F乙,滑轮机械效率分别为η甲、η乙,则它们的大小关系应是F甲 F乙,η甲 η乙。(不计绳重和摩擦)
三.解答题(共1小题)
18.如图所示,斜面高为h=1m,长为L=3m,若不计摩擦,工人需用 的力可将重为600N的箱子推到车上。使用斜面 (能或不能)省功。
《9.5 探究使用机械是否省功》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版八年级下册
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D C B D B D D C B B B
题号 12
答案 B
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,不计绳重及摩擦,分别用力F1、F2匀速将质量相同的重物提升相同的高度,则甲、乙两个装置哪个量是相同的( )
A.所用的拉力 B.拉力所做的功
C.机械效率 D.有用功
【解答】解:不计绳重及摩擦,设物体质量为m,则重力为mg。
A、甲图中,F1=mg;乙图中,F2(mg+G动).所以F1≠F2.不符合题意;
B、甲图中,拉力做的功W1=W有用=Gh=mgh;
乙图中,拉力做的功W2=W有用+W额=Gh+G动h=mgh+G动h.所以W1≠W2.不符合题意;
C、甲图中,η1100%;乙图中η2100%.不符合题意;
D、在两图中,W有用=Gh=mgh.所以有用功相同。符合题意。
故选:D。
2.如图所示为我国古代劳动人民在建筑工地上运送大木料的情境,对于此图片提供的信息,下列说法正确的是( )
A.大木料下放置小圆木是为了增大摩擦
B.支架下垫有石块是为了增大地面所受的压强
C.工人使用的横杆相当于省力杠杆
D.抬起大木料的过程中使用横杆可以省功
【解答】解:A、大木料下放置小圆木,这样变滑动为滚动,是为了减少摩擦,故A错误;
B、支架下垫有石块是为了增大受力面积,减小对地面的压强,故B错误;
C、横杆移动木料时,在使用过程中,动力臂大于阻力臂时,能够省力,相当于省力杠杆,故C正确;
D、使用任何机械都不能省功,故D错误。
故选:C。
3.如图所示,使用同一滑轮的甲、乙两种装置,匀速提升重均为10N的A、B两物体,已知滑轮重1N不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.手的拉力F乙=10N
B.A物体受到的合力与B物体受到的合力相等
C.若A、B两物体都被提升0.5m,则手的拉力F乙做的有用功比较多
D.若A、B两物体都被提升0.5m,则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多
【解答】解:
A、乙滑轮是动滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮可以省一半的力,拉力等于物体和动滑轮总重力的一半,即F乙(G+G动)(10N+1N)=5.5N,故A错误;
B、因为使用两滑轮分别匀速提升A、B两物体,所以两物体所受的合力都为零,故B正确;
CD、两物体的重力相同,都被提升0.5m,由W有用=Gh可知,甲乙装置所做的有用功相同;
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,甲做的总功等于有用功,即W甲总=W甲有;
用乙装置提重物时,需提起动滑轮做额外功,即W乙总=W乙有+W动,
所以手的拉力F甲做的功比F乙做的功少,故CD错误。
故选:B。
4.小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验,下列操作正确的是( )
A.必须保持斜面的倾斜角度不变
B.不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
C.该实验不需要使用刻度尺
D.实验操作应先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计的示数
【解答】解:A、为了多次测量找普遍规律,需要多次改变斜面的倾斜角度,故A错误;
B、为了改变斜面的摩擦力,可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究,故B错误;
C、根据W有用=Gh,W总=Fs,需用刻度尺测量斜面的长s和高h,故C错误;
D、为了比较是否受力和省功,先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计,故D正确。
故选:D。
5.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A.做功越多的机械,功率越大
B.功率越大的机械,做功越快
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.效率越高的机械,功率越大
【解答】解:A、由P可以看出,功率大小决定于做功多少和所用时间。做功较多,时间不确定,功率大小不能确定,故A错误;
B、功率描述的是物体做功的快慢,所以功率越大的物体,做功越快,故B正确;
C、机械效率是有用功与总功的比值,有用功较多,总功不确定,机械效率不能确定,故C错误;
D、机械做功快慢与机械效率没有关系,故D错误。
故选:B。
6.如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率小
D.乙所用装置的机械效率大
【解答】解:A、提升物体的质量相等、重力相等,在相同的时间内物体升高了相同的距离,由W有用=Gh可知甲、乙做的有用功相等,故A错误;
B、图甲使用的是动滑轮,拉力端移动距离为:s甲=2h,
图乙使用的是定滑轮,拉力端移动距离为:s乙=h,
不计绳重和摩擦,使用甲动滑轮时,拉力为:
,
拉力做功为:
,
使用乙定滑轮时,拉力F乙=G,所以拉力做功为:
W乙=F乙s乙=Gh<(G+G轮)h,
所以甲做的总功多,故B错误;
C、由于甲做的总功大,根据可知,在相同时间内,甲做总功的功率大,故C错误;
D、甲、乙的有用一样多,但甲做的总功多,根据可知,甲的机械效率小,乙的机械效率大,故D正确。
故选:D。
7.两台机械所做的总功之比为2:1,它们的机械效率之比为3:4,则它们所做的有用功之比为( )
A.2:1 B.3:4 C.8:2 D.3:2
【解答】解:。
故选:D。
8.关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功越多的机械,机械效率一定越高
B.功率越大的机械,做功时间一定越短
C.功率越大的机械,做功就一定会越快
D.机械效率越高的机械,功率一定越大
【解答】解:A、机械效率越高,表示有用功占总功的比例越大,与做功的多少无关,故A错误;
B、机器的功率大,但不知道做功的多少,根据P可知,不能判断做功的时间长短,故B错误;
C、功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大的机械,做功一定越快,故C正确;
D、机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率越高,表示有用功占总功的比例越大,功率反映了物体做功的快慢,机械的功率越大做功越快,机械效率与功率大小没有直接关系,故D错误。
