9.5探究使用机械是否省功 --2023-2024学年北师大版物理八年级下学期

9.5探究使用机械是否省功 北师大版物理八年级下册考点练习 1.小明在超市从货架上拿起一个水杯并购买。到家他用这个水杯喝水，在水杯里倒满水后，他从桌面上拿起水杯。则他两次拿起水杯的过程中( ____ ) A.对水杯所做的功都是有用功 B.对水杯所做的功都是额外功 C.购买水杯时，对水杯所做的功是有用功 D.喝水时，对水杯所做的功是有用功 C 2 【解析】解：小明买茶杯，从货架上拿起一个水杯，克服茶杯重力做的功是有用功； 他用这个水杯喝水，在水杯里倒满水后，他从桌面上拿起水杯， 目的是端水，因此对水做的功为有用功，克服茶杯重力做的功是额外功， 综上分析可知，选项ABD错误、C正确。 故选：C。 3 2.如图所示，斜面长2m,高0.8m,用大小为10N沿斜面向上的拉力F，将重20N的木块从底端匀速拉到顶端，克服斜面摩擦力做的额外功为 ____ J；物体受到斜面的摩擦力是 ____ 。 【解析】解：拉力做的总功W总=Fs=10N×2m=20J； 有用功W有=Gh=20N×0.8m=16J， 将铁块从底端匀速拉到顶端，所做的额外功：W额=W总-W有=20J-16J=4J； 物体受到斜面的摩擦力f= = =2N。 4 2N 4 3.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N。已知每层楼高3m,拉力所做的额外功为 ______ J。 2700 5 【解析】解：从图中可知n=3，六楼的高度h=(6-1)×3m=15m,绳子自由端移动的距离s=nh=3×15m=45m, 总功为： W总=Fs=360N×45m=16200J， 有用功为： W有用=Gh=900N×15m=13500J， 所做的额外功为： W额外=W总-W有用=16200J-13500J=2700J。 故答案为：2700。 6 4.用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为380N，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F将物体M以1m/s的速度匀速提升到10m的高度。拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小。求： (1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少J？ (2)滑轮组提升重物所做的总功是多少J？ (3)滑轮组提升重物所做的额外功是多少J 7 【解析】解：(1)滑轮组提升重物所做的有用功： W有用=GMh=380N×10m=3800J； (2)货物以1m/s的速度匀速提升到10m的高度，由v= 可知运动的时间： t= = =10s； 据图乙可知，此时拉力做的总功是4000J； (3)不计钢丝绳的重、摩擦力大小，滑轮组提升重物所做的额外功等于总功减去有用功： W额=W总-W有用=4000J-3800J=200J。 答：(1)滑轮组提升重物所做的有用功是3800J； 8 (2)滑轮组提升重物所做的总功是4000J； (3)滑轮组提升重物所做的额外功是200J。 9 5.用如图所示滑轮组将重6×103N的物体匀速提高2m,滑轮组的机械效率为60%，所用的时间为20s.求： (1)有用功； (2)拉力所做的功； (3)拉力的功率。 10 【解析】解：(1)有用功：W有=Gh=6×103N×2m=1.2×104J； (2)由η= ×100%可得，拉力所做的功： W总= = =2×104J； (3)拉力的功率：P= = =1000W。 答：(1)有用功为1.2×104J； (2)拉力所做的功为2×104J； (3)拉力的功率为1000W。 11 6.用如图所示的滑轮组在10s内将30kg的物体匀速提升3m,已知动滑轮重30N，不计绳重和摩擦(g取10N/kg)： (1)滑轮组所做的有用功是多少？ (2)匀速上升的过程中拉力是多大？ (3)拉力的功率是多少？ 12 【解析】解： (1)物体的重力为：G=mg=30kg×10N/kg=300N； 有用功为：W有=Gh=300N×3m=900J； (2)由图示滑轮组可知，承重绳子的股数：n=2， 不计绳重和摩擦时，拉力大小： F= (G+G动)= ×(300N+30N)=165N； (3)绳端移动的距离s=2h=2×3m=6m, 拉力做的总功：W总=Fs=165N×6m=990J； 拉力做功的功率：P= = =99W； 答：(1)有用功的大小为900J； (2)拉力F的大小为165N； (3)拉力F的功率为99W。 13 7.通过学习发现，使用机械不仅不能省功，而且还必须做一定量的额外功。那么，请你评述一下使用机械还有什么价值。 【解析】答：虽然使用机械不能省功，但使用机械时，可以省力，省距离或可以改变力的方向。 14 8.如图所示为我国某型号主战坦克。下列关于该坦克的功率和机械效率的说法，正确的是( ____ ) A.该坦克功率越大，做