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物理 八年级下册 沪科版
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第五节 机械效率
第1课时 机械效率
1. (3分)升旗过程中,克服旗的重力做的功是 ________,克服摩擦力做的功是_________;人给绳子拉力做的功是 ______。(均填“有用功”“额外功”或“总功”)
2. (2分)小明同学的体重为500 N,他用重为10 N的水桶提着重100 N的水登上5 m高的教室,在这一过程中,他做的有用功和额外功分别是 ( )
A. 500 J 50 J B. 500 J 2 550 J
C. 550 J 2 500 J D. 3 000 J 50 J
有用功
总功、额外功和有用功
额外功
总功
B
3. (2分)用一个自重为50 N的动滑轮将重为150 N的物体匀速向上提起3 m,在这一过程中做的有用功是 ______ J,额外功是 ______ J。(不计绳重及摩擦)
450
150
4. (2分)(连云港中考)下列关于机械效率的说法正确的是 ( )
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越快的机械,机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
5. (2分)使用起重机把重980 N的物体匀速提高5 m,机械效率是70%,则有用功是 ________ J,额外功是 _______ J。
机械效率
D
4 900
2 100
6. (3分)如图所示,工人通过动滑轮把50 kg的水泥从地面缓缓提升到4 m高的楼顶,所用拉力为300 N,此过程中机械所做的有用功为 _______ J,总功为_______ J,机械效率约为 ________。(g取10 N/kg,最后一空结果精确到0.1%)
2 000
2 400
83.3%
7. (2分)(驻马店期末)金金家的房子装修时,在如图所示的地面与窗台间放置一木板,将一箱瓷砖沿木板从地面匀速拉到窗台上,用时10 s,已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖总重力为500 N,所用拉力为400 N,此时拉力做的功为 _______ J,该装置的机械效率为 ________。
2 000
75%
8. (4分)如图所示,用100 N的拉力F匀速提升重为240 N的物体,在10 s内物体上升1 m,则动滑轮重力为 _____ N,有用功是 ______ J,拉力的功率是 _____ W,机械效率是 _______。(不计绳重及摩擦)
60
240
30
80%
9. (2分)小红用铁桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是 ( )
A. 两个情形中,两人对水做的功都是有用功
B. 两个情形中,两人对水做的功都是总功
C. 两个情形中,两人对水做的功都是额外功
D. 小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功
D
把有用功与额外功混淆
一、选择题(每小题2分,共8分)
10. 机械甲的机械效率比机械乙的机械效率高,这表明 ( )
A. 甲做的有用功比乙做的有用功多
B. 甲做的总功比乙做的总功少
C. 做相同的有用功,甲做的总功比乙做的总功少
D. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功少
C
11. 用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高5 m,如果不计摩擦,则( )
A. 所做的总功相等
B. 所做的有用功相等
C. 所做的额外功相等
D. 两次机械效率相等
C
12. 如图所示,用一滑轮组将重为3 000 N的物体沿水平方向匀速移动2 m的距离,物体与地面之间的摩擦力为300 N,水平拉力F=125 N,则 ( )
A. 拉绳通过的距离是4 m
B. 有用功是6 000 J
C. 总功是7 500 J
D. 滑轮组的机械效率是80%
D
13. (达州中考改编)(双选)搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长为5 m,高为2 m,物体重为1 000 N,沿斜面向上的推力为500 N,则下列判定不正确的是 ( )
A. 物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0
B. 推力所做的功是2 500 J
C. 斜面的机械效率为80%
D. 物体受到斜面的摩擦力为150 N
AD
二、填空题(每空1分,共5分)
14. 利用杠杆把一重200 N的物体提高0.1 m,用了100 N的拉力,拉力作用点沿力的方向移动了0.25 m,则拉力对机械所做的功是 ____ J,机械克服阻力所做的功是____ J,使用此杠杆的机械效率是 _________。
25
5
80%
15. 人在绳子自由端用拉力F通过如图甲所示的滑轮组,将重900 N的物体匀速提升6 m,用时15 s,则所做的有用功为 _______ J,拉力做的功W随时间t变化的图像如图乙所示(忽略绳重和摩擦),滑轮组的机械效率是 _______。
5 400
90%
三、综合应用题(9分)
16. (南阳期末)某工人利用如图所示的滑轮组,用拉力F将重为320 N的沙土匀速提升6 m,用时30 s。该过程中,滑轮组的机械效率为80%。(g取10 N/kg)求:
(1)工人做的有用功是多大?
(2)拉力F的大小是多大?
(3)若克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%,
则动滑轮的重力是多大?
解:(1)工人做的有用功:W有=Gh=320 N×6 m=1 920 J。
(2)由机械效率η= eq \f(W有,W总) ×100%得,工人做的总功:W总= eq \f(W有,η) = eq \f(1 920 J,80%) =2 400 J,图中连接动滑轮的绳子股数n=2,所以拉力移动的距离:s=2h=2×6 m=12 m,拉力:F= eq \f(W总,s) = eq \f(2 400 J,12 m) =200 N。
(3)克服动滑轮重做的功:W动=(1-80%-2%)×W总=18%×2 400 J=432 J,动滑轮重:G动= eq \f(W动,h) = eq \f(432 J,6 m) =72 N。
$$