专题13 机械效率(5大考点)(河北专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年八年级物理下学期期末真题分类汇编
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内容正文:
专题13 机械效率
机械效率的理解
1.(23-24八下·河北张家口·期末)关于机械效率,下列说法中正确的是( )
A.机械做功越快,机械效率越高
B.机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高
C.机械所做的总功越少,机械效率越高
D.使用机械时,所用动力跟物重的比值越小,机械效率越高
2.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)以下关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.机械效率越高,则做功越多 B.机械做功越快,机械效率就越高
C.功率大的机械比功率小的做功多 D.做功越快,功率越大
3.(23-24八下·河北邢台任泽区·期末)下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是( )
A.做功越多的机械,功率一定越大
B.功率越大的机械,做功时间越短
C.机械效率越大,功率一定越大
D.功率越大的机械,做功越快
4.(23-24八下·河北张家口万全区·期末)关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A.物体受力且运动时,力对物体就做了功
B.功率大的机器做功一定多
C.做功快的机器其机械效率一定高
D.功率大的机器做功就快
5.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A.物体受力且运动时,力对物体就做了功
B.功率大的机器做功一定多
C.功率大的机器做功就快
D.做功快的机器其机械效率一定高
6.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)关于功率、机械效率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定多 B.额外功占总功比值小的机器机械效率高
C.做功多的机器机械效率一定高 D.功率大的机器做功时间一定短
7.(23-24八下·河北邢台襄都区·期末)以下是某同学对机械效率的一些理解,其中正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.越省力的机械,其机械效率一定越高
8.(23-24八下·河北廊坊香河四中·期末)下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )
A.功率小的机械做功一定快
B.做功时间越长,机器的功率越大
C.机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D.有用功一定时,额外功少的机械,机械效率一定高
9.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)两台机械,甲的机械效率为80%,乙的机械效率为60%。下列说法正确的是( )
A.甲机械做的有用功一定比乙机械做的多
B.有用功相同时,甲机械做的总功少
C.甲机械做功一定比乙机械做功快
D.经过改进,甲机械的机械效率可以达到100%
滑轮和滑轮组机械效率的计算
1.(23-24八下·河北邢台襄都区·期末)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,实验装置如图所示,已知每个钩码及每个滑轮的重力都为0.5N,缓慢拉动弹簧测力计,5s内弹簧测力计升高了30cm,不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力做的有用功为0.15J
B.滑轮组的机械效率为75%
C.拉力做功的功率为0.03W
D.若利用此滑轮组提升3个同样的钩码,则滑轮组机械效率降低
2.(23-24八下·河北廊坊香河四中·期末)如图,用滑轮组拉着重为70N的物体沿水平地面匀速直线运动,拉力F为10N,滑轮组机械效率为80%,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.此滑轮组动滑轮的重力为5N
B.用一个质量更小的滑轮替换最下面的滑轮,滑轮组的机械效率会增大
C.物体受到水平地面的摩擦力为20N
D.若在此物体上加一砝码,使其一起沿水平地面匀速直线运动,滑轮组的机械效率将变大
3.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)如图所示,工人用200N力将重380N的物体匀速提升2m,共用了10s,若在此过程中(忽略绳重和摩擦)。下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是6m B.动滑轮的重是20N
C.工人做功的功率是80W D.滑轮组的机械效率是95%
s=2h=2×2m=4m故A错误,符合题意;
B.忽略绳重和摩擦,则有
动滑轮的重力
G动=2F−G=2×200N−380N=20N故B正确,不符合题意;
C.工人做的总功
故C正确,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率
故D正确,不符合题意。
故选A。
4.(23-24八下·河北张家口·期末)用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升了3m,已知拉力F为250N,不计绳重和摩擦,下列有关计算正确的是( )
A.物体上升的速度为0.3m/s B.动滑轮重150N
C.滑轮组的机械效率为80% D.拉力做功的功率为75W
5.(23-24八下·河北雄安新区·期末)如图所示,建筑工人使用滑轮组匀速提升一袋沙子A,已知工人的拉力为400N,每袋沙子的重力为600N,20s内沙袋竖直匀速上升了2m,不计绳重及滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为800J
B.提升沙袋的有用功的功率为120W
C.动滑轮的重力为600N
D.使用此滑轮组一次匀速提升两袋沙子时,机械效率为75%
6.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)如图所示,小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体,A物体5s内移动了100cm,且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N,已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法错误的是( )
A.拉力F大小为4N B.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C.拉力F做功的功率为3W D.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
7.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动,物体用时2s移动了4m,物体重为2000N,运动过程中物体受到的摩擦力为450N,绳子自由端受到的拉力F为200N。下列说法正确的是( )
A.绳子移动了8m B.该装置的有用功是1800J
C.拉力的功率是400W D.该装置的机械效率70%
8.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)如图所示,借助滑轮组,用大小为60N的拉力F拉动放在水平地面上重为400N的物体,使物体匀速前进了2m,物体和地面之间的摩擦力为90N。则在此过程中( )
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力做的功为30J
D.滑轮组做的有用功为180J
9.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)用四个完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,滑轮重小于物重,则( )
A.使用两种装置,拉力不同,机械效率相同
B.使用两种装置,拉力相同,机械效率也相同
C.甲装置比乙装置省力且机械效率更高
D.乙装置更省力,但甲装置机械效率更高
10.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)0.如图所示,质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体,在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中,额外功为200J。滑轮组中的绳均沿竖直方向,绳重和摩擦均可忽略不计,且绳足够结实,取N/kg,则下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率约为66.7%
B.地面对工人的支持力大小N
C.工人做功的功率为W
D.工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体
11.(23-24八下·河北唐山迁安·期末)如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10s,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法不正确的是( )
A.动滑轮的重是100N B.工人做功的功率是100W
C.滑轮组的机械效率是80% D.绳子自由端移动的距离是6m
12.(23-24八下·河北保定徐水区·期末)如图所示,建筑工人使用滑轮组匀速提升一袋沙子A,已知工人的拉力为400N,每袋沙子的重力为600N,20s内沙袋竖直匀速上升了2m,不计绳重及滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为800J
B.提升沙袋的有用功的功率为120W
C.动滑轮的重力为600N
D.使用此滑轮组一次匀速提升两袋沙子时,机械效率为75%
13.(23-24八下·河北保定竞秀区·期末)3.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,下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受重力为10N B.滑轮组所做的有用功为2000J
C.工人所用拉力的功率为380W D.滑轮组的机械效率为95%
14.(23-24八下·河北保定定州·期末)小明用如图装置测量动滑轮的机械效率,下列说法正确的是( )
A.实验原理是二力平衡的条件
B.实验中弹簧测力计应在保持静止时读数
C.增大物体被提升的高度,可以提高动滑轮的机械效率
D.增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率(不计绳重和摩擦)
15.(23-24八下·河北承德·期末)第31届世界大学生运动会于2023年7月在成都开幕。在某场馆建设中,采用了如图所示的滑轮组将重为600N的重物A从地面运至高处,每个滑轮重100N,绳能承受的最大拉力为400N,站在水平地面上的程师傅用力竖直向下拉绳,使重物A以0.1m/s的速度匀速向上运动了10s(忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦,程师傅始终站在水平地面上),下列说法正确的是( )
A.10s内动滑轮对重物A做的功为700J
B.绳子自由端拉力的功率为60W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.此装置一次最多能提升重为700N的物体
16.(23-24八下·河北邯郸·期末)6.如图所示的滑轮组,工人用200N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高2m,所用时间为6s,若此时滑轮组机械效率为80%,不计绳重和摩擦。以下说法正确的是( )
A.工人所做的有用功是1200J
B.拉力的功率是200W
C.动滑轮的重是100N
D.其他条件不变,被提升物体重力越大,机械效率越小
17.(23-24八下·河北秦皇岛·期末)7.如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力,忽略绳重和摩擦。下列判断正确的是( )
A.两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B.甲、乙滑轮组做的有用功相同
C.甲滑轮组的总功率比乙的大 D.甲滑轮组的机械效率比乙的小
18.(23-24八下·河北沧州·期末)如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.做的有用功是800J B.拉力F的功率是100W
C.绳子自由端被拉下3m D.滑轮组的机械效率是60%
19.(23-24八下·河北廊坊霸州·期末)9.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组提升相同的重物,绳端受到的拉力分别为、,在相同时间内,两物体都被匀速提升相同的高度。若不计绳重及轴处摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的有用功 B.拉力
C.拉力的功率 D.两个滑轮组的机械效率
20.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)如图所示,物体A在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s 的速度向右匀速运动(不计细绳的摩擦及重力),若物体A与桌面间的摩擦力为6N,已知动滑轮重为1N,下列说法正确的是(g=10N/kg)( )
A.拉力F做功的功率是3W
B.物体B的质量是1.1 kg
C.物体B上升的速度是0.15 m/s
D.去掉F,物体A仍保持静止则物体B的重力可以增加到17N
21.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)如图所示,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变),做功情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲的总功大于乙
B.甲的机械效率大于乙
C.甲提升M的高度等于乙
D.甲提升M的速度大于乙
22.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)如图所示,杆OC的一端固定在竖直杆上,且可以绕着固定点O转动。小明把质量为0.6kg的重物挂在B点,并将其竖直向上匀速拉动了10cm,此过程中弹簧测力计的示数为4N,测得重物上升的高度为5cm,杆转动时O点处的摩擦忽略不计,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A.提升重物过程中该杆为费力杠杆
B.弹簧测力计的拉力F做的功为0.4J
C.在提升重物的过程中,杠杆的机械效率为75%
D.若将重物的悬挂点由B点移至A点,再将重物匀速提升相同高度,拉力变大
23.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)“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相当于___________(填简单机械名称)模型;人们借助这种装置的主要目的是为___________(选填“省力”、“省距离”或“省功”);利用该装置提升的物体越重,该装置的机械效率会越___________。
24.(23-24八下·河北邢台南宫·期末)小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重为,所用动滑轮的重为,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系如图乙所示。则物体上升的速度为______,拉力做功的功率为______,滑轮组的机械效率为______。
25.(23-24八下·河北保定定州·期末)某小区正在进行施工改造,工人用如图所示的滑轮组将重 1500N的沙子匀速提升10m,所用时间为100s。若工人所用的拉力为800N,则拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率为______,若增大被提升的货物的质量,则该滑轮组的机械效率将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
26.(23-24八下·河北唐山古冶区·期末)一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是______J.若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是_______,起重机的功率是_________W.
