人教版初中物理八年级下学期 12.3 机械效率
一、单选题(共15题;共30分)
1.一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
2.如图所示,甲、乙两种方式匀速提升重为80N的物体,已知滑轮重10N,绳重和摩擦不计。则手的拉力 F甲 、 F乙 及机械效率 η甲 、 η乙 的关系正确的是(? )
A.?F甲=F乙 ?? η甲<η乙????????????????????????????????????????B.?F甲
η乙
C.?F甲>F乙 ? η甲<η乙?????????????????????????????????????????D.?F甲>F乙 ? η甲>η乙
3.小文同学采用如图的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,说法正确的(? )
A.?甲种方法克服货物的重力做功多?????????????????????????B.?乙种方法更省力
C.?两种方法机械效率相等???????????????????????????????????????D.?两种情况下,货物的重力势能都增加了
4.小聪用桶从井里打水,小明从井里捞桶带上部分水,下列说法正确的是( )
A.?二人对桶做的功都是额外功????????????????????????????????B.?二人对水做的共都是有用功
C.?小聪对桶做的功是有用功????????????????????????????????????D.?小明对桶做的功是有用功
5.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,如图乙是改变G物 , 竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出的 η 与G物关系图像,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2N
D.?当G物=6N时,机械效率为66.7%
6.用如图所示的滑轮组提升重物时(不计绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组的机械效率的有(?? )
A.?增加物体被提升的高度???????????????????????????????????????B.?减轻动滑轮的重力
C.?改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数????D.?减少物体的重力
7.下列有关数据符合实际的是(???????? )
A.?家用冷暖空调的功率约为 200W?????????????????????????B.?一个机械经改进后其效率可达 100%
C.?一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为 300J??????????D.?家用电饭锅正常工作时的电流约为 4A
8.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力忽略不计,在物体匀速上升的过程中(? )
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,机械效率乙图大????????????????????????????????D.?乙图省力,机械效率一样大
9.关于功、功率和机械效率的说法正确的是( ???)
A.?功率小的机器做功慢???????????????????????????????????????????B.?功率大的机器做功时间一定短
C.?做功多的机器机械效率一定高?????????????????????????????D.?机械效率高的机器功率一定大
10.如图,手用F1的力直接将物体A匀速提升h,F1做功为W1 , 功率为P1;若在相同时间内借助斜面把A用力F2匀速提升相同高度h,F2做功为W2 , 功率为P2 , 斜面的机械效率是30%,则(?? )
?
A.?W1>W2?? ????????????????????????????B.?W1=W2????????????????????????????C.?P1>P2????????????????????????????D.?P1<P2
11.如图所示,把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A,关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是(?? )
A.?ηB>ηC??????????????????????????????B.?ηB=ηC??????????????????????????????C.?ηB<ηC??????????????????????????????D.?无法确定
12.所示是一块三角形的均匀大木板ABC,已知ABA.?F甲>F乙>F丙??????????????????????B.?F甲13.小林采用如图所示的两个滑轮组进行实验的目的是:探究滑轮组的机械效率可能与下列哪项因素有关(?? )
A.?动滑轮的重力??????????B.?被提升物体的重力??????????C.?承担物重的绳子股数??????????D.?物体被提升的高度
14.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功( )
A.?杠杆最多????????????????????????B.?斜面最多????????????????????????C.?滑轮组最多 ????????????????????????D.?一样多
15.用如下图所示的滑轮组,将重为 10N 的物体匀速提升 0.1m,拉力 F=6N,在这一过 程中,下列说法正确的是( ??)
A.?所做的有用功为 4J?????????????????????????????????????????????B.?所做的额外功为 0.8J
C.?所做的总功为 1.2J??????????????????????????????????????????????D.?此滑轮组的机械效率为 50%
二、多选题(共6题;共18分)
16.关于功、功率、机械效率说法正确的是(?? )
A.?功率越小,则做功一定越慢????????????????????????????????B.?做功越多,则功率一定越大
C.?功率越大,机械效率一定越高????????????????????????????D.?机械效率越高,有用功在总功所占的比例就越大
17.如图,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则(?? )
A.?斜面的机械效率为80%???????????????????????????????????????B.?拉力做的总功为4.8J
C.?提升物体所做的有用功为4.8J??????????????????????????????D.?物体由斜面底端运动到顶端用时3s
18.用如图的装置,将重力为G的A物体匀速升高了h,绳子自由端所用的拉力为F,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(?? )
A.?有用功为3Gh?????????????B.?总功为3Fh?????????????C.?额外功为3h(G-F)?????????????D.?装置的机械效率为 G3F
19.如图所示,重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,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2m???????????????????????????????B.?物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C.?拉力F的功率为12W????????????????????????????????????????????D.?有用功为120J
20.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是( )
A.?拉力F的功率是1W??????????????????????????????????????????????B.?2s内绳子自由端移动的距离是1.2m
C.?5s内拉力F所做功的大小是15J????????????????????????????D.?物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N
21.下列关于机械效率说法正确的是(?? )
A.?机械效率小于1???????????????????????????????????????????????????B.?做有功越多,机械效率越高
C.?功率大的机械,机械效率高????????????????????????????????D.?有用功占总功的比例越大,机械效率越高
三、填空题(共8题;共20分)
22.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,当某次运送4件货物时,绳子的拉力F是________N,滑轮组的机械效率为________。(不考虑绳重和摩擦)
23.某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,工人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6m,瓷砖重600N,沿斜面所用拉力400N,则工人做的有用功是________?J,额外功是________?J.
