12.3 机械效率 练习 2023-2024学年人教版物理八年级下册

12.3 机械效率 练习 一、选择题 1.下列方法不能提高滑轮组机械效率的是( ) A.增大提升物体的高度 B.减小滑轮的自重 C.给滑轮加润滑油 D.增大所提升物体的重 2.如图所示,利用滑轮组将重力为2N的物体,以0.2m/s的速度提升0.1m,拉力F为1.2N,下列说法正确的是( ) A.绳自由端移动的速度为0.6m/s B.这个滑轮组是费力机械 C.滑轮组的机械效率为83.3% D.F所做的有用功为0.24J 3.如图所示,小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所用的拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为 甲、 乙.下列判断正确的是(不计绳重与摩擦) A.F甲<F乙 B.F甲=F乙 C. 甲> 乙 D. 甲< 乙 4.用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料.工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升,此过程中,作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示.已知这批建筑材料的总质量为70kg,滑轮的质量为8kg,g取10N/kg.下列说法中错误的是 A.人的拉力做功的功率为80W B.绳子自由端的拉力F大小为400N C.100s内所做的额外功为800J D.该滑轮提升这批建筑材料的机械效率为87.5% 5.如图所示,将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时,如若沿斜面的拉力分别为FB、FC,各个过程拉力做功为WB、WC,则它们的大小关系正确的是( ) A.WB>WC,FB<FC B.WB=WC,FB<FC C.WB>WC,FB=FC D.WB=WC,FB=FC 6.修建房屋时,人们利用如图所示的起重机来搬运质量较大的建筑材料,起重机的滑轮组在匀速吊起质量1.44 t的材料上升10 m的过程中,滑轮组的机械效率是80%。下列说法中正确的是(g取10 N/kg)( ) A.滑轮组所做有用功为1.8 105 J B.滑轮组所做的额外功为4 800 J C.降低提升的速度,滑轮组的机械效率不变 D.若不计绳子滑轮组的重力,则不会有额外功 7.在抗洪抢险行动中,小澄需要帮老百姓把一个重为的重物搬到高的车上,他采用的长木板搭了一个斜面(如图)。搬运过程中,他用沿斜面向上的力,历时将重物匀速地推到车上。下列说法中正确的是( ) A.小澄使用斜面是为了省功 B.搬运过程中,重物的重力不做功 C.小澄做功的功率为 D.此简易斜面装置的机械效率为83.3% 8.滑轮是提升重物时经常用到的一种机械。工人用500N的拉力F,利用如图所示的滑轮组将重800N的重物在20s内匀速提高了4m。下列判断正确的是( ) A.绳端移动的速度为0.2m/s B.提升重物做的总功为3200J C.工人拉绳子的功率为300W D.该滑轮的机械效率为80% 二、填空题 9.如图所示,沿斜面将一个质量为6kg的物体匀速由A点拉到B点的拉力为40N,升高的高度为0.5m,AB的长度为1m,拉力做的有用功是 J,物体受到斜面的摩擦力是 N。 10.位于湖南张家界天门山景区的一条盘山公路,有通天大道之称,该盘山公路全长10.77公里,利用此设计可以省 。一辆总重为的汽车经过某一长为200m的路段时,竖直高度上升了20m,如果汽车的牵引力恒为,此过程牵引力做的总功是 J。 11.某个人用如图所示的滑轮组匀速提升300N的重物,10s内提升了4m,动滑轮重60N。此过程中克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的10%,则有用功为 J,额外功为 J,滑轮组的机械效率为 ,工人做功的功率为 W。 12.在日常生产生活中,人们利用简单机械对外做功时,往往越费距离越省力。如图所示,手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝钉螺纹相当于 (选填“斜面”或“轮轴”),螺纹 (选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。 13.在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中:动滑轮所受重力为 N;滑轮组所做的有用功为 J;滑轮组的机械效率为 % 14. 如图显示的是甲、乙两机械在某次使用时的参数,其中“”和“”为所做的有用功,“”和“”表示额外功所占的比例,甲的机械效率为,乙的机械效率为,则 选填“大于”、“等于”或“小于”。 15.如图所示是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中,动滑轮上有 段绳子承担对车的拉力,若滑轮对车的拉力为2400N,F为1500N,则该滑轮组的机械效率是 。 16.起重机的机械效率一般为40%~50%之间,在某次工作中,起重机把重5000N的物体匀速提升了3m,则它做的有用功是 J。已知这时起重机的机械效率为40%,那么起重机的电动机所做的功是 J。 三、实验探究题 17.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示: 实验次数 钩码重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 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 — — (1)通过表中数据可分析出第2次实验是用 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验; (2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”“不变”或“越低”); (3)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s= m,机械效率 = (百分号前保留一位小数); (4)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组, 。 (5)只要滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的细绳有n段,测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要 (填一种测量工具名称),且机械效率的表达式的通式为 = (用本题中有关字母表示); (6)如采用图丙装置,改变动滑轮重G,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像,分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力G为 N。(忽略绳重和摩擦) 18.宣化小组要探究“滑轮组机械效率与提升物重的关系”,实验中使用了完全相同的钩码若干,每个钩码重0.5N,测得的数据如表所示: 实验次数 提升物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4 0.1 1.8 0.3 (1)请你分析表格中第1次实验的数据,并在图中画出该组实验的装置图 ; (2)实验中,测量绳自由端拉力时,应尽量匀速 拉动弹簧测力计; (3)由表中数据分析可知: ①第3次实验的机械效率是 (结果保留一位小数); ②该实验的结论是:使用同一滑轮组提升不同重物, ,滑轮组机械效率越高 (4)小涵通过上述实验,得到了提高滑轮组机械效率的方法。汽车作为一种“机械”,提高机械效率对节能减排有重要意义,以下三种提高机械效率的方法中,与本实验同理的是 。 A.鼓励人们“拼车出行”,使汽车尽量装满人员 B.汽车制造厂使用新材料减轻汽车重量 C.经常给汽车做保养,保持良好的润滑 四、计算题 19.某工人利用动滑轮在20s内将300N的物体匀速提高4m,已知这个动滑轮的机械效率是80%。求: ①该工人所做的有用功是多少? ②他所用拉力大小为多少? ③他做功的功率是多少? 20.早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着重力为100N的水缓慢上升了4m用了60s的时间,水桶的重力为10N,在这一过程中,人做的总功为500J。求此次取水的过程中(g=10N/kg) (1)人做的有用功为多少? (2)辘轳的机械效率多大? (3)人拉力做功的功率是多少? 21.如图所示,一客车在盘山公路(斜面)上匀速行驶,客车质量为7000kg,向上行驶过程中牵引力保持20000N不变。耗时15min行驶了4km的路程,到了高为0.5km的山顶上(g取10N/kg)。求: (1)客车有八个轮子,每个轮子与地面的接触面积为250cm2,客车在山脚的水平公路上对地面的压强; (2)汽车发动机的牵引力从山脚到山顶做的功; (3)盘山公路的“机械”效率(百分号前保留整数)。 答案 1.A 2.C 3.C 4.C 5.B 6.C 7.C 8.D 9.30;10 10.力;5 106J 11.1200;400;75%;160 12.斜面;密 13.20;1900;95 14.小于 15.2;80% 16.; 17.乙;越低;0.3;83.3%;提升物体的重力越大,机械效率越高;刻度尺;;12 18.;竖直;74.1%;重物重力越大;A 19.①1200J;②187.5N;③75W 20.(1)400J;(2)80%;(3)8.3W 21.(1);(2);(3)43.75% 学科网(北京)股份有限公司 $$