27.(23-24八下·河北石家庄藁城区·期末)7.一辆汽车陷进了泥潭,司机按如图所示方式安装滑轮,将汽车从泥潭中拉出,此滑轮为___________(选填“定”或“动”)滑轮,使用它可以___________(选填“省力”或“省功”);若汽车重为,若所受阻力为车重的0.08倍,则匀速拉动时的汽车牵引力是___________N,已知机械效率为80%,则绳端拉力F为___________N。
斜面机械效率的计算
1.(23-24八下·河北保定清苑区·期末)如图所示的斜面,工人师傅用沿着斜面向上1000N的推力,将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至顶端用时20s,已知斜面长4m、高1.5m,则( )
A.此过程中的总功为3000J B.此过程中的有用功为15000J
C.推力做功的功率为200W D.斜面的机械效率为
2.(23-24八下·河北唐山路北区·期末)如图所示,斜面长5m,高3m,建筑工人用绳子在20s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是400N(忽略绳子的重力),则下列说法正确的是( )
A.物体所受的摩擦力是50N
B.拉力的功率是50W
C.斜面的机械效率是75%
D.若只增大斜面的倾斜角度,斜面的机械效率减小
3.(23-24八下·河北石家庄新华区·期末)小明正在探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他用沿斜面向上的力F匀速拉动小车。实验时记录的部分数据如下表所示,斜面的材料相同。下列说法不正确的是( )
次序
斜面的
倾斜程度
小车重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
斜面的
机械效率
1
较缓
1.0
0.2
0.30
1
2
较陡
1.0
0.2
0.36
0.8
69.4%
3
最陡
1.0
0.2
0.48
0.5
83.3%
A.第1次实验中斜面的机械效率为66.7%
B.第3次实验的额外功为0.04J
C.从表格中的数据可以看出,小明正在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系
D.盘山公路、汽车方向盘、自行车脚踏板的物理模型都属于斜面
4.(23-24八下·河北唐山古冶区·期末)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
5.(23-24八下·河北石家庄桥西区·期末)如图所示,木板长为s,工人师傅用力F将质量为m的货箱沿木板从地面匀速拉到高为h的车上。下列说法正确的是( )
A.拉力F做的功为mgh
B.货箱受到的摩擦力为
C.只增加模板的长度,则克服货箱重力做的功减少
D.以更快地速度匀速拉货箱,斜面的机械效率增加
6.(23-24八下·河北廊坊霸州·期末)如图所示,小高沿斜面用推力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长m,高m。若该过程中斜面的效率为60%,下列说法正确的是( )
A.小高做的功为900J B.推力F为500N
C.小高做的额外功为700J D.物体与斜面间的摩擦力为100N
7.(23-24八下·河北张家口万全区·期末)抗洪抢险时,需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力,队员们用5m的长木板搭了一个斜面。用1200N的力将重物匀速推到车上,历时5min。关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A.他对重物做了4800J的功
B.他做功的功率为16W
C.物体在斜面上受到的摩擦力是1200N
D.此简易斜面装置的机械效率为50%
8.(23-24八下·河北石家庄第七中学·期末)如图所示,平行于斜面的拉力将重为400N的物块由斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力为250N,物体沿斜面移动了2m,升高了1m。下列说法中正确的是( )
A.此过程中拉力所做的总功为400J B.此过程中拉力所做的额外功为250J
C.斜面的机械效率 D.此过程物块所受的阻力为50N
9.(23-24八下·河北邯郸丛台区邯郸汉光中学·期末)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5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,而且这三个力是平衡的
B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为100N
10.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)如图,在粗糙斜面上将一个重为16N的物体匀速拉到高h处,沿斜面向上的拉力为10N,斜面长、高。其中所做的有用功为___________ J,斜面的机械效率为___________ 。
11.(23-24八下·河北石家庄裕华区·期末)如图甲所示,工人用推力将重为1000N的箱子沿斜面推至车厢内图中所示的位置,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力随时间变化关系如图丙所示。0~20s内,克服重力做功_____________J;在斜面上时的机械效率为_____________%(保留一位小数),箱子所受摩擦力为_____________N;10~20s内,推力对箱子做功的功率为_____________W。
W有=Gh=1000N×1.5m=1500J[2][3]由乙图可知,0~10s内,物体在斜面做匀速直线运动,处于平衡状态,推力等于箱子所受摩擦力,由丙图得
在斜面上时推力做的总功为
W总=Fs=600N×3m=1800J在斜面上时的机械效率为
[4]由乙图可知,10~20s内,物体在水平面也做匀速直线运动,处于平衡状态,由丙图得工人的此时推力为,由乙图可知工人在水平面运动的距离为
10~20s内,推力对箱子做功的功率为
12.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)2.小聪探究斜面的机械效率时,将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面,如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为,B点距水平地面高度h为。沿斜面向上用的拉力F将重为的木块匀速拉到B点,用时,则这段过程中拉力F所做的有用功__________,斜面的机械效率__________,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力__________,使用斜面__________(选填“能”或“不能”)省功。
13.(23-24八下·河北邢台部分校·期末)3.如图所示,工人用500N的力从斜面低端沿斜面向上匀速将箱子推进车厢,已知箱子重为1000N,斜面长3m,斜面高1.2m,此过程中工人所做的有用功为_________J,斜面的机械效率为_________,工人使用斜面_________(选填“能”或“不能”)省功。
14.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)4.工人师傅搭了如图所示斜面,用沿斜面向上600N的拉力,把一个重为1200N的重物搬到2m高的车上。已知斜面长为5m,此过程中,搭建斜面的目的是为了______,工人对重物所做的有用功为______J,斜面的机械效率为______。
W有用=Gh=1200N×2m=2400J[3]工人对重物所做的总功
W总=Fs=600N×5m=3000J斜面的机械效率
15.(23-24八下·河北遵化·期末)如下图甲所示,交警部门对道路两旁违停车辆进行拖移,工作原理图如图乙所示,当钢绳对违停车辆施加沿斜面向上的拉力F=5×103N时,在50s内可将违停车辆沿斜面底端匀速拉至斜面顶端,违停车辆的重量为1.5×104N,斜面高为1m,斜面长为5m。不计违停车辆的车长,g取10N/kg,在违停车辆由斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,拉力F做的有用功为_______J;斜面的机械效率为______;使用斜面可以_______(选填“省力”或“省功”)。
16.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)如图所示为专用的无障碍通道,该通道高1m,斜面长4m,用沿斜面200N的推力,在5s内将总重为600N的人和轮椅匀速推到顶端,则该过程中人和轮椅所受的摩擦力为___________N,斜面的机械效率为___________%,若斜面变粗糙,斜面的机械效率会变___________(选填“大”或“小”)。
17.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)7.人们为生活的方便,常常使用机械,使用机械时有时可以省力,有时可以省距离,但都不能省______,如图所示使用机械的目的是为了省______。该同学把重为400N的物体从长为2m的木板上推到高0.5m的车上(假设木板光滑),则在此过程中,人施加的推力至少为______N;若木板不光滑,推力为200N,则机械效率为______。
18.(23-24八下·河北秦皇岛·期末)如图所示,斜面长5m、高1m,工人用沿斜面方向200N的力把重800N的集装箱匀速推到车上,推力做的功为___________J,斜面的机械效率是___________。
19.(23-24八下·河北邯郸·期末)如图所示,物体重为300N,用沿斜面方向大小为200N的拉力F将其拉上斜面,斜面高度,长为4m,则此过程中拉力做的有用功为______J;斜面的机械效率为______%;物体受到斜面摩擦力的大小为______N。
20.(23-24八下·河北保定定州·期末)0.如图所示,沿斜面向上匀速拉一个重为5N的物体到斜面顶端,斜面长1m,高0.3m,拉力做功为2J,则使用该斜面所做的有用功为______J,这个斜面的机械效率为______,物体所受斜面的摩擦力为______N。
21.(23-24八下·河北唐山迁安·期末)如图所示,用8N的力把质量1kg的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,斜面长10m,高6m,则物体受到的摩擦力是______N,该斜面的机械效率是______。
测量滑轮组的机械效率
1.(23-24八下·河北石家庄桥西区·期末)小明用质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组,完成“测滑轮组机械效率的实验”,请回答下列问题:
实验次数
钩码重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(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
3.2
0.3
83%
4
8
0.1
2.7
0.4
(1)只要滑轮组结构一定,则测滑轮组机械效率时,实验器材可以不需要___________;
(2)第4次实验的机械效率为___________(保留一位小数),并在图丁中画出相应的滑轮组绕线方法;( )
(3)通过比较___________(填实验次数的序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组机械效率越高;
(4)已知弹簧测力计的量程为“0~5N”,则利用此弹簧测力计提升物体时,忽略绳重和摩擦,甲、乙两个滑轮组中,甲的最大机械效率___________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的最大机械效率。
2.(23-24八下·河北石家庄第七中学·期末)某同学用如图甲所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,实验数据记录如表乙所示。下列说法错误的是( )
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
η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.2
1.9
0.6
70.2%
A.实验时应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高
B.通过第1次和第2次实验数据可初步得出结论:滑轮组的机械效率与重物上升高度无关
C.通过第2次和第3次实验数据可初步得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高
D.3次实验中,滑轮组所做的额外功不变
3.(23-24八下·河北承德·期末)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙、丙所示,每个钩码重力相同,三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为,甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为。下列说法错误的是( )
A.实验时,需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计
B.实验需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺
C.
D.
4.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)某实验小组测量如图滑轮组的机械效率,实验中使用的滑轮完全相同,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%
2
4
0.1
1.4
0.5
3
6
0.1
2.4
0.3
83%
(1)通过表中数据可分析出实验次数1是用_________(选填“甲”或“乙”)图做的实验;
(2)请在表中空白处填上恰当的数据_________;(百分号前保留整数)
(3)通过实验次数1和实验次数2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,动滑轮越重,滑轮组的机械效率_________;
(4)比较实验次数1和实验次数3可得出结论:使用同一滑轮组,_________,滑轮组的机械效率越高。
5.(23-24八下·河北廊坊霸州·期末)小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表所示:
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应在______(选填“匀速拉动”或“静止”)时读数;
(2)第1次实验中有用功为______J,机械效率为______;(结果保留一位小数)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用______图做的;
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;
(5)通过比较1、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越______;
(6)根据以上结论,以下不能提高机械效率的是______(填字母)。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
6.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数
钩码重
钩码上升高度
测力计拉力
测力计移动距离
机械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
2
4
0.1
1.6
3
4
0.1
1.1
0.5
(1)表格中第2次测力计自由端移动的距离__________;
(2)在实验操作中应竖直向上__________拉动弹簧测力计,小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法__________(选填“正确”或“不正确”),理由是_________________________;
(3)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,____________________可以提高滑轮组的机械效率;
(4)由第2、3次实验可得结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(质量越大),滑轮组的机械效率__________(选填“越高”或“越低”)。
7.(23-24八下·河北唐山古冶区·期末)某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示(大滑轮的规格完全相同)。
实验次数
钩码重力
G/N
钩码上升高度
h/m
拉力
F/N
绳端移动距离
s/m
机械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.3
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
(1)第3次实验中所做的总功是______J,机械效率是______(百分号前保留一位小数);
(2)比较第1、2次实验,可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物时,______;
(3)比较第2、3次实验,可得结论;使用不同的滑轮组提升相同重物时,______;
(4)综上所述,提高机械效率的方法有______有用功,或______额外功(选填“减小”或“增大”)。
8.(23-24八下·河北邢台任泽区·期末)小明在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次序
钩码重力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
甲
4
0.1
2.7
0.2
74%
乙
4
0.1
1.8
0.3
74%
丙
8
0.1
3.1
0.3
86%
丁
8
0.1
2.5
①
②
(1)实验中要______拉动测力计,但边拉动边读数不方便,便使测力计停下来读数,导致测量数据______(选填“偏大”或“偏小”);
(2)表格中,①②两处的数据应该是______和______;
(3)通过比较______(填实验次序)两次实验数据得出结论: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;
(4)通过比较乙、丙两次实验数据得出结论:____________;
(5)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中可以提高机械效率的是____________。
A.增加物体提升的高度 B.加快提升物体的速度
C.减小动滑轮的重力 D.增加物体的重力
9.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)如图所示在研究滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率
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)实验过程中,应______拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,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______;
(3)分析1、2、3次实验的数据可得结论为______;
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是______。
A.增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快物体提升的速度
10.(23-24八下·河北张家口宣化区·期末)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示
次数
物体的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.2
1
0.6
66.7%
2
3
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
4
2
0.2
1.5
0.4
(1)第1次数据是图_________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)采用甲图装置实验时,应用手竖直向上_________拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升;
(3)比较1、2、3次实验数据可判定,在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越________;
(4)第4次实验中的机械效率为________;
(5)采用甲图装置实验时,若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
11.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
实验序号
动滑轮重G动/N
物重G/N
物体上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的机械效率
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法;______
(2)表格中空白处的数据为______;
(3)进一步分析可知,在动滑轮重和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与______和______有关;
(4)第1次实验中,物体上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为______W;
(5)该实验中用到的弹簧测力计量程为0~5N,只考虑滑轮重情况下,该滑轮组最高机械效率为______。
12.(23-24八下·河北沧州·期末)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。
(1)实验中应______拉动弹簧测力计使钩码______上升;
(2)表格中编号①的数据应为______;编号②的数据应为______;
实验次数
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
(3)比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组,在其他条件相同时,提升物重越大,机械效率越______;
(4)如果在第一次实验时,忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重力为______N。
13.(23-24八下·河北邯郸·期末)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。调平后,若在A处挂3个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,则需在B点挂___________个钩码。(每个钩码的重量相等)
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。
实验次数
滑轮材质
钩码的重力
钩码提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
铝
铝
铝
塑料
由图可知,第次实验中弹簧测力计示数为___________;
第次实验中滑轮组的机械效率为___________(结果保留整数);
分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明用图的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。某次实验测得物重、斜面长、高,若机械效率,则物体在斜面上受到的摩擦力为___________。
机械效率的综合计算
1.(23-24八下·河北石家庄第四十八中学·期末)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深12m,物体重6000N,汽车匀速拉绳子时速度为3m/s,拉力为2.2×103N,受到的阻力为3×103N。求:将物体从井底拉至井口的过程中:
(1)绳子自由端移动的距离是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)汽车牵引力的功率是多少?
2.(23-24八下·河北石家庄藁城区·期末)有一质量为1200kg,底面积是的物体先静置在水平地面上,然后用如图甲的起重车将物体匀速提升,图乙是起重机吊臂上的滑轮组的示意图,物体在10s内匀速上升了2.5m,滑轮组的机械效率为80%。(不考虑绳重,取)求:
(1)物体静置时对水平地面的压强?
(2)滑轮组所做的有用功?
(3)拉力F的大小?
(4)拉力F的功率?
3.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)如图所示,图甲是一辆起重车的图片,图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次打捞作业中 将重为1.2×104N的货物A匀速提升过程的示意图,滑轮组上钢丝绳的拉力F为4800N, ( 已知动滑轮重为3000N, 货物A上表面未离开水面,不考虑绳重、摩擦及水对A的阻力。(g 取10N/kg)
(1)求货物A的质量;
(2)求货物A在水中被匀速向上提升的过程中受到的浮力大小;
(3)乙图中,货物A完全离开水面在空中被匀速提升2m 的过程中,求此时滑轮组的机械效率。
4.(23-24八下·河北石家庄新华区·期末)如图甲所示是石家庄地铁施工时使用的起重机,图乙为起重机上滑轮组的示意图。某次施工时,利用该滑轮组将施工材料从地面匀速送到10m深的地下用时20s,若施工材料的质量为0.4t,拉力F的功率为3000W。求此过程中:(g取10N/kg)
(1)重力对施工材料做的功;
(2)拉力F的大小;
(3)该滑轮组的机械效率(保留一位小数)。
5.(23-24八下·河北石家庄裕华区·期末)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组匀速运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙(忽略滑轮摩擦及绳重)。求:
(1)滑轮组机械效率最低时,将货物匀速向上提高了6m,工人对货物所做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)该工人用此滑轮组运送货物的最大机械效率。(保留一位小数)
6.(23-24八下·河北/石家庄长安区·期末)如图所示,起重机是通过电动机拉动绳子乙带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出)。质量为90kg的货箱A放在水平地面上,与地面的接触面积为。在匀速拉起货箱A过程中,电动机将绳子乙匀速收起了12m,绳子乙的拉力F做了的功,滑轮组所做的额外功为(不计绳重和摩擦,)。
(1)求拉力F的大小;
(2)匀速拉起货箱的过程中,求滑轮组的机械效率;
(3)绳子乙的拉力为400N时,货箱未离开地面,求此时货箱对地面的压强。
7.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)明明利用了如图所示的滑轮组提升重物,在内将一个重为的包裹匀速提升,所用的拉力为(不计绳重和摩擦)。
求:
(1)拉力所做的功;
(2)滑轮组的机械效率(百分号后保留一位小数);
(3)若仍用该滑轮组提升一个重为的物体,此时滑轮组的机械效率为多少?(百分号后保留一位小数)
8.(23-24八下·河北唐山路北区·期末)如图所示,工人用拉力匀速提升重的货物,在内货物上升了,所用的拉力为,不计绳重及摩擦。
(1)求拉力的功率;
(2)求动滑轮重;
(3)当物体重力增大到时,滑轮组的机械效率为多少?
9.(23-24八下·河北邢台部分校·期末)小明利用如图所示滑轮组给楼上居民运送物资,站在水平地面上的小明将重为560N的物资在15s内匀速提升3m,小明对绳子末端的拉力F的大小为350N,已知小明自身重力为580N,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:
(1)在图中作出物资所受重力的示意图(“O”为物资的重心);
(2)物资移动的速度;
(3)此时滑轮组的机械效率;
(4)站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重。
10.(23-24八下·河北邢台南宫·期末)如图甲所示,塔式起重机在建设美好家园中大显身手,抽象出来的物理模型如图乙所示,AB是竖直支架,CD是水平臂,OC段为平衡臂,C端装有配重体,OD段为吊臂。E处装有滑轮,其钢丝绳穿绳简化示意图如图丙所示。
(1)某待起吊货物的重为,货物与水平地面的接触面积为,则货物静止在水平地面上时对地面的压强是多少?
