人教版八年级下册物理12.3 机械效率(含答案)

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名称 人教版八年级下册物理12.3 机械效率(含答案)
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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 2021-05-05 16:03:30

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人教版八年级下册物理12.3 机械效率
一、单选题
1.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(  )?
A.?做功多的机器机械效率一定高?????????????????????????????B.?功率小的机器做功慢
C.?机械效率高的机器功率一定大?????????????????????????????D.?功率大的机器做功时间一定短
2.用滑轮组提起重物,下列做法中能提高机械效率的是(不考虑绳重及摩擦)(  )
A.?减少重物的物重??????????????????????????????????????????????????B.?不改变物重把滑轮组换成另一绕法
C.?增加重物的物重??????????????????????????????????????????????????D.?增加提升重物的高度
3.关于下图所示的简单机械的使用,说法正确的是(? )
A.?图1中,使用撬棒撬石头时,撬棒属于费力杠杆?????????B.?图2中,使用定滑轮不能省力,但可以省距离
C.?图3中,利用斜面将货物推到车厢,斜面可以省功?????D.?图4中,使用滑轮组可以改变拉力方向
4.工人师傅使用一个动滑轮将400N的重物匀速提升到3m高处,假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250N,则( ??)
A.?拉力所做的功为750J
B.?机械的效率为80%
C.?若用该滑轮提升更重的货物,机械效率将保持不变
D.?若采用轻质滑轮完成原任务,机械效率将保持不变
5.如图所示,水平拉力F1(6N)将物体G=9N沿直线匀速拉动s1的距离,做功W1;借助滑轮组,F2使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离s1 , F2所拉绳端的上升距离为s2 , 做功W2则(?? )
A.?W2一定小于W1???????B.?s2一定等于s1???????C.?F2一定大于 G3???????D.?此滑轮组的机械效率是 η=F1s1F2s2
6.如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度,与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,若不计绳重与摩擦力的影响,则提升A的过程(?? )

A.?总功较小?????????????????????????B.?总功较大?????????????????????????C.?额外功较小?????????????????????????D.?额外功较大
7.如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( )
?
A.?拉起的物体质量越大,机械效率越高??????????????????B.?动滑轮的质量越大,机械效率越高
C.?拉起物体的速度越大,机械效率越高 ???????????????D.?物体被拉起的越高,机械效率越高
8.如图,在不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重的情况下,拉力F=6N,物体A在1分钟内匀速前进1m,则(?? )
A.?物体所受的摩擦力为12N
B.?拉力做功为6J
C.?拉力的功率为24W
D.?如果考虑滑轮与绳之间的摩擦,实际拉力为7N时物体能匀速前进,则此滑轮组的机械效率约为85.7%
9.下列关下功率和机械效率的说法中,正确的是? (????)
A.?功率大的机械,做功一定多????????????????????????????????B.?做功多的机械,效率一定高
C.?效率高的机械,功率一定大????????????????????????????????D.?做功快的机械,功率一定大
10.关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是(?? )
A.?物体受力且运动一段距离,力对物体就做了功????B.?功率大的机器做功一定多
C.?做功快的机器其机械效率一定高?????????????????????????D.?功率大的机器做功就快
二、填空题
11.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为240N的泥桶,动滑轮重为30N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在10s内将绳子匀速向上拉9m,则泥桶上升________m,手拉绳子的力为________N,拉力的功率为________W,滑轮组的机械效率为________.
12.如图所示,起重机将重6×103N的货物匀速提升10m,再水平移动10m后静止,起重机在整个过程中对货物做功为 ________?J;若起重机的机械效率为80%,则起重机做的额外功为 ________?J.
13.如图所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m,作用在绳子自由端的拉力为20N,则绳子自由端移动的距离为________m,该滑轮组的机械效率为________。
14.如图所示,工人沿斜面用200N的推力把一箱质量为40kg的货物从斜面底端缓慢匀速推进车厢(即推到斜面顶端),已知斜面的长度为5m,斜面的机械效率为80%,则该斜面的高度为________m。
三、计算题
15.工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N.求此过程中:
(1)做的总功。
(2)做的有用功。
(3)滑轮组的机械效率。
16.如右图所示,某工人利用滑轮组将一箱重1200N,底面积是300cm2的货物匀速提高2m,已知这个滑轮组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦。求:
(1)拉力F对物体所做的有用功。
(2)他所用的拉力F
(3)若工人改用400N拉力提该货物,结果没有把货物提起来,此时货物对地面的压强为多少?
17.如图所示,自重1kg圆桶装有0.01m3的水置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2 . ρ水=1.0×103kg/m3 , g=10N/kg。
(1)求桶中水的质量;
(2)求这桶水对地面的压强;
(3)某同学用图所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为44N.求该滑轮组的机械效率。
四、实验探究题
18.如图为研究滑轮组机械效率的实验装置。

