9机械效率 练习 ----2023-2024学年下学期物理人教版八年级

周练13 机械效率 【达标巩固】 1.用滑轮组把3600 N的重物提高2 m时,所用拉力是900 N,绳子的自由端移动的距离是10 m,那么有用功为 J,总功为 J,滑轮组的机械效率为 。  2.如图所示,用F=50 N的力通过滑轮组水平拉重为100 N的物体,使其向左匀速运动,已知物体受到水平地面的摩擦力为80 N,该滑轮组的机械效率为 (忽略绳子和动滑轮的重力)。  3.将物体从长4 m、高1 m的斜面底部匀速推上斜面顶端,已知沿斜面的推力是300 N,斜面的机械效率是75%。则在此过程中,推力做的总功是 J,重物所受摩擦力为 N,物体的重力为 N。   4.如图所示,沿斜面把重240 N的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力F=166 N,斜面长4 m,高2 m,则其机械效率是 %,物体所受摩擦力是 N。  5.山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路,这样车辆向上行驶时可以 ( ) A.减小所必需的牵引力 B.提高机械效率 C.减小牵引力所做的功 D.增大功率 6.如图所示,拉力F为20 N,物体A以0.1 m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动;物体B静止在地面上,受到地面水平向右的8 N的摩擦力,弹簧测力计示数为22 N,下列说法正确的是 ( ) A.物体A受到的摩擦力为20 N B.拉力F的功率为1.0 W C.滑轮组的机械效率为75% D.拉力F增大至40 N时,弹簧测力计的示数为44 N 【培优精练】 7.小明用如图所示的装置把一重300 N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端,已知斜面长6 m、高2 m,此装置的机械效率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计),则箱子受到的拉力等于 N,斜面对物体的摩擦力为 N。  8.两个滑轮按如图所示的方式组合,用5 N的拉力F拉动绳端,使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m,物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是 ( ) A.A是定滑轮,B是动滑轮 B.拉力F做的功为5 J C.拉力F的功率为1.8 W D.滑轮组的机械效率为90% 9.(多选)如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是 ( ) A.甲、乙的拉力之比是3∶2 B.甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1 C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2 D.甲、乙的机械效率之比是1∶1 10.利用如图所示的滑轮组,将一边长为0.2 m、密度为2.5×103 kg/m3的正方体石块匀速从水中提起,已知动滑轮重为40 N。(不计绳重、摩擦和水的阻力,g取10 N/kg)求: (1)物体浸没在水中时受到的浮力; (2)物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0; (3)物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率。(计算结果保留到0.1%) 11.如图所示,工人师傅利用滑轮组提升重物,已知该工人师傅的质量为70 kg,各个滑轮的重均为60 N,工人师傅站在水平地面上,双脚与地面的接触面积为500 cm2。不计绳重,g取10 N/kg。当工人师傅对绳子的拉力为200 N时,该重物在10 s内沿直线匀速上升了2 m。 (1)求此过程中工人师傅做功的功率; (2)求此过程中工人师傅对水平地面的压强; (3)若在提升重物的整个过程中,克服摩擦的额外功始终占总功的,求滑轮组的最大机械效率。(计算结果保留到0.1%) 参考答案 1.7200　9000　80% 2.80% 3.1200　75　900 4.75　40 5.A 6.C 7.125　25 8.D 9.AD 10.解:(1)正方体物体的体积: V=(0.2 m)3=0.008 m3 物体浸没在水中时受到的浮力: F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.008 m3=80 N (2)物体的重力: G=mg=ρgV=2.5×103 kg/m3×10 N/kg×0.008 m3=200 N 动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力: F0=G-F浮=200 N-80 N=120 N (3)物体完全离开水面后,设物体升高h,滑轮组的有用功:W有=Gh=200 N×h 绳子自由端的拉力: F=×(G+G动)=×(200 N+40 N)=80 N 拉力F做的总功: W总=Fs=80 N×3h 所以滑轮组的机械效率: η=×100%=×100%≈83.3% 11.解:(1)绳端移动的距离: s=nh=4×2 m=8 m 拉力做的功: W=F拉s=200 N×8 m=1600 J 拉力做功的功率: P===160 W (2)由相互作用力的知识可知,在此过程中,绳子对工人师傅的拉力为200 N,工人师傅对水平地面的压力:F压=F支=G人-F拉=m人g-F拉=70 kg×10 N/kg-200 N=500 N 工人师傅对水平地面的压强: p===104 Pa (3)当工人师傅以最大拉力提升重物时,即拉力F=G人=m人g=70 kg×10 N/kg=700 N时,提升的重物重力最大。滑轮组机械效率最大时拉力做的总功: W总=Fs=4Fh 克服动滑轮重力做的额外功: W动=2G动h 克服摩擦力做的额外功: W摩=W总=×4Fh=0.4Fh 滑轮组做的有用功: W有=W总-W动-W摩=4Fh-2G动h-0.4Fh=3.6Fh-2G动h 滑轮组的最大机械效率: η=×100%=×100%=×100%=×100%≈85.7% 学科网（北京）股份有限公司 $$