(2)已知配重体的重为,,,若不计水平臂和滑轮重及部件间的摩擦,在E处可起吊货物的最大重是多少?
(3)某次将重为8000N的货物竖直匀速提升5m,作用在连接起升电动机上的钢丝绳的拉力为5000N。则图丙中滑轮组的机械效率是多少?
11.(23-24八下·河北邢台任泽区·期末)如图所示,重500N的小明利用该滑轮组用时5s将300N的重物匀速向上提升到6m高的平台上,绳子自由端的拉力为200N,不计绳重和摩擦,求:
(1)绳子自由端的移动速度;
(2)拉力做功的功率;
(3)若不考虑绳子的最大拉力,求该滑轮组的最大效率。
(2)拉力做的功为总功,根据功的公式计算
W总=Fs=200×12=2400J拉力的功率为
(3)首先,我们需要求出动滑轮的重力。由于不计绳重和摩擦,根据滑轮组的性质,有
其中,为提升最大物重时的拉力,由滑轮组性质得
答:(1)绳子自由端的移动速度为2.4m/s;
(2)拉力做功的功率为480W;
(3)该滑轮组的最大效率约为83.3%。
12.(23-24八下·河北张家口·期末)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做的总功;
(3)此过程中该装置的机械效率;
(4)工人做功的功率。
13.(23-24八下·河北张家口万全区·期末)如图用滑轮组提起重630N的物体,绳子自由端拉力F为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升3m,不计摩擦和绳重,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功
(2)滑轮组的机械效率.
(3)拉力做功的功率.
14.(23-24八下·河北保定定州·期末)4.为了有效缓解停车难问题,人们建了一种塔式立体停车库,是目前空间利用率较高的机械式停车设备。其运行原理如图所示,电动机通过钢绳拉动提升装置将车辆升降到指定层,然后用横移装置(图中未画出)将车辆送入或送出车位,从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢绳做功的功率为15kW,在某次停车时,质量为1.5t的某车辆以0.5m/s的速度被匀速提升6m后,再由横移装置将该车辆送入车位。
(1)已知车轮与载车板的总接触面积是750cm2,则该车辆对载车板的压强是多少?
(2)提升装置对该车辆做了多少有用功?
(3)提升该车辆时电动机对钢绳的拉力是多少?
(4)提升装置提升该车辆时的机械效率是多少?
15.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)如图所示,某建筑工地上,工人在2s内将重为300N的建材匀速提升了0.4m。滑轮组的机械效率为60%,工人的体重为65kg,不计绳重及摩擦,g取10N/kg。
(1)求绳子自由端移动的速度;
(2)求工人提升建材时拉力的功率;
(3)若工人双脚与水平地面的总接触面积为,求工人提升建材时对水平地面的压强。
16.(23-24八下·河北沧州任丘·期末)小悦用如图所示的滑轮组,在10s内将重为600N的物体A匀速提升了2m.已知绳子自由端所用的拉力为200N.(不计摩擦及绳重)
(1)小悦做了多少有用功?
(2)小悦做功的功率是多少?
(3)该滑轮组的机械效率?
(2)由于滑轮组有4段绳子承担物重,绳子自由端需要移动的距离
小悦做的总功是
小悦做功的功率是
(3)该滑轮组的机械效率
17.(23-24八下·河北邯郸·期末)如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图。与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15kW。物体A重1600N,动滑轮重400N。不计绳重及滑轮组的摩擦。求:
(1)物体A匀速提升2m的过程中,小车所做的有用功?
(2)滑轮组提升物体A时的机械效率?
(3)若要求被提升重物以1m/s的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重量?
18.(23-24八下·河北邯郸丛台区邯郸汉光中学·期末)8.某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求
(1)克服钢板重力做的功;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为
滑轮组满载时的机械效率为
19.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)如图所示,重为900N的物体,它与水平地面的接触面积为。工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为。求:
(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强。
20.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深12m,物体重6000N,汽车匀速拉绳子时速度为3m/s,拉力为2.2×103N,受到的阻力为3×103N。求:将物体从井底拉至井口的过程中:
(1)绳子自由端移动的距离是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)汽车牵引力的功率是多少?
21.(23-24八下·河北廊坊三河·期末)如图所示,体重为600N的工人站在水平地面上,用滑轮组在10s内将重为1200N的货物匀速提升2m,此过程中工人拉力F的功率为300W,不计绳重和摩擦。(g取)求:
(1)工人做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若工人双脚与地面总接触面积为,计算工人对水平地面的压强。
滑轮组的机械效率
工人对水平地面的压力
工人对水平地面的压强
22.(23-24八下·河北廊坊香河四中·期末)建筑工地上起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速吊起重为的物体时,物体6s内上升了7.5m,在此过程中,拉力F为,不计绳重和摩擦。求:
(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率(保留一位小数);
(3)拉力F的功率。
23.(23-24八下·河北秦皇岛·期末)3.重为280N、底面积为的物体静止在水平地面上。用如图所示的滑轮组将物体匀速竖直提升5m,已知动滑轮重40N,不计绳重和摩擦。求:
(1)物体挂上动滑轮的挂钩前,静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力F所做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
24.(23-24八下·河北秦皇岛海港区·期末)4.目前我国大力推广电动汽车,因为它节能、环保。如图所示停放在水平地面上的某品牌电动汽车,该汽车在平直公路上匀速直线行驶8km的过程中,汽车克服阻力所做的有用功为1.2×107J,汽车的部分数据如下表。求: (g取10N/kg)
(1)电动汽车受到的重力;
(2)电动汽车静止时对水平地面的压强;
(3)汽车所受阻力的大小;
(4)假如汽车行驶时间为250s,求汽车的机械效率。
汽车总质量(kg)
1600
停放时每个轮胎与地面的接触面积 (cm2)
200
总功率(kW)
60
25.(23-24八下·河北石家庄第七中学·期末)利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为60N,边长为 10cm 的正方体物体,拉力F的大小为5N ,物体在水平地面上匀速运动时,受到地面对它的摩擦力为 8N 。求:
(1)正方体物体对地面的压强是多少?
(2)若在拉力F 作用下物体以 0.2m/s的速度匀速拉了 4s,求拉力F的功率多大?
(3)此时该滑轮组的机械效率为多少?
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专题13 机械效率
机械效率的理解
1.(23-24八下·河北张家口·期末)关于机械效率,下列说法中正确的是( )
A.机械做功越快,机械效率越高
B.机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高
C.机械所做的总功越少,机械效率越高
D.使用机械时,所用动力跟物重的比值越小,机械效率越高
【答案】B
【来源】河北省张家口市2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.机械做功越快,表示功率越大,单位时间内做的功越多,但机械效率不一定就高,故A错误;
B.机械效率指有用功与总功的比值,机械做的有用功在总功中占的百分比越大,则机械效率越高,故B正确;
C.机械效率指有用功与总功的比值,由于不知道所做的有用功,仅仅根据总功的多少无法判定机械效率的高低,故C错误;
D.使用机械时,所用动力跟物重的比值与有用功占总功的比例没有关系,故D错误。
故选B。
2.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)以下关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.机械效率越高,则做功越多 B.机械做功越快,机械效率就越高
C.功率大的机械比功率小的做功多 D.做功越快,功率越大
【答案】D
【来源】河北省石家庄市栾城区2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【解析】AB.机械效率是指有用功占总功的百分比。机械效率越高只是有用功占总功的百分比大,与做功的多少及做功越快无关,故AB错误;
C.根据知,物体做功的多少与功率大小和做功时间长短都有关系,功率大的机械不一定比功率小的做功多,故C错误;
D.功率是表示物体做功快慢的物理量。功率越大表示物体做功越快,故D正确。
故选D。
3.(23-24八下·河北邢台任泽区·期末)下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是( )
A.做功越多的机械,功率一定越大
B.功率越大的机械,做功时间越短
C.机械效率越大,功率一定越大
D.功率越大的机械,做功越快
【答案】D
【来源】河北省邢台市任泽区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.功率表示物体做功的快慢,是做功多少与所用时间的比值,所以机械做功越多,功率不一定越大;故A错误;
B.功率表示物体做功的快慢,是做功多少与所用时间的比值,所以机械做功时间越短,功率不一定越大。故B错误;
C.功率表示物体做功的快慢,所以机械做功越快,功率越大;而机械效率是机械有用功与总功的比值,机械效率越大,无法判断功率大小,所以机械效率越大,功率不一定越大。故C错误;
D.功率表示物体做功的快慢,机械的功率越大,说明机械做功快,故D正确。
故选D。
4.(23-24八下·河北张家口万全区·期末)关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A.物体受力且运动时,力对物体就做了功
B.功率大的机器做功一定多
C.做功快的机器其机械效率一定高
D.功率大的机器做功就快
【答案】D
【来源】河北省张家口市万全区2023—2024学年八年级下学期期末学业水平测试物理试题
【解析】A.物体受力且运动时,力对物体不一定做了功,比如人提着水在水平路面上行走,故A错误;
B.功率大指的是做功比较快,但是时间未知,故做功大小未知,故B错误;
C.做功快,只能说明时间相同的情况下,机器做功比较多,而机械效率指的是有用功的占比,是两个不同的概念,故C错误;
D.功率指的是做功快慢的物理量,功率大的机器做功就快,故D正确。
故选D。
5.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A.物体受力且运动时,力对物体就做了功
B.功率大的机器做功一定多
C.功率大的机器做功就快
D.做功快的机器其机械效率一定高
【答案】C
【来源】河北省邯郸市肥乡区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.若物体运动的方向与受力方向垂直,则力对物体没有做功,故A错误;
B.功率大的机器只有说明它做功快,而不知道时间所以不一定做功多,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器做功快,故C正确;
D.做功快的机器只能说明功率大,而机械效率表示所做有用功占总功的比值,所以不一定高,故D错误。
故选C。
6.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)关于功率、机械效率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定多 B.额外功占总功比值小的机器机械效率高
C.做功多的机器机械效率一定高 D.功率大的机器做功时间一定短
【答案】B
【来源】河北省张家口市桥西区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】A.功率是指做功的快慢,功率大的机器做功并不一定多,故A错误;
B.根据机械效率公式
可知额外功占总功比值小的机器,有用功占比大,则其机械效率高,故B正确;
C.功率大的机械、做功多的机械,额外功不一定小,机械效率不一定高,故C错误;
D.功率大的机器说明做功快,但做功时间不一定短,故D错误。
故选B。
7.(23-24八下·河北邢台襄都区·期末)以下是某同学对机械效率的一些理解,其中正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.越省力的机械,其机械效率一定越高
【答案】B
【来源】河北省邢台市襄都区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.机械效率越高,说明有用功占总功的比例大,不能说明机械做功一定越快,故A错误;
B.机械效率是指有用功与总功的比值,有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高,故B正确;
C.机械效率是指有用功与总功的比值,做功越多的机械,机械效率不一定越高,故C错误;
D.机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与省力情况无关,故D错误。
故选B。
8.(23-24八下·河北廊坊香河四中·期末)下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )
A.功率小的机械做功一定快
B.做功时间越长,机器的功率越大
C.机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D.有用功一定时,额外功少的机械,机械效率一定高
【答案】D
【来源】河北省廊坊市香河四中2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.功率大的机械,做功快,故A错误;
B.由 可知,做功时间越长,做功多少未知,机器的功率无法判断,故B错误;
C.机械做功少,做功不一定慢,功率不一定小,与机械效率无关,故C错误;
D.有用功一定时,额外功少、总功少,有用功与总功的比值大,机械效率一定高,故D正确。
故选D。
9.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)两台机械,甲的机械效率为80%,乙的机械效率为60%。下列说法正确的是( )
A.甲机械做的有用功一定比乙机械做的多
B.有用功相同时,甲机械做的总功少
C.甲机械做功一定比乙机械做功快
D.经过改进,甲机械的机械效率可以达到100%
【答案】B
【来源】河北省保定市高碑店市2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】A.机械效率表示有用功与总功的比值,甲机械效率的机械效率较大,说明甲机械的有用功与总功的比值较大,不能说明甲机械做的有用功一定比乙机械做的多,故A错误;
B.由得,有用功相同时,甲机械做的总功少,故B正确;
C.机械效率与功率无关,通过机械效率大小无法得出功率大小,故C错误;
D.经过改进,由于存在摩擦,甲机械的机械效率不可以达到100%,故D错误。
故选B。
滑轮和滑轮组机械效率的计算
1.(23-24八下·河北邢台襄都区·期末)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,实验装置如图所示,已知每个钩码及每个滑轮的重力都为0.5N,缓慢拉动弹簧测力计,5s内弹簧测力计升高了30cm,不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力做的有用功为0.15J
B.滑轮组的机械效率为75%
C.拉力做功的功率为0.03W
D.若利用此滑轮组提升3个同样的钩码,则滑轮组机械效率降低
【答案】C
【来源】河北省邢台市襄都区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.由图可知,n=3,物体上升的高度
滑轮组提起两个钩码,因此有用功
W有=Gh=2×0.5N×0.1m=0.1J
故A错误;
B.不计绳重及摩擦,拉力的大小
拉力做的总功
W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J
滑轮组的机械效率
故B错误;
C.拉力做功的功率
故C正确;
D.不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率
动滑轮重力不变,利用此滑轮组提升3个同样的钩码,提升的物重增加,所以滑轮组机械效率变大,故D错误。故选C。
2.(23-24八下·河北廊坊香河四中·期末)如图,用滑轮组拉着重为70N的物体沿水平地面匀速直线运动,拉力F为10N,滑轮组机械效率为80%,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.此滑轮组动滑轮的重力为5N
B.用一个质量更小的滑轮替换最下面的滑轮,滑轮组的机械效率会增大
C.物体受到水平地面的摩擦力为20N
D.若在此物体上加一砝码,使其一起沿水平地面匀速直线运动,滑轮组的机械效率将变大
【答案】D
【来源】河北省廊坊市香河四中2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】AC.由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,由于不计绳重、轮与轴间的摩擦,滑轮组的机械效率
所以物体受到的摩擦力
因为不计绳重、轮与轴间的摩擦,绳端拉力
