第九章 简单机械 功
LK版 八年级下
第六节 机械效率
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A
A
D
C
D
有用功;小于
C
1.5×103
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1.用铁桶从井中打水,此过程中( )
A.人对铁桶做的功是额外功
B.人对水做的功是额外功
C.人对水和铁桶做的功都是额外功
D.人对水和铁桶做的功都是有用功
【点拨】本题中做功的目的是打水,故人对水做的功是有用功,对铁桶做的功是额外功。
【答案】A
2.【中考?漳州】亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5 kg的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短。则亮亮与爸爸所做的( )
A.有用功相等 B.总功相等
C.总功率相等 D.有用功和总功的比值相等
【点拨】扛米上楼的过程中,对米做的功是有用功,W有=G米h;克服自身重力做的功为额外功,W额=
G人h。可见,两人做的有用功相同,爸爸做的总功大,总功率大,但有用功与总功的比值小。
【答案】A
3.如图所示,升旗过程中,克服旗的重力做的功是________,克服绳子重力做的功是________,克服摩擦力做的功是________。(均填“有用功”
“额外功”或“总功”)
【点拨】升旗时,目的是把旗提升到一定高度,因此克服旗的重力做的功是有用功,克服绳子重力和摩擦力做的功对我们是没有用的但又不得不做,是额外功。
【答案】有用功;额外功;额外功
4.俗话说“竹篮打水一场空”,此过程中,对________做的功是有用功,对________做的功是额外功,这一现象所包含的物理道理是机械效率________(填“高”或“低”)。
水
竹篮
低
5.【中考?宜昌】生产生活中常常会用到各种机械设备,下列说法中不正确的是( )
A.任何机械设备的效率总小于1
B.减小机械内部摩擦可以提高其效率
C.提高机械设备的效率可以节能减排
D.使用机械设备做功越快,其效率越高
D
6.【中考?黄石】为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式提升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是( )
A.用动滑轮提升重物上升h,弹簧测力计也上升h
B.若提升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少
C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D.若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力
【点拨】用动滑轮提升重物上升h,弹簧测力计上升2h,故A错误;提升同一物体上升相同高度,用动滑轮时,提起动滑轮需要做功,故做功较多,故B错误;减小动滑轮质量,可以减小额外功,可以提高动滑轮的机械效率,故C正确;用定滑轮拉重物,向各个方向的拉力都等于物重,故D错误。
【答案】C
7.【中考?福建】工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物:
G滑轮=9:1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为
( )
A.10% B.45%
C.80% D.90%
【答案】D
8.【中考?柳州】在物理学中,把________和总功的比值叫机械效率。由于存在额外功,机械效率总________(填“大于”“等于”或“小于”)1。
有用功
小于
9.【中考?安徽】如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶端(不考虑物体的大小),已知斜面长L=3 m,高h=1.5 m。若该过程中斜面的效率为60%,则力F所做的功为________J。
1.5×103
10.【中考?东营】对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B.做功多的机械,功率一定大
C.功率大的机械,做功一定快
D.做功快的机械,机械效率一定高
【点拨】使用任何机械都要做额外功,则总功一定大于有用功,有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于100%,故A错误;功率是做功多少与所用时间的比值,做功多,时间不确定,功率大小不能确定,故B错误;功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小则做功慢,故C正确;机械效率与做功快慢没有关系,故D错误。
【答案】C
11.【中考?苏州】科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置,小明观察后画出简图(如图)进行研究。若爷爷质量m人=60 kg,奶奶用F=240 N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端,该过程中
奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s=
6 m。不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)奶奶所做的功;
解:奶奶所做的功
W=Fs=240 N×6 m=1 440 J。
(2)动滑轮(含座椅)的质量;
(3)该升降座椅装置的机械效率(保留一位小数)。
12.【中考?眉山】在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了30 s时间,将水平路面上质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5 m/s,绳子自由端的拉力F是500 N,地面对故障
车的摩擦力为车重力的
0.08倍,g取10 N/kg。求:
(1)拉力F在30 s内所做的功。
解:故障车在30 s内通过的路程s车=v车t=
5 m/s×30 s=150 m。
由图知n=3,拉力端移动的距离s=3s车=
3×150 m=450 m,
拉力F在30 s内所做的功W总=Fs=
500 N×450 m=2.25×105 J。
(2)整个装置的机械效率。
13.【中考?苏州】水平地面上放着重为200 N、棱长为0.2 m的正方体物块,现用斜面将其由底端匀速拉到顶端,如图所示,已知平行于斜面的拉力为120 N,物体移动的距离为2 m,升高1 m。求:
(1)物块放在水平地面上时对地面的压强。
(2)斜面的机械效率。
(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。
14.【中考?广东】如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为3×103 W,当它把质量为1 t的重物匀速提起24 m时,用时100 s,g取10 N/kg。求:
(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少?机械效率是多少?
(2)若起重机AB长为20 m,吊起重物时B端的配重质量为4 t,为使起重机不翻倒,则OB长为多少?(不计摩擦和起重机自重)
解:根据杠杆平衡条件,有FA·OA=FB·OB,即mAg·OA=mBg·OB,OA+OB=AB=20 m,联立解得OB=4 m。