(1)实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。分析表中数据可知,实验2是用图________做的实验,实验序号3中的机械效率是________?。
(2)通过比较________(填实验序号)两次实验数据,可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(3)通过比较2、3两次实验数据,可得出结论:________。
实验序号
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η/%
1
4
0.1
1.8
0.3
74
2
8
0.1
3.1
0.3
86
3
8
0.1
2.5
0.4
(4)实验过程中边拉动绳子边读出弹簧测力计示数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应该静止时读数。他的想法是不正确的,因为他没有考虑到________对轮组机械效率的影响。
(5)拓展:若实验序3中的数据是忽略绳重和摩擦测得的,已知弹簧测力计的量程为“0-5N”,则利用此弹簧测力计提升物体时,忽略绳重和摩擦,可达到的最大机械效率为________?。
19.在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验
次数
物重
G物/N
动滑轮重
G动/N
钩码上升的
高度h/m
动力
F/N
动力作用点移动的距离s/m
滑轮组的机
械效率η
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0%
(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量________匀速拉动弹簧测力计,读出第4次实验时乙图中弹簧测力计的示数为________N,第3次实验时滑轮组的机械效率为________。
(3)由表中第1、2、3组数据可知:________。
(4)由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率与摩擦和________有关,请计算出第4组实验中克服摩擦所做的额外功________J。
20.如图所示是小松同学测定滑轮组机械效率的装置,完成下面各题:
(1)小松同学实验中测量的有关数据如下表,请你根据表中数据给滑轮组绕线________?,并填写下表空格中的数据①________??;②________??;
次数
钩码重
G/N
钩码上升 的高度
h/m
拉力
F/N
细线自由端移动的距离
s/m
机械效率
η/%
1
2.0
0.O3
1.6
0.O6

2
3.O
0.O5

0.1
75
(2)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将________?(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小松在实验中,应当________?向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力值。
五、综合题
21.如图,忽略绳重和摩擦,用拉力F拉着180N的重物匀速上升,绳子自由端在4s移动4m,动滑轮总重力20N,求:
(1)拉力F;
(2)物体上升的距离;
(3)该滑轮组的机械效率;
(4)拉力F的功率.
22.如图所示,工人用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s.求:
(1)工人所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
答案部分
一、单选题
1.【答案】 B
2.【答案】 C
3.【答案】 D
4.【答案】 B
5.【答案】 D
6.【答案】 B
7.【答案】 A
8.【答案】 D
9.【答案】 D
10.【答案】 D
二、填空题
11.【答案】3;90;81;88.9%
12.【答案】 6×104 ;1.5×104 
13.【答案】 0.6;80%
14.【答案】 2
三、计算题
15.【答案】 (1)解:从图可知,n=2,
s=2h=2×5m=10m;F=500N,s=10m,
所以拉力做的总功为:W总=Fs=500N×10m=5000J;
(2)解:G=800N,h=5m,
∴对物体做的有用功为:W有用=Gh=800N×5m=4000J;
(3)解:该滑轮组的机械效率为:η= W有用W总 ×100%= 4000J5000J ×100%=80%。
16.【答案】 (1)解:W有=Gh=1200N×2m=2400J
(2)解:根据η= W有W总 得 W总= W有η =2400J /0.8 =3000J;
因为有3段绳子与动滑轮相连,所以绳子自由端移动的距离为s=3h=3×2 m=6 m
由W=Fs得F= W总 /s =3000J/6 m=500 N
(3)解:动滑轮的重力为:G动=3F-G物=3×500N-1200N=300N
当拉力为400N时,货物对地面的压力:
F压=F支=G总-3F拉=(1200+300)N-1200N=300N
货物对地面的压强为:p=F /S=300N/3×10-2m2? =10000Pa
17.【答案】 (1)解:水的体积V水=0.01m3 ,
由ρ= mV 可得水的质量:m水=ρ水V水=1×103kg/m3×0.01m3=10kg
答:桶中水的质量为10kg;
(2)解:这桶水所受的重力:G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
桶受到的重力:G桶=m桶g=1kg×10N/kg=10N,
水桶对地面的压力:F=G水+G桶=100N+10N=110N,
这桶水对地面的压强:p= FS = 110N0.2m2 =550Pa
答:这桶水对地面的压强为550Pa
(3)解:使用滑轮组,拉力做的有用功:W有=G水h=100N×2m=200J,
由图知,承担物重的绳子股数n=3,拉力端移动距离s=3h=3×2m=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=44N×6m=264J,
滑轮组的机械效率:η= W有用W总 = 200J264J ×100%≈75.8%
答:该滑轮组的机械效率为75.8%。
四、实验探究题
18.【答案】 (1)乙;80%
(2)1、2
(3)提升相同的重物时,动滑轮自重越小,机械效率越高
(4)摩擦
(5)90%
19.【答案】 (1)解:如图所示:
(2)竖直方向;1.6;66.7%
(3)同一滑轮组的机械效率与物重有关
(4)动滑轮重有关;0.6
20.【答案】 (1);2.0;62.5
(2)变大
(3)匀速竖直
五、综合题
21.【答案】 (1)解:由图知,滑轮组由4段绳子承担物重,即n=4.
忽略绳重和摩擦,绳端的拉力:F= 14 (G+G动)= 14 ×(180N+20N)=50N;
答:拉力F为50N;
(2)解:因为s=4h,所以物体上升的距离h= s4 = 4m4 =1m;
答:物体上升的距离为1m;
(3)解:拉力F做的总功:W总=Fs=50N×4m=200J,
有用功:W有用=Gh=180N×1m=180J,
滑轮组的机械效率:η= W有用W总 = 180J200J ×100%=90%;
答:该轮滑组的机械效率为90%;
(4)解:拉力F的功率:
P= W总t = 200J4s =50W.
答:拉力F的功率为50W
22.【答案】 (1)解:工人所做的有用功:W有用=Gh=1200N×1.5m=1800J
答:工人所做的有用功是1800J;
(2)解:由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s=3h=3×1.5m=4.5m;
工人所做的总功:W总=Fs=500N×4.5m=2250J;
则拉力的功率:P= W总t = 2500J30s =75W
答:拉力的功率是75W
(3)解:滑轮组的机械效率:
η= W有W总 ×100%= 1800J2250J ×100%=80%.
答:滑轮组的机械效率是80%