故AC错误;
B.最下面的滑轮为定滑轮,定滑轮只改变力的方向,因此更换后不影响机滑轮组的械效率,故B错误;
D.在物体上加一砝码后,物体对地面的压力增加,根据滑动摩擦力影响因素,在接触面的粗糙程度不变时压力越大滑动摩擦力越大可知,此时物体受到的摩擦力f增大,根据不计绳重、轮与轴间的摩擦时,机械效率
G动不变,f增大,机械效率增大,故D正确。
故选D。
3.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)如图所示,工人用200N力将重380N的物体匀速提升2m,共用了10s,若在此过程中(忽略绳重和摩擦)。下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是6m B.动滑轮的重是20N
C.工人做功的功率是80W D.滑轮组的机械效率是95%
【答案】A
【来源】河北省张家口市桥西区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】A.由图可知,承担物重的绳子有两段,物体被提升的高度为2m,因此绳子自由端移动的距离应为物体提升高度的两倍,即
s=2h=2×2m=4m故A错误,符合题意;
B.忽略绳重和摩擦,则有
动滑轮的重力
G动=2F−G=2×200N−380N=20N故B正确,不符合题意;
C.工人做的总功
W总=Fs=200N×4m=800J
工人做功的功率
故C正确,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率
故D正确,不符合题意。
故选A。
4.(23-24八下·河北张家口·期末)用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升了3m,已知拉力F为250N,不计绳重和摩擦,下列有关计算正确的是( )
A.物体上升的速度为0.3m/s B.动滑轮重150N
C.滑轮组的机械效率为80% D.拉力做功的功率为75W
【答案】ABC
【来源】河北省张家口市2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.物体上升的速度为
故A正确;
B.由图可知,承担物重的绳子股数为3,则由
可知,动滑轮重
故B正确;
C.滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.绳子自由端移动的距离为
拉力做功的功率为
故D错误。
故选ABC。
5.(23-24八下·河北雄安新区·期末)如图所示,建筑工人使用滑轮组匀速提升一袋沙子A,已知工人的拉力为400N,每袋沙子的重力为600N,20s内沙袋竖直匀速上升了2m,不计绳重及滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为800J
B.提升沙袋的有用功的功率为120W
C.动滑轮的重力为600N
D.使用此滑轮组一次匀速提升两袋沙子时,机械效率为75%
【答案】C
【来源】河北省雄安新区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】由题意可知,承担物重绳子的股数是n=3,所以绳子自由端移动的距离为6m,工人做的总功为
提升沙袋的有用功为
提升沙袋的有用功的功率为
动滑轮的重力为
使用此滑轮组一次匀速提升两袋沙子时,绳子端拉力为
机械效率为
故C正确,ABD错误。
故选C。
6.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)如图所示,小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体,A物体5s内移动了100cm,且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N,已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法错误的是( )
A.拉力F大小为4N B.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C.拉力F做功的功率为3W D.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
【答案】A
【来源】河北省唐山市丰润区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】B.动滑轮上有三段绳子,则n=3,5s内绳子自由端移动的距离
s绳=ns物=3×100×10-2m=3m
绳子自由端移动的速度
故B正确,不符合题意;
AC.物体克服摩擦力做的有用功
W有=fs物=12N×100×10-2m=12J
拉力做的总功
拉力F大小
拉力F做功的功率
故A错误,符合题意;C正确,不符合题意。
D.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功
W额=W总-W有=15J-12J=3J
故D正确,不符合题意。
故选A。
7.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动,物体用时2s移动了4m,物体重为2000N,运动过程中物体受到的摩擦力为450N,绳子自由端受到的拉力F为200N。下列说法正确的是( )
A.绳子移动了8m B.该装置的有用功是1800J
C.拉力的功率是400W D.该装置的机械效率70%
【答案】B
【来源】河北省石家庄市栾城区2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【解析】A.绳子移动的距离为
故A错误;
B.该装置的有用功为
故B正确;
C.物体移动的速度为
则拉力的功率为
故C错误;
D.该装置的机械效率为
故D错误。
故选B。
8.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)如图所示,借助滑轮组,用大小为60N的拉力F拉动放在水平地面上重为400N的物体,使物体匀速前进了2m,物体和地面之间的摩擦力为90N。则在此过程中( )
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力做的功为30J
D.滑轮组做的有用功为180J
【答案】D
【来源】河北省保定市高碑店市2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】A.由图可知,绳子段数为n=2,物体移动的距离为s物=2m,则绳子自由端移动的距离为
s=2s物=2×2m=4m
故A不符合题意;
B.由知,滑轮组的机械效率为
故B不符合题意;
C.拉力做的功为
W总=Fs=60N×4m=240J
故C不符合题意;
D.有用功为
W有=fs物=90N×2m=180J
故D符合题意。
故选D。
9.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)用四个完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,滑轮重小于物重,则( )
A.使用两种装置,拉力不同,机械效率相同
B.使用两种装置,拉力相同,机械效率也相同
C.甲装置比乙装置省力且机械效率更高
D.乙装置更省力,但甲装置机械效率更高
【答案】A
【来源】河北省廊坊市安次区2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
n甲=2,n乙=3
不计绳重及摩擦,使用滑轮组时的拉力
F甲=(G+G动)
F乙=(G+G动)
所以
F甲>F乙
即使用乙装置更省力;因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,且
W有用=Gh,W额=G动h
所以利用两滑轮组做的有用功相同、额外功相同,拉力做的总功也相同,由η=可知,两滑轮组的机械效率相同。
故选A。
10.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)0.如图所示,质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体,在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中,额外功为200J。滑轮组中的绳均沿竖直方向,绳重和摩擦均可忽略不计,且绳足够结实,取N/kg,则下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率约为66.7%
B.地面对工人的支持力大小N
C.工人做功的功率为W
D.工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体
【答案】D
【来源】河北省廊坊市安次区2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】A.在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中,额外功为200J,绳重和摩擦均可忽略不计,只需要考虑克服动滑轮重力做功,则动滑轮重为
滑轮组的机械效率约为
故A错误;
B.从滑轮组可知,一共有两段绳子分担动滑轮重,故n=2,则绳子的拉力为
对人进行受力分析,人受到了向下的重力,还受到了地面对人的支持力,受到了绳子的拉力为400N,故地面对人的支持力为
故B错误;
C.工人做功的功率为
故C错误;
D.根据工人的重力可知,人能够提供的最大拉力为
这个滑轮组能够匀速提升最大物重为
1000N小于1100N,故工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体,故D正确。
故选D。
11.(23-24八下·河北唐山迁安·期末)如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10s,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法不正确的是( )
A.动滑轮的重是100N B.工人做功的功率是100W
C.滑轮组的机械效率是80% D.绳子自由端移动的距离是6m
【答案】D
【来源】河北省唐山市迁安市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】A.如图,由2段绳子吊着动滑轮,若忽略绳重和摩擦,则动滑轮的重是
故A正确,A不符合题意;
BD.绳子自由端移动的距离为
工人做的总功为
工人做功的功率是
故B正确,B不符合题意,D错误,D符合题意;
C.拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率是
故C正确,C不符合题意。
故选D。
12.(23-24八下·河北保定徐水区·期末)如图所示,建筑工人使用滑轮组匀速提升一袋沙子A,已知工人的拉力为400N,每袋沙子的重力为600N,20s内沙袋竖直匀速上升了2m,不计绳重及滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为800J
B.提升沙袋的有用功的功率为120W
C.动滑轮的重力为600N
D.使用此滑轮组一次匀速提升两袋沙子时,机械效率为75%
【答案】C
【来源】河北省保定市徐水区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】由题意可知,承担物重绳子的股数是n=3,所以绳子自由端移动的距离为6m,工人做的总功为
提升沙袋的有用功为
提升沙袋的有用功的功率为
动滑轮的重力为
使用此滑轮组一次匀速提升两袋沙子时,绳子端拉力为
机械效率为
故C正确,ABD错误。故选C。
13.(23-24八下·河北保定竞秀区·期末)3.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,下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受重力为10N B.滑轮组所做的有用功为2000J
C.工人所用拉力的功率为380W D.滑轮组的机械效率为95%
【答案】D
【来源】河北省保定市竞秀区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】B.建筑材料上升的高度h=5m,所以有用功为
故B错误;
C.由图可知,绳子股数n=2,绳端移动的距离为
s=2h=2×5m=10m
工人所用拉力的功为
拉力的功率为
故C错误;
A.不计绳重及摩擦,所做的额外功为
动滑轮所受重力为
故A错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
14.(23-24八下·河北保定定州·期末)小明用如图装置测量动滑轮的机械效率,下列说法正确的是( )
A.实验原理是二力平衡的条件
B.实验中弹簧测力计应在保持静止时读数
C.增大物体被提升的高度,可以提高动滑轮的机械效率
D.增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率(不计绳重和摩擦)
【答案】D
【来源】河北省保定市定州市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值,因此该实验的实验原理是
故A错误;
B.测量动滑轮的机械效率,需要匀速拉动弹簧测力计,不能在弹簧测力计静止时读数,故B错误;
C.使用动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,滑轮的机械效率为
增大物体被提升的高度,不能提高动滑轮的机械效率,故C错误;
D.不计绳重和摩擦,动滑轮的机械效率为
增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率,故D正确。
故选D。
15.(23-24八下·河北承德·期末)第31届世界大学生运动会于2023年7月在成都开幕。在某场馆建设中,采用了如图所示的滑轮组将重为600N的重物A从地面运至高处,每个滑轮重100N,绳能承受的最大拉力为400N,站在水平地面上的程师傅用力竖直向下拉绳,使重物A以0.1m/s的速度匀速向上运动了10s(忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦,程师傅始终站在水平地面上),下列说法正确的是( )
A.10s内动滑轮对重物A做的功为700J
B.绳子自由端拉力的功率为60W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.此装置一次最多能提升重为700N的物体
【答案】D
【来源】 河北承德市2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.重物上升的高度为
则10s内动滑轮对重物A做的功为
故A错误;
B.由图可知,滑轮组绳子的有效股数为n=2,忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦,绳子自由端拉力为
绳子自由端移动的速度为
拉力的功率为
故B错误;
C.滑轮组的机械效率为
故C错误;
D.根据
可知,此装置一次最多能提升重物的重力为
故D正确。
故选D。
16.(23-24八下·河北邯郸·期末)6.如图所示的滑轮组,工人用200N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高2m,所用时间为6s,若此时滑轮组机械效率为80%,不计绳重和摩擦。以下说法正确的是( )
A.工人所做的有用功是1200J
B.拉力的功率是200W
C.动滑轮的重是100N
D.其他条件不变,被提升物体重力越大,机械效率越小
【答案】B
【来源】河北省邯郸市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【解析】A.由图可知,n=3,工人做的总功为
根据可知,工人所做的有用功为
故A错误;
B.拉力的功率为
故B正确;
C.根据可知,额外功为
不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮的重为
故C错误;
D.不计绳重和摩擦,由
可知,其他条件不变,被提升物体的重力越大,机械效率越大,故D错误。
故选B。
17.(23-24八下·河北秦皇岛·期末)7.如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力,忽略绳重和摩擦。下列判断正确的是( )
A.两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B.甲、乙滑轮组做的有用功相同
C.甲滑轮组的总功率比乙的大 D.甲滑轮组的机械效率比乙的小
【答案】C
【来源】 河北省秦皇岛市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.设物体提升相同高度为h,则甲滑轮组绳子自由端移动的距离
s甲=nh=3h
乙滑轮组绳子自由端移动的距离
s乙=nh=2h
故两滑轮组绳子自由端移动的距离不相等,故A错误;
B.甲滑轮组做的有用功
W有甲=GAh
乙滑轮组做的有用功
W有乙=GBh
已知,故W有甲>W有乙,故B错误;
C.忽略绳重和摩擦,滑轮组的额外功为克服动滑轮重力所做的功,因为甲、乙为相同的动滑轮,且上升高度相同,故甲、乙滑轮组所做额外功相同,又因为W有甲>W有乙,根据总功等于有用功加上额外功可知,甲滑轮组做的总功大于乙滑轮组做的总功,因为所用时间相同,根据可知,甲滑轮组的总功率比乙的大,故C正确;
D.由题意可得,滑轮组的机械效率
当物重G越大,滑轮组的机械效率越大,因为,故甲滑轮组的机械效率比乙的大,故D错误。
故选C。
18.(23-24八下·河北沧州·期末)如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.做的有用功是800J B.拉力F的功率是100W
C.绳子自由端被拉下3m D.滑轮组的机械效率是60%
【答案】AB
【来源】河北省沧州市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量评估物理试题
【解析】A、有用功:W有用=Gh=800N×1m=800J,故A正确;BC、由图可知n=2,则绳端移动的距离:s=2h=2×1m=2m,故C不正确;拉力F做的功:W总=Fs=500N×2m=1000J,拉力F的功率:P==100W,故B正确;D、滑轮组的机械效:η=×100%=×100%=80%,故D不正确.故选AB.
点睛:(1)知道物体的重力和上升的高度,根据W=Gh求出有用功;(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,利用P=求出拉力的功率;(3)根据η=×100%求出滑轮组的机械效率.
