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11.5改变世界的机械 同步习题 2024-2025学年教科版(2024)物理八年级下册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,固定斜面长5m、高2.5m,木箱重150N。小明用100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,下列判断正确的是( )
A.使用斜面既可以省力也可以省功
B.小明克服木箱重力做的功为250J
C.斜面的机械效率为50%
D.小明克服斜面摩擦力做的功为125J
2.如图所示,斜面长 10 m,高 4 m,用沿斜面方向的推力 F,将一个质量为 50 kg 的货物由斜面底端匀速推到顶端,运动过程中摩擦力做功 500 J,下列说法正确的是( )
A.机械效率为 75% B.F=300 N
C.摩擦力为 50 N D.推力做的总功为 3000 J
3.如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.利用此装置既可以省力,也可以省功 B.物体受到的摩擦力为50N
C.对物体所做的有用功为500J D.该斜面的机械效率为
二、填空题
4.如图所示,沿斜面把质量为12kg的物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力F=100N,斜面长2m,高1m,机械效率是 ,物体所受的摩擦力是 N。
5.如图所示,固定的斜面长s=1.2m,高h=0.3m,沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,拉力的功率为 W,斜面的机械效率为 。
6.斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s=4.5m,提升高度h=1.8m。则该斜面的机械效率为 。
7.如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了 J的功,机械效率为 。
三、实验题
8.如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下:
实验
次数
斜面的
倾斜程度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.1
5.0
1
2
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
3
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
(1)在第1次实验中,斜面的机械效率为 ;
(2)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时, ;
(3)若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持 不变。
9.小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,于是小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关,他提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关;
小华同学为了验证自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验
次数
斜面倾
角
物块重
力
斜面高
度
拉力
斜面长
有用功
/J
总功
/J
机械
效率
①
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
3.0
60%
③
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上 拉动木块;
(2)根据表格中的数据,计算出第①次实验时斜面的机械效率为 %;
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想 (填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是: 。
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参考答案
1.D
【详解】A.使用斜面时可以省力,由于要克服摩擦力做额外功,要多做功,所以不能省功,故A错误;
B.小明克服木箱重力做的有用功
故B错误;
C.推力做的总功
斜面的机械效率
故C错误;
D.小明克服斜面摩擦力做的额外功
故D正确。
故选D。
2.C
【详解】AD.推力做的有用功
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J
推力做的总功
W总=W有用+W额=2000J+500J=2500J
该斜面的机械效率
故AD错误;
B.由W总=Fs知道,推力大小
故B错误;
C.由W额=fs知道,摩擦力大小
故C正确。
故选C。
3.D
【详解】A.使用任何机械都不省功,所以利用此装置不能省功,故A错误;
BC.由题意知,将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功
W总=Fs=50N×10m=500J
额外功
W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
故BC错误;
D.该斜面的机械效率
故D正确。
故选D。
4. 60% 40
【详解】[1]有用功
W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J
拉力做的总功
W总=Fs=100N×2m=200J
斜面的机械效率
[2]额外功
W额=W总-W有=200J-120J=80J
由W额=fs可得,物体所受的摩擦力
5. 3 80%
【详解】[1] 拉力的功率为
[2] 斜面的机械效率为
6.60%
【详解】拉力所做的总功
W总=Fs=400N×4.5m=1800J
提升物体所做的有用功
W有=Gh=600N×1.8m=1080J
该斜面的机械效率
7. 1200 70%
【详解】[1]推理沿斜面做的总功为
[2]对木箱做的有用功为
斜面的效率为
8. 20% 作答合理即可 斜面的倾斜程度
【详解】(1)[1]第1次实验的机械效率
(2)[2]分析表中数据可知:在斜面粗糙程度相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
(3)[3]根据控制变量法可知,要探究斜面机械效率和斜面粗糙程度的关系,就要控制斜面的倾斜程度不变,改变斜面的粗糙程度。
9. 匀速 60% A 物体的重力相同,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
【详解】(1)[1]在实验中,应该匀速直线拉动木块,木块处于平衡态,拉力此时是一个定值,才可以计算拉力做的有用功,计算机械效率。
(2)[2]第①次实验时斜面的机械效率为
(3)[3][4]通过对比实验①、②数据,斜面的倾斜程度相同,物体所受的重力不同,验证斜面的机械效率与物体的重力的关系,故选A;通过对比实验②、③数据,物体的重力相同,倾斜的角度变大,机械效率变大,故结论为物体的重力相同,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
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