故选:C。
9.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较( )
A.额外功减少,总功增多
B.有用功不变,总功减少
C.功率变大,机械做功更多
D.机械效率提高,机械做功加快
【解答】解:
(1)机械效率提高,说明有用功在总功中占的比值大。滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度,物重不变,物体升高的高度不变,有用功不变。因为有用功在总功中占的比值大,有用功不变,所以总功减少,额外功减少。所以选项A错,选项B正确。
(2)功率大指机械做功快,跟机械做功多少没有直接的关系,所以选项C错误。
(3)机械效率高指有用功在总功中占的比值大,机械做功快指机械功率大,机械效率和机械功率没有直接的关系。所以选项D错误。
故选:B。
10.日常生活中常用的食品夹如图所示,使用食品夹夹取面包时( )
A.可以省力
B.可以省距离
C.可以省功
D.既可省力,也可以省功
【解答】解:AB、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,费力省距离,故A错误,B正确;
CD、使用任何机械都不会省功,省力的机械费距离,费力的机械可以省距离,故CD错误。
故选:B。
11.以下是某同学对机械效率的一些理解,其中正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.越省力的机械,其机械效率一定越高
【解答】解:A、机械效率越高,说明有用功占总功的比例大,不能说明机械做功一定越快,故A错误
B、机械效率η是指有用功与总功的比值,有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高,故B正确
C、机械效率是指有用功与总功的比值,做功越多的机械,机械效率不一定越高,故C错误
D、机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与省力情况无关,故D错误。
故选:B。
12.如图,小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1,机械效率η1;用乙滑轮所做的有用功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则( )
A.W1=W2;η1=η2 B.W1=W2;η1>η2
C.W1<W2;η1=η2 D.W1>W2;η1<η2
【解答】解:由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,可以省力,
因为小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度,所以两种情况的有用功相同;
当有用功一定时,甲中所做的总功为对一桶沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;
又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W1等于W2,η1大于η2。
故选:B。
二.填空题(共5小题)
13.如图所示,工人们用相同的滑轮组装成不同的滑轮组A、B,提起等重的建材升高相同的高度,不计摩擦和绳重,拉力做的有用功W1 = W2,两滑轮组的机械效率ηA = ηB;若拉力移动的速度相同,则拉力的功率P1 < P2(均选填“>”、“<”或“=”)。
【解答】解:提起等重的建材升高相同的高度,由W=Gh得到有用功相同,即W1=W2,
不计摩擦和绳重,因滑轮相同,上升高度h相同,由W=G动h可知额外功W额相同,因为W总=W有+W额,所以总功相同,
根据可知,两装置的机械效率相同,即ηA=ηB,
不计摩擦和绳重,由图可知,A图中滑轮组的动滑轮绕3段绳,B图中滑轮组的动滑轮绕2段绳,A图中拉力,
B图中拉力,
所以F1<F2,
拉力移动的速度相同,由可知,拉力做功的功率P1<P2。
故答案为:=;=;<。
14.如图甲,A、B是两个完全相同的物体,琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,请问对物体A做的有用功是 2 J,对物体B做的额外功是 0.5 J。
【解答】解:由图乙可知,对物体A做的总功为3J,额外功为1J,故对物体A做的有用功W有=WA总﹣WA额=3J﹣1J=2J;
A、B是两个完全相同的物体,都拉到斜面顶端,故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同;由图乙可知,对物体B做的总功为2.5J,故对物体B做的额外功
WB额=WB总﹣W有=2.5J﹣2J=0.5J。
故答案为:2;0.5。
15.机械功原理被誉为机械的金科玉律,它告诉我们:省力的机械必然费距离,省距离的机械一定 费力 。也就是说,使用任何机械都 不能 省功(填“能”或“不能)。
【解答】解:由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,但使用机械有许多好处;
有的机械可以省力,有的机械可以省距离,还有的机械还可以改变力的方向;
但省力的机械必然费距离;省距离的机械一定费力。
故答案为:费力;不能。
16.明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》,如图所示,是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于 杠杆 (选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),使用时,机械效率η < 1(选填“>”“<”或“=”)。
【解答】解:使用桔槔时,桔槔能绕悬挂点转动,桔槔属于杠杆;
用桔槔汲水时,要提升桔槔、水桶做额外功,使得有用功小于总功,机械效率η<1。
故答案为:杠杆;<。
17.用同一滑轮按甲、乙两种方式竖直匀速提升同一物体,设弹簧测力计示数分别为F甲、F乙,滑轮机械效率分别为η甲、η乙,则它们的大小关系应是F甲 < F乙,η甲 < η乙。(不计绳重和摩擦)
【解答】解:(1)甲图是动滑轮,不计绳重和摩擦,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,拉力为:
乙图也是动滑轮,但动力作用在轴心,属于费力杠杆,可以省距离,不计绳重和摩擦,拉力为:F乙=2G+G动,
所以F甲<F乙;
(2)不计绳重和摩擦,甲图滑轮的机械效率为:
,
乙图滑轮的机械效率为:
,
所以η甲<η乙。
故答案为:<;<。
三.解答题(共1小题)
18.如图所示,斜面高为h=1m,长为L=3m,若不计摩擦,工人需用 200N 的力可将重为600N的箱子推到车上。使用斜面 不能 (能或不能)省功。
【解答】解:使用斜面若不计摩擦,根据功的原理可知:Gh=FL,
则推力F200N;
根据功的原理可知,使用任何机械都不省功;小明使用斜面的目的是为了省力。
故答案是:200N;不能。
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