19.(23-24八下·河北廊坊霸州·期末)9.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组提升相同的重物,绳端受到的拉力分别为、,在相同时间内,两物体都被匀速提升相同的高度。若不计绳重及轴处摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的有用功 B.拉力
C.拉力的功率 D.两个滑轮组的机械效率
【答案】BC
【来源】河北省廊坊市霸州市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】A.滑轮组提升的重物相同,提升的物体升高的高度相同,由得,拉力做的有用功
故A错误;
B.甲乙滑轮组使用的滑轮相同,不计绳重及轴处摩擦
,
由得,拉力
故B正确;
C.拉力做的功
则滑轮组做的总功相同,提升重物使用的时间相同,由得,拉力的功率
故C正确;
D.把相同的物体匀速提升相同的高度,由 W有用 = G物h可知,甲乙的有用功相同;不计绳重及轴处摩擦,动滑轮重相同,由W额= G动h可知,甲乙的额外功相同,因此,利用滑轮组做的总功相同,由得,两个滑轮组的机械效率
故D错误。
故选C。
20.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)如图所示,物体A在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s 的速度向右匀速运动(不计细绳的摩擦及重力),若物体A与桌面间的摩擦力为6N,已知动滑轮重为1N,下列说法正确的是(g=10N/kg)( )
A.拉力F做功的功率是3W
B.物体B的质量是1.1 kg
C.物体B上升的速度是0.15 m/s
D.去掉F,物体A仍保持静止则物体B的重力可以增加到17N
【答案】ABD
【来源】河北省邯郸市肥乡区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.拉力的功率
故A正确;
B.因为A做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡状态得
得
由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n= 3,则物体B的重力
物体B的质量
故B正确;
C.B的上升速度
故C错误;
D.去掉F后,仍保持物体A静止,F拉的最大值等于f,物体B的重力可以增加到
根据
可得
故D正确。
故选ABD。
21.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)如图所示,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变),做功情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲的总功大于乙
B.甲的机械效率大于乙
C.甲提升M的高度等于乙
D.甲提升M的速度大于乙
【答案】BC
【来源】河北省衡水市第三中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.由图可知,甲、乙两种机械做的有用功相等,甲的额外功小于乙的额外功,由于总功等于有用功和额外功之和,则甲的总功小于乙的总功,故A错误;
B.甲、乙两种机械做的有用功相等,甲的总功小于乙的总功,根据可知,甲的机械效率大于乙的机械效率,故B正确;
C.根据W有=Gh可知,有用功相同,则物体上升的高度相同,故C正确;
D.机械做功跟速度无关,故不能得出甲、乙的提升物体的速度关系,故D错误。
故选BC。
22.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)如图所示,杆OC的一端固定在竖直杆上,且可以绕着固定点O转动。小明把质量为0.6kg的重物挂在B点,并将其竖直向上匀速拉动了10cm,此过程中弹簧测力计的示数为4N,测得重物上升的高度为5cm,杆转动时O点处的摩擦忽略不计,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A.提升重物过程中该杆为费力杠杆
B.弹簧测力计的拉力F做的功为0.4J
C.在提升重物的过程中,杠杆的机械效率为75%
D.若将重物的悬挂点由B点移至A点,再将重物匀速提升相同高度,拉力变大
【答案】BC
【来源】河北省衡水市第三中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.力臂是支点到力的作用线的距离,由图可知动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B.拉力F做功
W=Fs=4N×0.1m=0.4J
故B正确;
C.提升重物做功
W有=Gh=mgh=0.6kg×10N/kg×0.05m=0.3J
杠杆的机械效率为
故C正确;
D.若将重物的悬挂点由B点移至A点,阻力臂变小,阻力和动力臂不变,根据杠杆平衡条件可得拉力变小。故D错误。
故选BC。
23.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)“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相当于___________(填简单机械名称)模型;人们借助这种装置的主要目的是为___________(选填“省力”、“省距离”或“省功”);利用该装置提升的物体越重,该装置的机械效率会越___________。
【答案】滑轮组 省力 高
【来源】河北省衡水市第三中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】[1]如图所示的提升装置中下面木棍跟着物体上升而上升,相当于动滑轮,上面的木棍位置不变,相当于定滑轮,则该提升装置相当于滑轮组模型。
[2]滑轮组可以省力,也可以改变力的方向。人们借助这种装置的主要目的是省力,但要费省距离,且要多做额外功,故不能省功。
[3]根据
可知,利用该装置提升的物体越重,该装置的机械效率会越高。
24.(23-24八下·河北邢台南宫·期末)小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重为,所用动滑轮的重为,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系如图乙所示。则物体上升的速度为______,拉力做功的功率为______,滑轮组的机械效率为______。
【答案】0.1 48
【来源】 河北省邢台市南宫市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】[1]由图乙可知,30s时,物体上升了3m,则物体上升的速度为
[2]由题意可知,承重绳子股数n=3,不计绳重和摩擦,拉力大小为
由图乙可知,30s时,绳子自由端竖直移动的距离为9m,则拉力做功的功率为
[3]滑轮组的机械效率为
25.(23-24八下·河北保定定州·期末)某小区正在进行施工改造,工人用如图所示的滑轮组将重 1500N的沙子匀速提升10m,所用时间为100s。若工人所用的拉力为800N,则拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率为______,若增大被提升的货物的质量,则该滑轮组的机械效率将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】240 62.5% 变大
【来源】河北省保定市定州市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】[1]拉力的功为
拉力的功率为
[2]滑轮组做的有用功
滑轮组的机械效率为
[3]由机械效率公式可知,当物重增大时,有用功增大,额外功不变,所以机械效率会变大。
26.(23-24八下·河北唐山古冶区·期末)一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是______J.若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是_______,起重机的功率是_________W.
【答案】1.44×104 60% 2400
【来源】河北省唐山市古冶区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】分析:(1)利用求起重机做的有用功;
(2)总功等于有用功与额外功的和,机械效率等于有用功与总功之比;
(3)利用求起重机的总功率.
解答:(1)起重机做的有用功:;
(2)起重机做的总功:则机械效率:;
(3)起重机的总功率:.
故答案为1.44×104J;60%;2400.
27.(23-24八下·河北石家庄藁城区·期末)7.一辆汽车陷进了泥潭,司机按如图所示方式安装滑轮,将汽车从泥潭中拉出,此滑轮为___________(选填“定”或“动”)滑轮,使用它可以___________(选填“省力”或“省功”);若汽车重为,若所受阻力为车重的0.08倍,则匀速拉动时的汽车牵引力是___________N,已知机械效率为80%,则绳端拉力F为___________N。
【答案】动 省力 800 500
【来源】河北省石家庄市藁城区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】[1]由图可知,使用时滑轮和汽车一起运动,则该滑轮是动滑轮。
[2]动滑轮可以省力,任何机械都不能省功。
[3]匀速拉动时的汽车受力平衡,牵引力等于阻力
匀速拉动时的汽车牵引力是800N。
[4]动滑轮n=2,机械效率
则绳端拉力为
则绳端拉力F为500N。
斜面机械效率的计算
1.(23-24八下·河北保定清苑区·期末)如图所示的斜面,工人师傅用沿着斜面向上1000N的推力,将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至顶端用时20s,已知斜面长4m、高1.5m,则( )
A.此过程中的总功为3000J B.此过程中的有用功为15000J
C.推力做功的功率为200W D.斜面的机械效率为
【答案】C
【来源】 河北省保定市清苑区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】A.此过程中的总功为
W总=Fs=1000N×4m=4000J
故A不符合题意;
B.此过程所做有用功为
W有=Gh=2000N×1.5m=3000J
故B不符合题意;
C.推力做功的功率
故C符合题意;
D.斜面机械效率为
故D不符合题意。
故选C。
2.(23-24八下·河北唐山路北区·期末)如图所示,斜面长5m,高3m,建筑工人用绳子在20s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是400N(忽略绳子的重力),则下列说法正确的是( )
A.物体所受的摩擦力是50N
B.拉力的功率是50W
C.斜面的机械效率是75%
D.若只增大斜面的倾斜角度,斜面的机械效率减小
【答案】C
【来源】河北省唐山市路北区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】ABC.有用功为
拉力做的总功为
则额外功为
根据可得,物体所受的摩擦力是
拉力的功率是
斜面的机械效率是
故AB错误,C正确;
D.若只增大斜面的倾斜程度,物体对斜面的压力减小,斜面与物体接触面粗糙程度不变,所以摩擦力减小,物体上升过程中,克服摩擦力做的额外功减小,有用功不变,根据
可知,斜面的机械效率增大,故D错误。
故选C。
3.(23-24八下·河北石家庄新华区·期末)小明正在探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他用沿斜面向上的力F匀速拉动小车。实验时记录的部分数据如下表所示,斜面的材料相同。下列说法不正确的是( )
次序
斜面的
倾斜程度
小车重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
斜面的
机械效率
1
较缓
1.0
0.2
0.30
1
2
较陡
1.0
0.2
0.36
0.8
69.4%
3
最陡
1.0
0.2
0.48
0.5
83.3%
A.第1次实验中斜面的机械效率为66.7%
B.第3次实验的额外功为0.04J
C.从表格中的数据可以看出,小明正在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系
D.盘山公路、汽车方向盘、自行车脚踏板的物理模型都属于斜面
【答案】D
【来源】河北省石家庄市新华区2023-2024学年八年级下学期期末检测物理试题
【解析】A.第1次实验中斜面的机械效率为
故A正确,不符合题意;
B.第3次实验的额外功为
故B正确,不符合题意;
C.从表格中的数据可以看出,小明控制小车的重力、斜面高度相同,改变斜面的倾斜程度,通过计算斜面的机械效率,得出斜面的机械效率不同,说明小明正在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系,故C正确,不符合题意;
D.盘山公路属于斜面,汽车方向盘、自行车脚踏板是轮轴,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(23-24八下·河北唐山古冶区·期末)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
【答案】D
【来源】河北省唐山市古冶区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】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。
5.(23-24八下·河北石家庄桥西区·期末)如图所示,木板长为s,工人师傅用力F将质量为m的货箱沿木板从地面匀速拉到高为h的车上。下列说法正确的是( )
A.拉力F做的功为mgh
B.货箱受到的摩擦力为
C.只增加模板的长度,则克服货箱重力做的功减少
D.以更快地速度匀速拉货箱,斜面的机械效率增加
【答案】B
【来源】河北省石家庄桥西区2023-2024学年八年级下学期期末质量监测物理试题
【解析】A.拉力F做的功为W总=Fs,故A错误;
B.拉力F做的有用功为
W有=Gh=mgh
额外功为
W额=W总-W有=Fs-mgh
则货箱受到的摩擦力为
故B正确;
C.只增加木板的长度,斜面的高度不变,根据
W有=Gh=mgh
可知,克服货箱重力做的功不变,故C错误;
D.根据
可知,斜面的机械效率与匀速拉动物体的速度无关,以更快地速度匀速拉货箱,斜面的机械效率不变,故D错误。
故选B。
6.(23-24八下·河北廊坊霸州·期末)如图所示,小高沿斜面用推力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长m,高m。若该过程中斜面的效率为60%,下列说法正确的是( )
A.小高做的功为900J B.推力F为500N
C.小高做的额外功为700J D.物体与斜面间的摩擦力为100N
【答案】B
【来源】河北省廊坊市霸州市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】A.小高克服重力做的有用功为
小高做的总功
故A错误;
B.由可知
故B正确;
C.小高做的额外功为
故C错误;
D.由物体与斜面间的摩擦力为
故D错误。
故选B。
7.(23-24八下·河北张家口万全区·期末)抗洪抢险时,需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力,队员们用5m的长木板搭了一个斜面。用1200N的力将重物匀速推到车上,历时5min。关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A.他对重物做了4800J的功
B.他做功的功率为16W
C.物体在斜面上受到的摩擦力是1200N
D.此简易斜面装置的机械效率为50%
【答案】A
【来源】河北省张家口市万全区2023—2024学年八年级下学期期末学业水平测试物理试题
【解析】A.他对重物做了
故A正确;
B.他做的总功为
他做功的功率为
故B错误;
C.物体在斜面上受到的摩擦力做的功为
物体在斜面上受到的摩擦力是
故C错误;
D.此简易斜面装置的机械效率为
故D错误。
故选A。
8.(23-24八下·河北石家庄第七中学·期末)如图所示,平行于斜面的拉力将重为400N的物块由斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力为250N,物体沿斜面移动了2m,升高了1m。下列说法中正确的是( )
A.此过程中拉力所做的总功为400J B.此过程中拉力所做的额外功为250J
C.斜面的机械效率 D.此过程物块所受的阻力为50N
【答案】D
【来源】河北省石家庄市第七中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.拉力做的总功为
故A错误
B.拉力做的有用功为
额外功为
故B错误;
C.斜面的机械效率为
故C错误;
D.做的额外功
由得物体与斜面间的阻力为
故D正确。
故选D。
9.(23-24八下·河北邯郸丛台区邯郸汉光中学·期末)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5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,而且这三个力是平衡的
B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为100N
【答案】BCD
【来源】 河北省邯郸市丛台区邯郸市汉光中学2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】B.推力所做的功
故B正确;
C.有用功
机械效率
故C正确;
D.摩擦力
故D正确;
A.物体在斜面上运动的过程中受4个力的作用,分别是:重力、支持力、推力和摩擦力,物体匀速运动,所以这四个力是平衡的,故A错误。
故选BCD。
10.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)如图,在粗糙斜面上将一个重为16N的物体匀速拉到高h处,沿斜面向上的拉力为10N,斜面长、高。其中所做的有用功为___________ J,斜面的机械效率为___________ 。
【答案】16 80%
【来源】河北省保定市高碑店市2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】[1]拉力做的有用功
[2]拉力做的总功
斜面的机械效率
11.(23-24八下·河北石家庄裕华区·期末)如图甲所示,工人用推力将重为1000N的箱子沿斜面推至车厢内图中所示的位置,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力随时间变化关系如图丙所示。0~20s内,克服重力做功_____________J;在斜面上时的机械效率为_____________%(保留一位小数),箱子所受摩擦力为_____________N;10~20s内,推力对箱子做功的功率为_____________W。
【答案】1500 83.3 600 100
【来源】河北省石家庄市裕华区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】[1]克服重力做的功,根据功的计算公式W=Gh,得
W有=Gh=1000N×1.5m=1500J[2][3]由乙图可知,0~10s内,物体在斜面做匀速直线运动,处于平衡状态,推力等于箱子所受摩擦力,由丙图得
在斜面上时推力做的总功为
W总=Fs=600N×3m=1800J在斜面上时的机械效率为
[4]由乙图可知,10~20s内,物体在水平面也做匀速直线运动,处于平衡状态,由丙图得工人的此时推力为,由乙图可知工人在水平面运动的距离为