24.利用动滑轮把重30N的物体竖直向上提升5m,所用拉力是20N,拉力所做的功是________J;动滑轮的机械效率是________.
25.如图所示,小川的质量为50kg,A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N、1300N、600N,每个滑轮重力均为100N,设每段绳子均处于竖直状态,不考虑绳子的质量和摩擦,则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为________,若小川的双脚与地面的接触面积为500cm2 , 此时小川对地面的压强为________?Pa.
26.热机是动力机械的一类。能量转化过程如图所示,使机械获得的机械能E4是________(选填“有效利用”、“损失”或“总”)的能量。
则热机的效率η=________(用给出的物理量符号表示)。
27.斜面长4m、高1m,把重为800N的物体匀速推向斜面顶端.若斜面是光滑的,则推力为________?N.如果斜面不光滑,所用推力为300N,则斜面的机械效率为________.
28.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计数F/N
测力计移动距离s/ m
机械效率h
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上________?拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为________?。(结果保留整数)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用________?图做的。(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,________?可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率________?。(选填变大、变小或不变)
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________?。(选填“有关”或“无关”)
29.如图所示,小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m,滑轮的机械效率是 ________?,拉力的功率是 ________?W.
四、解答题(共5题;共25分)
30.质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子.求:
(1)5m深处水产生的压强;
(2)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,滑轮组的机械效率是75%,请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力.(ρ水=1.0×103kg/m3 , g取10N/kg)
31.? 如图所示,拉力F=125N,在10s内将重G=300N的物体匀速提升2m,试求:
(1)有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)此过程拉力F的功率.
32.用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体,所用的拉力为220N,物体提升的高度为2m.求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率(g取10N/kg).
33.江南科技馆有一种神奇的装置,如图所示,借助该装置,小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托车.问:此过程中该装置的机械效率为多少?
34.如图所示,工人用200N的拉力,在15s的时间内,将重500N的建筑材料提升到6m高的楼顶上,求:
(1)该过程中拉力所做的总功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)不计绳与滑轮组间的摩擦及绳重时,动滑轮的重力.
答案部分
一、单选题
1.【答案】B
2.【答案】 D
3.【答案】 D
4.【答案】 D
5.【答案】 D
6.【答案】 B
7.【答案】 D
8.【答案】 B
9.【答案】 A
10.【答案】 D
11.【答案】 A
12.【答案】 C
13.【答案】B
14.【答案】 D
15.【答案】 B
二、多选题
16.【答案】AD
17.【答案】AC
18.【答案】 B,D
19.【答案】 B,C
20.【答案】 B,C,D
21.【答案】AD
三、填空题
22.【答案】 250;80%
23.【答案】 1800;600
24.【答案】 200;75%
25.【答案】 87.5%;2000
26.【答案】 有效利用;
27.【答案】 200;66.7%
28.【答案】匀速;74%;b;增加重物;不变;无关
29.【答案】 80% ;120
四、解答题
30.【答案】 解:(1)5m深处水产生的压强P=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×5m=50000Pa.
答:5m深处水产生的压强为50000Pa.
(2)箱子所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N.
机械效率η=, 所以对箱子向上的拉力F拉=3Fη=3×2×103N×75%=4500N,
所以F浮=G﹣F1=mg﹣F1=550kg×10N/kg﹣4500N=1000N.
答:箱子完全浸没在水中时受到的浮力1000N.
31.【答案】 解:(1)有用功W有用=Gh=300N×2m=600J;
(2)拉力移动距离s=3h=3×2m=6m,拉力做的总功W总=Fs=125N×6m=750J,
机械效率η=×100%=600J750J×100%=80%;
(3)拉力的功率:
P=Wt=750j10s=75W
答:(1)有用功为600J;(2)机械效率为80%;(3)拉力的功率为75W。
32.【答案】 解:W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J;
定滑轮既不省距离也不费距离,则拉力端移动的距离s=h=2m,拉力做的总功:W总=Fs=220N×2m=440J;
定滑轮的机械效率:η=W有用∕W总=400J∕440J=90.9%
33.【答案】 解:从图上可以看出,承担物重的绳子股数n=5,则s=5h,
该装置的机械效率:
η= W有用W总 ?= GhFs ?= GhF×5h ?= GF×5 ?= 600N150N×5 ?=80%.
答:该装置的机械效率为80%
34.【答案】 解:(1)读题并观图可知:F=200N,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=200N×18m=3.6×103J;
(2)G=500N,h=6m, W有=Gh=500N×6m=3×103J,
(3) 当不计绳与滑轮组间的摩擦及绳重时,(G+G动)=3F, G动=3F-G=3×200N-500N=100N。