12.4机械效率--2024－2025学年人教版物理八年级下册

2025-02-11

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第十二章　简单机械第4节　机械效率第2课时　机械效率的测量 A 知识分点练 B 综合应用练 C 拓展探究练目录 CONTENTS 知识点1　测量滑轮组的机械效率 1. 测量如图所示的滑轮组的机械效率，部分实验数据见下表。实验次序钩码重 G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 　　　　　 15 55.6％ 2 1.5 5 0.8 15 　　　　　 3 2.0 5 1.0 15 66.7％ 4 2.0 10 1.0 30 66.7％ 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 ⁠ 运动。第1次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，为 N。（2）第2次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 ⁠。匀速　 0.6　 0.075　 62.5％　 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页（3）分析第1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与有关，随其增大而 ⁠；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度（选填“有关”或“无关”）。物体所受的重力　增大　无关　 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页知识点2　测量斜面的机械效率 2. （2024·安徽宿州期末）斜面是一种简单机械，小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体和弹簧测力计进行实验，如图所示。 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页（1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种测量器材是 ⁠ ⁠。刻度尺　（2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做 ⁠ 运动。匀速直线　 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页（3）实验数据记录见表格，则第3次实验时斜面的机械效率为。（百分号前保留一位小数）（4）分析比较表中的实验数据，可得到的结论：斜面越陡，机械效率越 ⁠。 71.4 ％　高　实验次序斜面倾斜程度木块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 木块沿斜面移动距离s/m 斜面的机械效率η 1 较缓 5 0.2 3.3 0.5 60.6％ 2 较陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8％ 3 最陡 5 0.3 4.2 0.5 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页 3. 如图所示，工人利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法不能提高动滑轮的机械效率的是（　B　） A. 适当增加木箱所受的重力 B. 增大木箱上升的高度 C. 减小动滑轮的质量 D. 在零件接触部分加润滑油 B 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页 [变式1]（多选）据《物源》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的措施是（　AD　） AD A. 增大桶内的水量 B. 增大水桶的重力 C. 增大转动的速度 D. 减小轴筒与轴之间的摩擦 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页 [变式2] “由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于模型，利用该装置提升的物体越重，该装置的机械效率会越 ⁠。滑轮组　高　 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页 4. （2024·安徽芜湖一模节选）用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系（忽略绳重和摩擦）。改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60％和90％，则两个滑轮组中动滑轮所受的重力之比为 ⁠。 3　 6∶1　 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页 5. 小景同学在“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据见表格，实验装置如图所示。（已知每个动滑轮重相同）实验次序钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74％ 2 4 0.1 1.8 0.3 74％ 3 8 0.1 3.1 0.3 86％ 4 8 0.1 2.5 0.4 80％ 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页（1）小景同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数示数不稳定，应该在静止时读数，你认为他的想法（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到对滑轮组机械效率的影响。（2）通过比较（填实验次序）两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子股数无关。（3）通过比较3、4两次实验数据可得出结论： ⁠ ⁠。不正确　摩擦力　 1、2　使用不同滑轮组提升同一重物时，动滑轮所受的重力越大，滑轮组的机械效率越低　 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页 6. 小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕O点在竖直平面内转动，且AC＝BC＝ OB。 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页（2）他将总重为G的钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，此时杠杆的机械效率η1＝（用物理量的符号表示）。（3）若保持弹簧测力计的位置不变，将钩码挂在C点，缓慢拉动弹簧测力计，将钩码提升相同的高度（不计摩擦），则弹簧测力计的示数 F2 F1，杠杆的机械效率η1 η2。（均选填“＞”“＜”或 “＝”）　＞　＜　（1）该实验中杠杆所做的额外功主要是 ⁠ ⁠。