10~20s内,推力对箱子做功的功率为
12.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)2.小聪探究斜面的机械效率时,将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面,如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为,B点距水平地面高度h为。沿斜面向上用的拉力F将重为的木块匀速拉到B点,用时,则这段过程中拉力F所做的有用功__________,斜面的机械效率__________,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力__________,使用斜面__________(选填“能”或“不能”)省功。
【答案】0.4 62.5 0.3 不能
【来源】河北省唐山市丰润区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】[1]拉力F所做的有用功
[2]总功为
斜面的机械效率
[3]斜面做的额外功为
该斜面上受到的滑动摩擦力
[4]使用斜面,需要克服摩擦力做额外功,则使用斜面不能省功。
13.(23-24八下·河北邢台部分校·期末)3.如图所示,工人用500N的力从斜面低端沿斜面向上匀速将箱子推进车厢,已知箱子重为1000N,斜面长3m,斜面高1.2m,此过程中工人所做的有用功为_________J,斜面的机械效率为_________,工人使用斜面_________(选填“能”或“不能”)省功。
【答案】1200 80% 不能
【来源】河北省邢台市部分校2023-2024学年八年级下学期期末联考物理试题
【解析】[1]此过程中工人所做的有用功为
[2]工人做的总功为
斜面的机械效率为
[3]有的机械可以省力,有的机械可以省距离,但是,使用任何机械都不能省功,所以,工人使用斜面不能省功。
14.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)4.工人师傅搭了如图所示斜面,用沿斜面向上600N的拉力,把一个重为1200N的重物搬到2m高的车上。已知斜面长为5m,此过程中,搭建斜面的目的是为了______,工人对重物所做的有用功为______J,斜面的机械效率为______。
【答案】省力 2400 80%
【来源】河北省张家口市桥西区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】[1]搭建斜面的目的是为了省力,使得工人可以用较小的力就能把重物搬到车上。
[2]工人对重物所做的有用功
W有用=Gh=1200N×2m=2400J[3]工人对重物所做的总功
W总=Fs=600N×5m=3000J斜面的机械效率
15.(23-24八下·河北遵化·期末)如下图甲所示,交警部门对道路两旁违停车辆进行拖移,工作原理图如图乙所示,当钢绳对违停车辆施加沿斜面向上的拉力F=5×103N时,在50s内可将违停车辆沿斜面底端匀速拉至斜面顶端,违停车辆的重量为1.5×104N,斜面高为1m,斜面长为5m。不计违停车辆的车长,g取10N/kg,在违停车辆由斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,拉力F做的有用功为_______J;斜面的机械效率为______;使用斜面可以_______(选填“省力”或“省功”)。
【答案】1.5×104 60% 省力
【来源】 河北省遵化市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】[1]拉力F做的有用功为
W有=Gh=1.5×104N×1m=1.5×104J
[2]拉力F做的总功为
W总=Fs=5×103N×5m=2.5×104J
斜面的机械效率为
[3]斜面是一种省力机械,可以省力,而任何机械不能省功。
16.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)如图所示为专用的无障碍通道,该通道高1m,斜面长4m,用沿斜面200N的推力,在5s内将总重为600N的人和轮椅匀速推到顶端,则该过程中人和轮椅所受的摩擦力为___________N,斜面的机械效率为___________%,若斜面变粗糙,斜面的机械效率会变___________(选填“大”或“小”)。
【答案】50 75 小
【来源】河北省廊坊市安次区2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】[1]推力做的功
克服重力做的有用功
该过程中人和轮椅所受的摩擦力为
[2] 斜面的机械效率为
[3]若斜面变粗糙,轮椅受到的摩擦力增大,克服摩擦力做的功增多,有用功不变,总功增大,由可知,斜面的机械效率会变小。
17.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)7.人们为生活的方便,常常使用机械,使用机械时有时可以省力,有时可以省距离,但都不能省______,如图所示使用机械的目的是为了省______。该同学把重为400N的物体从长为2m的木板上推到高0.5m的车上(假设木板光滑),则在此过程中,人施加的推力至少为______N;若木板不光滑,推力为200N,则机械效率为______。
【答案】功 力 100 50%
【来源】河北省邯郸市肥乡区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】[1] 我们使用机械时,有时省力,但要费距离;有时省距离,但要费力;由功的原理可知使用任何机械都不能省功。
[2] 如图使用的是斜面,可以省力,但要多走距离。
[3]人克服货箱重力做功
W=Gh=400N×0.5m=200J
假设木板光滑,推力做功
W推=Fs=Gh=200J
所以推力大小
[4]人克服货箱重力做的有用功W有=200J,若木板不光滑,推力为200N时总功为
W总=Fs=200N×2m=400J
则机械效率为
18.(23-24八下·河北秦皇岛·期末)如图所示,斜面长5m、高1m,工人用沿斜面方向200N的力把重800N的集装箱匀速推到车上,推力做的功为___________J,斜面的机械效率是___________。
【答案】1000 80%
【来源】 河北省秦皇岛市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】[1]推力对集装箱做的总功
W=Fs=200N×5m=1000J
推力对集装箱做的有用功
W有=Gh=800N×1m=800J
[2]斜面的机械效率
19.(23-24八下·河北邯郸·期末)如图所示,物体重为300N,用沿斜面方向大小为200N的拉力F将其拉上斜面,斜面高度,长为4m,则此过程中拉力做的有用功为______J;斜面的机械效率为______%;物体受到斜面摩擦力的大小为______N。
【答案】600 75 50
【来源】河北省邯郸市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【解析】[1]利用斜面是为了提升物体时能够省力,目的是提升物体,所以克服物体的重力做功为有用功,此过程中有用功为
[2]拉力做的总功为
则斜面的机械效率为
[3]沿斜面向上拉物体过程中克服斜面对物体的摩擦力所做的功是额外功,此过程中额外功是
物体受到斜面的摩擦力大小为
20.(23-24八下·河北保定定州·期末)0.如图所示,沿斜面向上匀速拉一个重为5N的物体到斜面顶端,斜面长1m,高0.3m,拉力做功为2J,则使用该斜面所做的有用功为______J,这个斜面的机械效率为______,物体所受斜面的摩擦力为______N。
【答案】1.5 75% 0.5
【来源】河北省保定市定州市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】[1]由题意可知,有用功为克服物体重力所做的功,即可得有用功为
[2]因为拉力做的功,即总功为2J,所以这个斜面的机械效率为
[3]又因为,所以使用该斜面所做的额外功为
因为克服摩擦力做的功是额外功,所以根据可得,物体所受摩擦力为
21.(23-24八下·河北唐山迁安·期末)如图所示,用8N的力把质量1kg的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,斜面长10m,高6m,则物体受到的摩擦力是______N,该斜面的机械效率是______。
【答案】2
【来源】河北省唐山市迁安市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】[1]拉力做的有用功为
拉力做的总功为
拉力做的额外功为
物体受到的摩擦力是
[2]该斜面的机械效率是
测量滑轮组的机械效率
1.(23-24八下·河北石家庄桥西区·期末)小明用质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组,完成“测滑轮组机械效率的实验”,请回答下列问题:
实验次数
钩码重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(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
3.2
0.3
83%
4
8
0.1
2.7
0.4
(1)只要滑轮组结构一定,则测滑轮组机械效率时,实验器材可以不需要___________;
(2)第4次实验的机械效率为___________(保留一位小数),并在图丁中画出相应的滑轮组绕线方法;( )
(3)通过比较___________(填实验次数的序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组机械效率越高;
(4)已知弹簧测力计的量程为“0~5N”,则利用此弹簧测力计提升物体时,忽略绳重和摩擦,甲、乙两个滑轮组中,甲的最大机械效率___________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的最大机械效率。
【答案】刻度尺 74.1% 2、3 小于
【来源】河北省石家庄桥西区2023-2024学年八年级下学期期末质量监测物理试题
【解析】(1)[1]滑轮组机械效率
滑轮组结构一定时,n相同,所以测量滑轮组机械效率时,不需要用刻度尺测量s和h。
(2)[2]由表格数据可知,第4次实验的机械效率
[3]由第4次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
所以滑轮组绕线方法如下:
(3)[4]由第1次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
由第2次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
由第3次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
所以2,3次实验中是用的同一滑轮组,实验序号3中,物重更重,滑轮组机械效率更高;说明:同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组机械效率越高。
(4)[5]甲和乙绳子的绕法不同,其它相同情况时,滑轮组的机械效率相同;若实验中使用的弹簧测力计的量程为“0~5N”,忽路绳重和摩擦,甲由两段绳子承担动滑轮和物体的重,乙由三段绳子承担动滑轮和物体的重,所以乙能提起更重的物体,所以乙的机械效率更高。
2.(23-24八下·河北石家庄第七中学·期末)某同学用如图甲所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,实验数据记录如表乙所示。下列说法错误的是( )
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
η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.2
1.9
0.6
70.2%
A.实验时应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高
B.通过第1次和第2次实验数据可初步得出结论:滑轮组的机械效率与重物上升高度无关
C.通过第2次和第3次实验数据可初步得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高
D.3次实验中,滑轮组所做的额外功不变
【答案】D
【来源】河北省石家庄市第七中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.实验时为了使示数稳定,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,故A正确,A不符合题意;
B.由表格中数据得,第1次和第2次实验中滑轮组拉动重力相同的钩码移动上升不同的高度,滑轮组的机械效率相同,说明滑轮组的机械效率与重物上升高度无关,故B正确,B不符合题意;
C.由表格中数据得,第2次和第3次实验中滑轮组拉动重力不同的钩码移动上升相同的高度,钩码的重力越大,滑轮组的机械效率越高,可初步得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,故C正确,C不符合题意;
D.3次实验中,动滑轮的重力相同,动滑轮上升的高度不同,则滑轮组所做的额外功不同,故D错误,D符合题意。
故选D。
3.(23-24八下·河北承德·期末)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙、丙所示,每个钩码重力相同,三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为,甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为。下列说法错误的是( )
A.实验时,需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计
B.实验需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺
C.
D.
【答案】D
【来源】 河北承德市2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.实验中,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,便于刻度尺测量竖直方向的距离,由二力平衡的条件可知,只有竖直匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才和绳子的拉力相等,故A正确,不符合题意;
B.根据
可知,实验中需要测量物重、绳子自由端和物体上升的距离、拉力大小,因此需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺,故B正确,不符合题意;
C.根据
可知,承担物重的绳子股数和动滑轮重力相同,物体越重,拉力越大,因为
所以
故C正确,不符合题意;
D.根据
可知,同一滑轮组,物体重力越大,机械效率越高,因为
所以
故D错误,符合题意。
故选D。
4.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)某实验小组测量如图滑轮组的机械效率,实验中使用的滑轮完全相同,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%
2
4
0.1
1.4
0.5
3
6
0.1
2.4
0.3
83%
(1)通过表中数据可分析出实验次数1是用_________(选填“甲”或“乙”)图做的实验;
(2)请在表中空白处填上恰当的数据_________;(百分号前保留整数)
(3)通过实验次数1和实验次数2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,动滑轮越重,滑轮组的机械效率_________;
(4)比较实验次数1和实验次数3可得出结论:使用同一滑轮组,_________,滑轮组的机械效率越高。
【答案】甲 57% 越低 提升的物体越重
【来源】河北省石家庄市栾城区2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【解析】(1)[1]通过表中数据可分析出实验次数1,物体上升高度是绳端移动距离的3倍,则实验次数1是用甲图做的实验。
(2)[2]空白处的机械效率为
(3)[3]通过实验次数1和实验次数2的数据分析,提升重物的重力一定时,有用功相同,动滑轮越重,额外功就越多,有用功占比就越低,则滑轮组的机械效率越低。
(4)[4]比较实验次数1和实验次数3的数据分析,使用同一滑轮组,提升重物的重力越大,有用功就越多,有用功占比就越高,则滑轮组的机械效率越高。
5.(23-24八下·河北廊坊霸州·期末)小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表所示:
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应在______(选填“匀速拉动”或“静止”)时读数;
(2)第1次实验中有用功为______J,机械效率为______;(结果保留一位小数)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用______图做的;
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;
(5)通过比较1、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越______;
(6)根据以上结论,以下不能提高机械效率的是______(填字母)。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
【答案】匀速拉动 0.4 74.1% 乙 增加物重 低 D
【来源】河北省廊坊市霸州市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】(1)[1]在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数,只有当弹簧测力计匀速拉动时,拉力大小才等于弹簧测力计的示数,且示数稳定,这样便于读数。
(2)[2]第1次实验中有用功为
[3]第1次实验中总功为
机械效率为
(3)[4]由表格数据可知,第2次实验中,承担物重的绳子股数为
由题意可知,第2次实验中,钩码的个数为
因此第2次实验是用图乙做的。
(4)[5]分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,钩码越重,机械效率越高,因此可知,使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率。
(5)[6]分析第1、4次实验数据,第1次实验中,承担物重的绳子股数为
动滑轮重为
第4次实验中,承担物重的绳子股数为
动滑轮重为
故第4次实验中动滑轮较重,故由表格数据可知,提升的物重相同,动滑轮重力越大,机械效率越低。
(6)[7]A.分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率;故A不符合题意;
B.分析第1、4次实验数据可知,提升的物重相同时,动滑轮重力越大,机械效率越低,即剑侠动滑轮重力可以提高机械效率;故B不符合题意;
C.机械加润滑油,可以减小额外功,在有用功不变的前提下,有用功和总功的比值增大,机械效率增大;故C不符合题意;
D.由3、4组实验数据可知,使用同一滑轮组提升相同的重物,物体被提升的高度改变,机械效率不变,可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。因此增加重物上升高度不能提高机械效率。故D符合题意。
故选D。
