人教版物理八年级下册12.3 机械效率 课时精练

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名称 人教版物理八年级下册12.3 机械效率 课时精练
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2018-03-13 16:56:36

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第3节 机械效率
第1课时 认识机械效率
01  知识管理
1.有用功、额外功和总功
有 用 功:为了实现做功的目的,不用任何机械而①________做的功,用②________表示.
额 外 功:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功,用③________表示.
总  功:④________与⑤________之和是总共做的功,叫做总功,用⑥________表示.
2.机械效率
定  义:物理学中,将①________跟②________的比值叫做机械效率.
公  式:η=③________.
意  义:机械效率的高低反映了使用机械时有用功在④________中所占的比例大小,比例越大,机械效率越高,机械的性能越好,经济效益越高.
影响因素:⑤________、⑥________及⑦________等.
注  意:①使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总小于总功,机械效率总小于1;②机械效率不是固定不变的,机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值,同一机械在不同的做功过程中,机械效率往往不同.
                
02  基础题
1.如图,剪刀剪纸的机械效率为80%,这表示( )
A.若作用在剪刀的动力是1 N,则阻力是0.8 N
B.若作用在剪刀的阻力是1 N,则动力是0.8 N
C.若作用在剪刀的动力做功1 J,则有0.2 J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1 J,则有0.8 J的功用于剪纸
2.关于机械效率,下列说法正确的是( )
A.有用功越大,机械的机械效率就越高
B.额外功越大,机械的机械效率就越低
C.总功越大,机械的机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大,机械的机械效率就越高
3.如图,用滑轮组提升重物时,重800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m.已知拉绳子的力F为500 N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3 m B.做的有用功是800 J
C.拉力F的功率是80 W D.滑轮组的机械效率是60%
4.(2016·广东)质量为0.5 kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg,小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是________J,有用功是________J,机械效率是________.(g取10 N/kg)
5.(2017·内江)用一个动滑轮把重80 N的沙袋从地面提到6 m高的脚手架上,所用的力是50 N,这一过程所做的有用功是________J,这个动滑轮的机械效率是________.
6.如图所示,某同学用6 N的拉力将重为8 N的物体拉上高3 m、长5 m的斜面,则该斜面的机械效率________.
7.(2017·扬州)如图是塔式起重机上的滑轮组.在将210 N的重物匀速提高2 m的过程中,作用在绳端的拉力为100 N,则有用功是________J,该滑轮组的机械效率是________.
03  中档题
8.(2016·南平)利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( )
A.重力做的功是有用功 B.拉力F1做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力F做的功是总功 D.该滑轮的机械效率可能等于100%
9.(2017·德州)如图所示的滑轮组中,动滑轮重1 N,小强用6 N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10 N的物体,物体沿竖直方向上升0.4 m.此过程中,额外功和机械效率分别是( )
A.0.4 J 83.3% B.0.8 J 91.7%
C.0.8 J 83.3% D.0.4 J 91.7%
10.(2017·南充)将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长1.2 m,高0.4 m,斜面对物体的摩擦力为0.3 N(物体大小可忽略).则下列说法正确的是( )
A.沿斜面向上的拉力0.3 N B.有用功0.36 J,机械效率20%
C.有用功1.8 J,机械效率20% D.总功2.16 J,机械效率83.3%
11.如图所示,手用F1的力直接将物体B匀速提升h,F1做功为300 J;若借助滑轮组把B匀速提升相同高度,滑轮组机械效率是30%,则F2做功为________J.
12.(2016·巴中)如图所示,物体和动滑轮的总重力为200 N,当物体匀速上升的高度为2 m时,绳子移动的距离为________m,若滑轮组的机械效率为80%,则动滑轮重________N.(绳子的重力、绳子与滑轮各处的摩擦均忽略不计)
13.如图所示,用一个长为1.2 m的斜面将重为45 N的物体沿斜面匀速拉到0.4 m的高台上,斜面的机械效率为60%,则把重物拉上高台所做的有用功是________J;物体与斜面间的摩擦力是________N.
14.(2016·徐州)如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=OC,B为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械,称为________,提升该物体做的有用功是________J,木棒重为________N(不计摩擦).
15.(2017·南通)工人用图示装置在10 s内将质量为45 kg的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为120 W.(g取10 N/kg)求:
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300 N,额外功占总功的20%,工人提升货物的重.
04  拓展题
16.(多选)(2017·聊城)如图所示,重300 N的物体在20 N的水平拉力F的作用下,以0.2 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中.下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为2 m B.物体与地面间的滑动摩擦力为48 N
C.拉力F的功率为12 W D.有用功为120 J
第2课时 测量滑轮组的机械效率
01  知识管理
测量滑轮组的机械效率
原  理:η=×100%
过  程:沿①________方向②________拉动弹簧测力计使重力为G的钩码升高,测出拉力F、钩码提升的高度h、绳的自由端移动的距离s,计算W有、W总、η.改变钩码数量或利用不同滑轮组,重复上面实验.
结  论:同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越③________;提升相同重物,动滑轮个数越多,机械效率越④__________,但越⑤__________力.
注  意:在应用同一滑轮组提升物体时,若被提升物体的重力发生改变,则整个滑轮组的机械效率也应随之发生改变.切不可认为给定一个滑轮组,它的机械效率就是唯一的.
                