克服杠杆自重、摩擦力等做的功　 1 2 3 4 5 6 返回目录上一页下一页谢谢观看 $$ 第十二章　简单机械第4节　机械效率第1课时　机械效率 A 知识分点练目录 CONTENTS B 综合应用练 C 拓展探究练知识点1　有用功、额外功和总功 1.（物理观念）如图甲、乙所示，我们用两种方式提升2个相同的钩码到相同的高度。图乙中动滑轮对钩码做的功W1 与图甲中直接提升钩码做的功W （选填“相等”或 “不相等”），叫 .（选填“有用功”“额外功” 和“总功”）；图乙中，弹簧测力计对绳子自由端做的功 W2 （选填“＞”“＜”或“＝”）W，叫 . （选填“有用功”“额外功”和“总功”）。相等　有用功　＞　总功　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 2. 如图所示，用一个动滑轮把重400 N的物体从地面提到5 m高的平台上，所用的拉力F＝250 N，该过程中，拉力F做的有用功为 ⁠ J，总功为 J，额外功为 J。 2 000　 2 500　 500　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 3. （2024·安徽合肥期末）如图所示，用30 N的拉力F水平拉着重200 N 的物体在水平路面匀速移动0.5 m的距离。若物体所受摩擦力为50 N，则拉力做的有用功为 J。 25　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页知识点2　机械效率 4. 关于机械效率，下列说法正确的是（　D　） A. 做的有用功越多，机械效率越高 B. 做的总功越多，机械效率越低 C. 做的额外功越多，机械效率越低 D. 有用功占总功的比例越大，机械效率越高 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 5. 某滑轮组的机械效率为80％，表示的含义是 ⁠ ；当使用该滑轮组做了1 000 J的总功时，所做的有用功为 J。该滑轮组做功时有用功占总功的80％　 800　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 6. 一台起重机将重3×103 N的货物匀速提高5 m，起重机做的有用功是 J；若做的额外功是9×103 J，则该起重机的机械效率为 ⁠。 1.5×104　 62.5％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 7. 一个人用如图所示的滑轮组将一个重400 N的物体沿竖直方向提升2 m，所用的拉力F为250 N。求：（1）此人做的有用功；解：此人做的有用功 W有用＝Gh＝400 N×2 m＝800 J （2）滑轮组的机械效率。解：由题图可知，承担物重的绳子段数n＝2， s＝2h＝2×2 m＝4 m 此人做的总功W总＝Fs＝250 N×4 m＝1 000 J 滑轮组的机械效率η＝＝＝0.8＝80％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 8. （2024·河南中考）如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　C　） A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多 C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率低 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 9. （2024·四川遂宁中考）修建房屋时，质量为60 kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。如图所示，他用竖直向下的拉力在15 s内将重480 N的建材匀速提升了3 m，每个滑轮重20 N，不计滑轮摩擦和绳重，g取10 N/kg。下列结论正确的是（　C　） A. 工人拉动绳子的速度为0.2 m/s B. 工人对绳子拉力的功率为50 W C. 此装置的机械效率为96％ D. 若工人脚与地接触面积共400 cm2，则他对　地的压强为1.5×104 Pa C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 10. （2024·北京中考改编）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20 s内绳子自由端竖直匀速移动16 m，重物竖直匀速上升4 m。已知动滑轮总重100 N，提升的物体重800 N。关于该过程，下列说法正确的是（　A　） A. 绳子自由端拉力的功率为200 W B. 额外功为400 J C. 绳子自由端拉力的大小为200 N D. 滑轮组的机械效率约为88.9％ A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 11. （2024·四川南充中考）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重450 N的货物匀速吊起2 m高。每只滑轮重50 N，绳自由端拉力的大小分别为F1和F2，若不计绳重和摩擦，F1 （选填“大于”“等于”或“小于”）F2，甲滑轮组的机械效率为 ⁠。大于　 90％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 12. （2024·陕西中考节选）工人利用如图所示装置提升物料。已知滑轮重80 N，货篮重120 N，不计绳重及摩擦。若绳子能承受的最大拉力为 520 N，每根钢条重100 N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为 ⁠。 80％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 13. 如图所示，工人用滑轮组将重500 N的物体匀速向上提升2 m。（1）不计动滑轮重、绳重和滑轮与绳间的摩擦，求工人对绳的拉力F。（2）若不计绳重和摩擦，此滑轮组的机械效率为80％，求工人的拉力F 所做的总功及动滑轮所受的重力。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页解：（1）由题图可知，n＝2，不计动滑轮重、绳重和滑轮与绳间的摩擦，工人对绳的拉力F＝G＝×500 N＝250 N （2）工人做的有用功W有用＝Gh＝500 N×2 m＝1 000 J 根据η＝可知，工人的拉力所做的总功 W总＝＝＝1 250 J 根据η＝＝＝＝可知，动滑轮所受的重力 G动＝－G＝－500 N＝125 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页 14. （2023·广东广州中考）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图所示，水瓶匀速直线下降 10 m，可使人匀速升高0.5 m，水瓶对绳 a的拉力F1＝30 N，绳b对人的拉力F2＝480 N。此过程（　D　） A. 有用功为300 J B. F1做的功等于F2做的功 C. F1做的功小于F2做的功 D. 滑轮组的机械效率为80％ D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录上一页下一页谢谢观看 $$

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