6.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数
钩码重
钩码上升高度
测力计拉力
测力计移动距离
机械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
2
4
0.1
1.6
3
4
0.1
1.1
0.5
(1)表格中第2次测力计自由端移动的距离__________;
(2)在实验操作中应竖直向上__________拉动弹簧测力计,小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法__________(选填“正确”或“不正确”),理由是_________________________;
(3)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,____________________可以提高滑轮组的机械效率;
(4)由第2、3次实验可得结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(质量越大),滑轮组的机械效率__________(选填“越高”或“越低”)。
【答案】0.3 匀速直线 不正确 见解析 增大被提升重物的重力 越低
【来源】河北省唐山市丰润区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】(1)[1]第2次实验使用的滑轮组承担物重绳子的股数
测力计自由端移动的距离
(2)[2]为了确保拉力不变,弹簧测力计示数稳定,在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
[3][4]滑轮组运动和静止时摩擦力不同,弹簧测力计示数不同,且滑轮组静止时不做功不能测滑轮组的机械效率,故静止读数的操作是错误的。
(3)[5]比较第1次实验和第2次实验的实验数据可知,钩码重力增加,机械效率增大,故可得结论:使用同样的滑轮组,增大被提升重物的重力,可以提高滑轮组的机械效率。
(4)[6]由图与第2、3次实验可得结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(质量越大),所做的额外功越多,有用功不变,滑轮组的机械效率越低。
7.(23-24八下·河北唐山古冶区·期末)某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示(大滑轮的规格完全相同)。
实验次数
钩码重力
G/N
钩码上升高度
h/m
拉力
F/N
绳端移动距离
s/m
机械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.3
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
(1)第3次实验中所做的总功是______J,机械效率是______(百分号前保留一位小数);
(2)比较第1、2次实验,可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物时,______;
(3)比较第2、3次实验,可得结论;使用不同的滑轮组提升相同重物时,______;
(4)综上所述,提高机械效率的方法有______有用功,或______额外功(选填“减小”或“增大”)。
【答案】0.55 72.7% 见解析 见解析 增大 减小
【来源】河北省唐山市古冶区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)[1]由表格的第3次实验数据知,所做的总功
W总=Fs=1.1N×0.5m=0.55J
[2]所做的有用功
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
机械效率
(2)[3]第1、2次实验中,将不同重力的钩码提升相同的高度,机械效率不同,钩码越重,机械效率越大,所以可得:使用同一滑轮组提升不同重物时,提起重物越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)[4]由2、3次实验中,用不同滑轮组将相同钩码提升相同高度,图丙中,动滑轮的个数比图乙的多,则第3次实验中对应的机械效率更低。所以可得:动滑轮的个数越多(或越重),滑轮组的机械效率越低。
(4)[5][6]由以上分析可知,提升的重物越重,机械效率越大,增大物重即增大有用功,所以增大有用功可增大机械效率,另外减少动滑轮的个数,即减小所做的额外功可增大机械效率。
8.(23-24八下·河北邢台任泽区·期末)小明在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次序
钩码重力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
甲
4
0.1
2.7
0.2
74%
乙
4
0.1
1.8
0.3
74%
丙
8
0.1
3.1
0.3
86%
丁
8
0.1
2.5
①
②
(1)实验中要______拉动测力计,但边拉动边读数不方便,便使测力计停下来读数,导致测量数据______(选填“偏大”或“偏小”);
(2)表格中,①②两处的数据应该是______和______;
(3)通过比较______(填实验次序)两次实验数据得出结论: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;
(4)通过比较乙、丙两次实验数据得出结论:____________;
(5)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中可以提高机械效率的是____________。
A.增加物体提升的高度 B.加快提升物体的速度
C.减小动滑轮的重力 D.增加物体的重力
【答案】匀速 偏小 0.4 80% 甲乙 见解析 CD
【来源】河北省邢台市任泽区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,则由二力平衡可知,此时弹簧测力计的示数等于拉力大小。
[2]如果在弹簧测力计静止时读出了数据,由于没有克服滑轮与轴、绳与滑轮之间的摩擦,所以测力计示数偏小。
(2)[3]丁图中承担动滑轮的有效绳子为4段,所以绳子移动的距离为
[4]丁图实验中滑轮组的机械效率为
(3)[5]甲、乙两次实验中使用相同滑轮组提升相同重物时,承担动滑轮的绳子股数不同,滑轮组的机械效率相同,说明滑轮组的机械效率与绳子股数无关。
(4)[6]由乙、丙两次实验数据可知,滑轮组相同,重物的重力增大,滑轮组的机械效率也增大,故可得出结论:用同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(5)[7] A.增加物体提升的高度时,滑轮组所做的有用功和额外功均会增加,滑轮组的机械效率不会增加,故A不符合题意;
B.加快提升物体的速度,克服动滑轮所做的额外功不会减小,故滑轮组的机械效率不会增加,故B不符合题意;
C.减小动滑轮的重力,可以减小克服动滑轮重力所做的额外功,可以提升滑轮组的机械效率,故C符合题意;
D.增加物体的重力后,提升相同高度时,克服物体重力所做的有用功增大,而克服动滑轮重力所做的额外功不变,故滑轮组的机械效率增大,故D符合题意。
故选CD。
9.(23-24八下·河北张家口桥西区·期末)如图所示在研究滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率
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)实验过程中,应______拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,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______;
(3)分析1、2、3次实验的数据可得结论为______;
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是______。
A.增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快物体提升的速度
【答案】匀速竖直向上 0.6 0.075 62.5% 见解析 B
【来源】河北省张家口市桥西区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】(1)[1][2]实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为0.6N。
(2)[3][4]第2次实验时所做的有用功为
W有2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J
第2次做的总功
W总2=F2s2=0.8N×0.15m=0.12J
滑轮组的机械效率
(3)[5]分析1、2、3次实验的数据可知,滑轮组不变,钩码的重力越大,滑轮组的机械效率越大,可以得到使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)[6]A.增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大,故B符合题意;
C.分析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无关,由可知,机械效率与物体提升的速度无关,故C不符合题意。
故选B。
10.(23-24八下·河北张家口宣化区·期末)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示
次数
物体的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.2
1
0.6
66.7%
2
3
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
4
2
0.2
1.5
0.4
(1)第1次数据是图_________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)采用甲图装置实验时,应用手竖直向上_________拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升;
(3)比较1、2、3次实验数据可判定,在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越________;
(4)第4次实验中的机械效率为________;
(5)采用甲图装置实验时,若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】甲 匀速 大 66.7 偏小
【来源】 河北省张家口市宣化区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)[1]第1次数据是采用
的滑轮组得到的,因此是图甲所示的滑轮组测得的。
(2)[2]采用甲图装置实验时,应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升,是拉力大小不变。
(3)[3]由表格中数据得,1、2、3次都是使用甲滑轮组进行实验的,比较1、2、3次实验数据可判定,在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越大。
(4)[4]第4次实验中的机械效率为
(5)[5]采用甲图装置实验时,若弹簧测力计没有竖直向上拉,拉力会较大,拉动重物上升相同距离,有用功不变,拉力移动距离不变,总功变大,由得,测得的机械效率将偏小。
11.(23-24八下·河北邯郸肥乡区·期末)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
实验序号
动滑轮重G动/N
物重G/N
物体上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的机械效率
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法;______
(2)表格中空白处的数据为______;
(3)进一步分析可知,在动滑轮重和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与______和______有关;
(4)第1次实验中,物体上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为______W;
(5)该实验中用到的弹簧测力计量程为0~5N,只考虑滑轮重情况下,该滑轮组最高机械效率为______。
【答案】 66.7% 物重 摩擦 0.14 96.7%
【来源】河北省邯郸市肥乡区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】(1)[1]由表格数据知,物体上升高度为0.1m,动力作用点移动距离为0.3m,则滑轮组承重绳子为3根,那么绳子固定在动滑轮上,逐一绕过各个滑轮,作图如下:
(2)[2]表格的第3组数据中,提升物体所做的有用功
W额=Gh=4N×0.1m=0.4J
动力所做的总功
W总=Fs=2N×0.3m=0.6J
此时滑轮组的机械效率
(3)[3][4]由表格数据知,动滑轮的重力一定,物重越重,机械效率越大,所以该滑轮组的机械效率与物重有关。据,动力F大于,所以还需要考虑摩擦,动滑轮的重和绳重一定,滑轮与绳间摩擦不同,克服摩擦所做的额外功不同,机械效率也不同。所以该滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关。
(4)[5]第一次实验中,动力所做的总功
W总1=F1s=0.7N×0.3m=0.21J
动力的功率
(5)[6]弹簧测力计的量程为0~5N,则动力最大为5N,只考虑滑轮重时,能提升的最大物重
G大=2F大-G动=3×5N-0.5N=14.5N
此时滑轮组的机械效率最高为
12.(23-24八下·河北沧州·期末)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。
(1)实验中应______拉动弹簧测力计使钩码______上升;
(2)表格中编号①的数据应为______;编号②的数据应为______;
实验次数
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
(3)比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组,在其他条件相同时,提升物重越大,机械效率越______;
(4)如果在第一次实验时,忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重力为______N。
【答案】竖直向上 匀速 2.2 88.9% 高 0.4
【来源】河北省沧州市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量评估物理试题
【解析】(1)[1][2]实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码匀速上升,此时系统处于平衡状态,弹簧测力计示数大小才等于拉力大小。
(2)[3]第三次实验时的拉力如图所示,弹簧测力计的一大格为1N,每一大格分为5小格,每小格为0.2N,则弹簧测力计的分度值为0.2N,所以此时弹簧测力计的示数为2.2N,表格中编号①的数据应为2.2N。
[4]第二次实验时的机械效率为
编号②的数据应为88.9%。
(3)[5]实验选用的同一滑轮组,动滑轮的重力不变,每次实验做的额外功都相同,每次提升的钩码越重,做的有用功越多,滑轮组的机械效率就越高,所以由表中实验数据分析可知,使用同样的滑轮组,在其他条件相同时,提升物重越大,机械效率越高。
(4)[6]由于滑轮组上承担重量的绳子股数n=3,根据可知,动滑轮的重力为
13.(23-24八下·河北邯郸·期末)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。调平后,若在A处挂3个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,则需在B点挂___________个钩码。(每个钩码的重量相等)
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。
实验次数
滑轮材质
钩码的重力
钩码提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
铝
铝
铝
塑料
由图可知,第次实验中弹簧测力计示数为___________;
第次实验中滑轮组的机械效率为___________(结果保留整数);
分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明用图的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。某次实验测得物重、斜面长、高,若机械效率,则物体在斜面上受到的摩擦力为___________。
【答案】右 变大
【来源】河北省邯郸市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【解析】解:(1)[1]根据图1可知,杠杆的右端上翘,说明右端轻,因此需要将平衡螺母向右调节,直至杠杆水平平衡。
[2]设杠杆上每个小格的长度为,每个钩码的重力为,根据杠杆的平衡条件可得
解得
所以需要在点挂个钩码。
(2)①[3]根据图可知,测力计的分度值为,此时弹簧测力计示数为0.8N,则第次实验时测力计的示数为。
②[4]第次实验中,滑轮组所做的有用功为
所做的总功为
则滑轮组的机械效率为
③[5]使用滑轮组提升重物时,克服动滑轮重力做的功为额外功;由常识可知塑料滑轮比铝质滑轮的重力要小一些,则由表中、两次实验可知,提升同一物体时,第次实验时动滑轮重力较小,则额外功越小,且第次滑轮组的机械效率较高,所以,可得出结论:提升同一物体时,减小动滑轮的重力,滑轮组的机械效率将变大。
(3)[6]由题意知,利用斜面做的有用功为
该斜面所做的总功为
克服摩擦做的额外功
由可得,物体在斜面上受到的摩擦力为
机械效率的综合计算
1.(23-24八下·河北石家庄第四十八中学·期末)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深12m,物体重6000N,汽车匀速拉绳子时速度为3m/s,拉力为2.2×103N,受到的阻力为3×103N。求:将物体从井底拉至井口的过程中:
(1)绳子自由端移动的距离是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)汽车牵引力的功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【来源】 河北省石家庄市第四十八中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)由图可知,由3段绳子吊着动滑轮,所以,绳子自由端移动的距离是
(2)拉力做的总功为
有用功为
滑轮组的机械效率是
(3)汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力、汽车受到的阻力、绳子对汽车的拉力三力平衡,汽车的牵引力为
汽车牵引力的功率是
答:(1)绳子自由端移动的距离是;
(2)滑轮组的机械效率是;
(3)汽车牵引力的功率是。
2.(23-24八下·河北石家庄藁城区·期末)有一质量为1200kg,底面积是的物体先静置在水平地面上,然后用如图甲的起重车将物体匀速提升,图乙是起重机吊臂上的滑轮组的示意图,物体在10s内匀速上升了2.5m,滑轮组的机械效率为80%。(不考虑绳重,取)求:
(1)物体静置时对水平地面的压强?
(2)滑轮组所做的有用功?
(3)拉力F的大小?
(4)拉力F的功率?