02  基础题
1.在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时,小明同学用如图所示甲、乙两个相同的滑轮组来验证的猜想是:滑轮组的机械效率可能与( )
A.被提升物体重力有关 B.动滑轮重力有关
C.物体被提升的高度有关 D.承重绳子的段数有关
2.(多选)在“测滑轮组的机械效率”的实验中,做额外功的主要原因是( )
A.提起钩码做功 B.克服摩擦做功
C.提起动滑轮做功 D.克服空气阻力做功
3.(2017·哈尔滨)用如图所示的装置研究滑轮组机械效率,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B.测量机械效率的原理:η=(W有用/W总)×100%
C.机械效率与动滑轮重力的大小有关
D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
4.同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”,使用了如图所示的装置,下列说法正确的是(每个钩码重相同)( )
A.实验需要用到的测量仪器弹簧测力计、刻度尺和停表
B.实验时需要匀速拉动测力计,只有这样测力计示数才能稳定
C.当钩码个数相同时,甲的机械效率比乙高
D.把钩码提高的高度越高,做的有用功越多,机械效率越高
5.(2016·菏泽)某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率.将两个相同的钩码提升相同的高度,则________的机械效率较高,主要原因是________________________________________________________.
6.(2017·天水)如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重为6 N.
(1)实验时应竖直向上________拉动弹簧测力计,测得拉力大小为2.5 N.
(2)若钩码上升的高度为10 cm,该滑轮组的机械效率为________.
(3)若仅增加钩码的质量,则该滑轮组的机械效率将________(填“增大”“减小”或“不变”).
03  中档题
7.(多选)(2016·江西)在测“滑轮组机械效率”的活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上做一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码,当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得AB两点间的距离为2H(如图乙所示),则以下所求物理量正确的是(  )
A.拉力所做的功W=2FH B.拉力所做的有用功W=GH
C.该滑轮组的机械效率η<1 D.该滑轮组的机械效率η=
8.用如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物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%
B.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
C.此滑轮组动滑轮的重力为2 N
D.当G物=6 N时,机械效率η=66.7%
9.(2016·衡阳)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.
实验次数
1
2
3
钩码重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
1.6
1.8
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
62.5%
(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率________(填“越高”“不变”或“越低”).
(4)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计算出第3次的机械效率η=________(保留3位有效数字).
04  拓展题
10.(2017·淮安)小明利用斜面搬运物体的过程中,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,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:
实验
次数
斜面的
倾斜
程度
物体

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
63%
2
较陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.10
68%
3
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
1.55
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做__________运动.
(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为________J,机械效率是________.
(3)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:斜面越缓,越________.
(4)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,________________________________________________________________________________________.
参考答案
第3节 机械效率
第1课时 认识机械效率
知识管理
1.①必须 ②W有 ③W额 ④有用功 ⑤额外功 ⑥W总 2.①有用功 ②总功 ③ ④总功 ⑤摩擦 ⑥机械自重 ⑦物重
基础题
1.D 2.D 3.B 4.100 95 95% 5.480 80% 6.80% 7.420 70%
中档题
8.C 9.C 10.D 11.1 000 12.4 40 13.18 10 14.杠杆 36 10 15.(1)货物的重力:G=mg=45 kg×10 N/kg=450 N 有用功:W有用=Gh=450 N×2 m=900 J (2)拉力做的总功:W总=Pt=120 W×10 s=1 200 J 滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=75% (3)由图可知n=3,已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率η′=1-20%=80% 此时的机械效率:η′==== 所以提升物体的重力:G=η′nF=80%×3×300 N=720 N
拓展题
16.BC
第2课时 测量滑轮组的机械效率
知识管理
①竖直 ②匀速 ③高 ④低 ⑤省
基础题
1.A 2.BC 3.D 4.B 5.甲 做的有用功相同,第二次使用动滑轮做的额外功多、总功多,有用功和总功的比值小 6.(1)匀速 (2)80% (3)增大
中档题
7.BCD 8.D 9.(1)匀速 (2)乙 (3)越低 (4)83.3%
拓展题
10.(1)匀速直线 (2)1.25 80.6% (3)省力 (4)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大,机械效率越高