【答案】(1);(2);(3);(4)
【来源】河北省石家庄市藁城区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】解:(1)物体的重力
物体静置时对水平地面的压强
(2)滑轮组做的有用功为
(3)由图可知,承担物重绳子的股数
滑轮组所做的总功为
根据可知,拉力F的大小为
(4)拉力的功率为
答:(1)物体静置时对水平地面的压强为;
(2)滑轮组所做的有用功为;
(3)拉力F的大小为;
(4)拉力F的功率为。
3.(23-24八下·河北石家庄栾城区·期末)如图所示,图甲是一辆起重车的图片,图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次打捞作业中 将重为1.2×104N的货物A匀速提升过程的示意图,滑轮组上钢丝绳的拉力F为4800N, ( 已知动滑轮重为3000N, 货物A上表面未离开水面,不考虑绳重、摩擦及水对A的阻力。(g 取10N/kg)
(1)求货物A的质量;
(2)求货物A在水中被匀速向上提升的过程中受到的浮力大小;
(3)乙图中,货物A完全离开水面在空中被匀速提升2m 的过程中,求此时滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1.2×103kg;(2)600N;(3)80%
【来源】河北省石家庄市栾城区2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【解析】解:(1)货物A的质量
(2)由图可知,承担物重绳子股数为n=3,则由力的平衡得
3F+F浮=G物+G动
即
F浮=G物+G动-3F=1.2×104N+3000N-3×4800N=600N
(3)货物A完全离开水面后,浮力消失,此时的拉力为F'则
3F'=G物+G动=1.2×104N+3000N=1.5×104N
解得F'=5000N。因为h=2m,则
s=3h=3×2m=6m
滑轮组的机械效率
答:(1)货物A的质量为1.2×103kg;
(2)货物A在水中被匀速向上提升的过程中受到的浮力大小为600N;
(3)此时滑轮组的机械效率为80%。
4.(23-24八下·河北石家庄新华区·期末)如图甲所示是石家庄地铁施工时使用的起重机,图乙为起重机上滑轮组的示意图。某次施工时,利用该滑轮组将施工材料从地面匀速送到10m深的地下用时20s,若施工材料的质量为0.4t,拉力F的功率为3000W。求此过程中:(g取10N/kg)
(1)重力对施工材料做的功;
(2)拉力F的大小;
(3)该滑轮组的机械效率(保留一位小数)。
【答案】(1);(2);(3)66.7%
【来源】河北省石家庄市新华区2023-2024学年八年级下学期期末检测物理试题
【解析】解:(1)施工材料的重力
G=mg=0.4×1000kg×10N/kg=4000N
重力做的功
(2)运送材料的速度
由图知,承担重物绳子的段数n=3,所以拉力移动的速度
v拉=nv=3×0.5m/s=1.5m/s
由P=Fv可得,拉力的大小
(3)拉力做的总功
滑轮组的机械效率
答:(1)重力对施工材料做的功为;
(2)拉力F的大小为2000N;
(3)该滑轮组的机械效率为66.7%。
5.(23-24八下·河北石家庄裕华区·期末)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组匀速运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙(忽略滑轮摩擦及绳重)。求:
(1)滑轮组机械效率最低时,将货物匀速向上提高了6m,工人对货物所做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)该工人用此滑轮组运送货物的最大机械效率。(保留一位小数)
【答案】(1)1800J; (2)200N; (3)88.9%
【来源】河北省石家庄市裕华区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】解:(1)由图乙知,滑轮组机械效率最低为η=60%时,货物的重力G=300N, 工人对货物做的有用功
(2)由图甲知,承担物重的绳子股数n=3,由
可得, 此时绳子自由端的拉力
忽略滑轮摩擦及绳重,根据可得, 动滑轮的重力
(3)工人的重力
工人对绳子的最大拉力等于工人的重力,即
F大=G人=600N
拉力最大时的货物重
滑轮组的最大机械效率
答:(1)工人对货物所做的有用功为1800J;
(2)动滑轮的重力为200N;
(3)该工人用此滑轮组运送货物的最大机械效率为88.9%。
6.(23-24八下·河北/石家庄长安区·期末)如图所示,起重机是通过电动机拉动绳子乙带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出)。质量为90kg的货箱A放在水平地面上,与地面的接触面积为。在匀速拉起货箱A过程中,电动机将绳子乙匀速收起了12m,绳子乙的拉力F做了的功,滑轮组所做的额外功为(不计绳重和摩擦,)。
(1)求拉力F的大小;
(2)匀速拉起货箱的过程中,求滑轮组的机械效率;
(3)绳子乙的拉力为400N时,货箱未离开地面,求此时货箱对地面的压强。
【答案】(1)500N;(2)60%;(3)600Pa
【来源】河北省/石家庄市长安区2023-2024学年八年级下学期期末检测物理试题
【解析】解:(1)电动机将绳子乙匀速收起了12m,绳子乙的拉力F做了的功,拉力F
(2)匀速拉起货箱的过程中,有用功
机械效率
(3)物体上升高度
滑轮组绳子段数
不计绳重和摩擦,动滑轮重力
绳子乙的拉力为400N时,滑轮组对物体拉力
货箱对地面的压强
答:(1)拉力F的大小为500N;
(2)滑轮组的机械效率为60%;
(3)此时货箱对地面的压强为600Pa。
7.(23-24八下·河北唐山丰润区·期末)明明利用了如图所示的滑轮组提升重物,在内将一个重为的包裹匀速提升,所用的拉力为(不计绳重和摩擦)。
求:
(1)拉力所做的功;
(2)滑轮组的机械效率(百分号后保留一位小数);
(3)若仍用该滑轮组提升一个重为的物体,此时滑轮组的机械效率为多少?(百分号后保留一位小数)
【答案】(1);(2);(3)
【来源】河北省唐山市丰润区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】解:(1)由图可知,重物由2段绳子承担,绳子移动的距离为
拉力所做的功为
(2)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为
滑轮组的机械效率为
(3)做的额外功
动滑轮重力
。
当该滑轮组提升一个重为的物体时,滑轮组的机械效率为
答:(1)拉力所做的功为720J;
(2)滑轮组的机械效率83.3%;
(3)若仍用该滑轮组提升一个重为的物体,此时滑轮组的机械效率为86.7%。
8.(23-24八下·河北唐山路北区·期末)如图所示,工人用拉力匀速提升重的货物,在内货物上升了,所用的拉力为,不计绳重及摩擦。
(1)求拉力的功率;
(2)求动滑轮重;
(3)当物体重力增大到时,滑轮组的机械效率为多少?
【答案】(1)200W;(2)150N;(3)90%
【来源】河北省唐山市路北区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】解:(1)动滑轮上有两段绳子,则拉力移动的距离
拉力F做的总功
拉力F的功率
(2)不计绳重及摩擦,则拉力
由此可得动滑轮的重力
(3)物体重力为1350N时滑轮组的机械效率
答:(1)拉力F的功率为200W;
(2)动滑轮重150N;
(3)当物体重力增大到1350N时,滑轮组的机械效率为90%。
9.(23-24八下·河北邢台部分校·期末)小明利用如图所示滑轮组给楼上居民运送物资,站在水平地面上的小明将重为560N的物资在15s内匀速提升3m,小明对绳子末端的拉力F的大小为350N,已知小明自身重力为580N,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:
(1)在图中作出物资所受重力的示意图(“O”为物资的重心);
(2)物资移动的速度;
(3)此时滑轮组的机械效率;
(4)站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重。
【答案】(1)见解析;(2)0.2m/s ;(3)80% ;(4)1020N
【来源】河北省邢台市部分校2023-2024学年八年级下学期期末联考物理试题
【解析】解:(1)由题可知,物资重为560N,重力的方向始终竖直向下,如图所示:
(2)物资在15s内匀速提升3m,物资移动的速度
(3)由图可知,n=2,滑轮组的机械效率
(4)由于不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,根据可知动滑轮的重力
G轮=nF-G=2×350N-560N=140N
小明自身重力为580N,则绳子自由端的最大拉力
F′=G人=580N
根据可知此滑轮组能提升的最大物重
G′=nF′-G轮=2×580N-140N=1020N
答:(1)物资所受重力的示意图,如图所示:
(2)物资移动的速度为0.2m/s;
(3)此时滑轮组的机械效率为80%;
(4)站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重为1020N。
10.(23-24八下·河北邢台南宫·期末)如图甲所示,塔式起重机在建设美好家园中大显身手,抽象出来的物理模型如图乙所示,AB是竖直支架,CD是水平臂,OC段为平衡臂,C端装有配重体,OD段为吊臂。E处装有滑轮,其钢丝绳穿绳简化示意图如图丙所示。
(1)某待起吊货物的重为,货物与水平地面的接触面积为,则货物静止在水平地面上时对地面的压强是多少?
(2)已知配重体的重为,,,若不计水平臂和滑轮重及部件间的摩擦,在E处可起吊货物的最大重是多少?
(3)某次将重为8000N的货物竖直匀速提升5m,作用在连接起升电动机上的钢丝绳的拉力为5000N。则图丙中滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)3×105Pa;(2)3×104N;(3)80%
【来源】 河北省邢台市南宫市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】解:(1)货物静止时对地面的压力大小等于货物的重力,则货物对地面的压强为
(2)根据杠杆的平衡条件,在E处可起吊的货物的最大重
(3)丙图中连在动滑轮上绳子的段数为2,则滑轮组的机械效率为
答:(1)货物静止在水平地面上时对地面的压强是3×105Pa;
(2)在E处可起吊货物的最大重是3×104N;
(3)图丙中滑轮组的机械效率是80%。
11.(23-24八下·河北邢台任泽区·期末)如图所示,重500N的小明利用该滑轮组用时5s将300N的重物匀速向上提升到6m高的平台上,绳子自由端的拉力为200N,不计绳重和摩擦,求:
(1)绳子自由端的移动速度;
(2)拉力做功的功率;
(3)若不考虑绳子的最大拉力,求该滑轮组的最大效率。
【答案】(1)2.4m/s;(2)480W;(3)83.3%
【来源】河北省邢台市任泽区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)首先,我们需要确定绳子自由端移动的距离。由于滑轮组有2段绳子承担着物重,因此当物体上升h=6m时,绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×6=12m接下来,我们计算绳子自由端的移动速度。已知用时t=5s,所以速度为
(2)拉力做的功为总功,根据功的公式计算
W总=Fs=200×12=2400J拉力的功率为
(3)首先,我们需要求出动滑轮的重力。由于不计绳重和摩擦,根据滑轮组的性质,有
将已知的F=200N和G物=300N代入上式,解得
G动=2F−G物=2×200−300=100N接下来,我们考虑滑轮组的最大效率。当提升物体的重力最大时(即等于人的重力G人=500N),滑轮组的效率最高。此时,有用功为W有用=G人h,总功为
其中,为提升最大物重时的拉力,由滑轮组性质得
所以,滑轮组的最大效率为
答:(1)绳子自由端的移动速度为2.4m/s;
(2)拉力做功的功率为480W;
(3)该滑轮组的最大效率约为83.3%。
12.(23-24八下·河北张家口·期末)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做的总功;
(3)此过程中该装置的机械效率;
(4)工人做功的功率。
【答案】(1)1380J;(2)1500J;(3)92%;(4)75W
【来源】河北省张家口市2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】解:(1)工人做的有用功:
W有=Gh=230N×6m=1380J
(2)工人做的总功:
W总=Fs=Fnh=125N×2×6m=1500J
(3)此过程中该装置的机械效率:
(4)工人做功的功率:
答:(1)工人做的有用功为1380J;(2)工人做的总功为1500J;(3)此过程中该装置的机械效率为92%;(4)工人做功的功率为75W。
13.(23-24八下·河北张家口万全区·期末)如图用滑轮组提起重630N的物体,绳子自由端拉力F为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升3m,不计摩擦和绳重,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功
(2)滑轮组的机械效率.
(3)拉力做功的功率.
【答案】(1)1890J;(2)70%;(3)180W
【来源】河北省张家口市万全区2023—2024学年八年级下学期期末学业水平测试物理试题
【解析】(1)滑轮组对重物所做的有用功:
W有用=Gh=630N×3m=1890J;
(2)由图知,n=3,s=3h=3×3m=9m,
总功为:W总=Fs=300N×9m=2700J;
机械效率为;
.
(3)做功时间为:
;
做功功率为;
.
14.(23-24八下·河北保定定州·期末)4.为了有效缓解停车难问题,人们建了一种塔式立体停车库,是目前空间利用率较高的机械式停车设备。其运行原理如图所示,电动机通过钢绳拉动提升装置将车辆升降到指定层,然后用横移装置(图中未画出)将车辆送入或送出车位,从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢绳做功的功率为15kW,在某次停车时,质量为1.5t的某车辆以0.5m/s的速度被匀速提升6m后,再由横移装置将该车辆送入车位。
(1)已知车轮与载车板的总接触面积是750cm2,则该车辆对载车板的压强是多少?
(2)提升装置对该车辆做了多少有用功?
(3)提升该车辆时电动机对钢绳的拉力是多少?
(4)提升装置提升该车辆时的机械效率是多少?
【答案】(1)2×105Pa;(2)9×104J;(3)7500N;(4)50%
【来源】河北省保定市定州市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】
解:(1)车辆对载车板的压力
F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
车辆对载车板的压强
(2)提升装置对车辆做的有用功
W有=Gh=1.5×104N×6m=9×104J
(3)由图可知,动滑轮上绳子的根数n=4,则电动机拉钢绳的速度
v=4×0.5m/s=2m/s
电动机对钢绳的拉力
(4)车辆匀速升高的时间
电动机对钢绳拉力做的总功
W总=Pt=15×103W×12s=1.8×105J
则提升装置提升车辆的机械效率
答:(1)该车辆对载车板的压强是2×105Pa;
(2)提升装置对该车辆做的有用功为9×104J;
(3)提升该车辆时电动机对钢绳的拉力是7500N;
(4)提升装置提升该车辆时的机械效率是50%。
15.(23-24八下·河北保定高碑店·期末)如图所示,某建筑工地上,工人在2s内将重为300N的建材匀速提升了0.4m。滑轮组的机械效率为60%,工人的体重为65kg,不计绳重及摩擦,g取10N/kg。
(1)求绳子自由端移动的速度;
(2)求工人提升建材时拉力的功率;
(3)若工人双脚与水平地面的总接触面积为,求工人提升建材时对水平地面的压强。
【答案】(1)0.4m/s;(2)100W;(3)
【来源】河北省保定市高碑店市2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】解:(1)根据题意可知,动滑轮上承担物重的绳子股数,绳子自由端在2s内移动的距离是
绳子自由端移动的速度是
(2)工人提升建材时做的有用功是
工人提升建材时做的总功是
工人提升建材时拉力做功的功率是
(3)工人的重力是
绳子对工人的拉力与工人对绳子的拉力是相互作用力,大小相等,为
工人对地面的压力与地面对工人的支持力是一对相互作用力,大小相等,为
工人对地面的压强是
答:(1)绳子自由端移动的速度是0.4m/s;
(2)工人提升建材时拉力做功的功率是100W;
(3)工人对地面的压强是。
16.(23-24八下·河北沧州任丘·期末)小悦用如图所示的滑轮组,在10s内将重为600N的物体A匀速提升了2m.已知绳子自由端所用的拉力为200N.(不计摩擦及绳重)
(1)小悦做了多少有用功?
(2)小悦做功的功率是多少?
(3)该滑轮组的机械效率?
【答案】(1)1200J;(2)160W;(3)75%
【来源】河北省沧州市任丘市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量评估物理试题
【解析】解:(1)小悦做的有用功
(2)由于滑轮组有4段绳子承担物重,绳子自由端需要移动的距离
小悦做的总功是
小悦做功的功率是
(3)该滑轮组的机械效率
答:(1)小悦做了1200J有用功;
(2)小悦做功的功率是160W;
(3)该滑轮组的机械效率是75%。
17.(23-24八下·河北邯郸·期末)如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图。与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15kW。物体A重1600N,动滑轮重400N。不计绳重及滑轮组的摩擦。求:
(1)物体A匀速提升2m的过程中,小车所做的有用功?
(2)滑轮组提升物体A时的机械效率?
(3)若要求被提升重物以1m/s的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重量?
【答案】(1)3200J;(2)80%;(3)14600N
【来源】河北省邯郸市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)小车所做的有用功
(2)不计绳重及滑轮组的摩擦,滑轮组提升物体A时的机械效率
(3)由图可知
当重物以的速度匀速上升时,小车前进的速度为
由得,小车提供给绳子的最大拉力
小车提供给绳子的最大拉力小于绳子能承受的最大拉力6000N,则对滑轮受力分析可得
即
代入得,整个装置工作过程中所能提升重物的最大重量为
答:(1)物体A匀速提升2m的过程中,小车所做的有用功3200J;
(2)滑轮组提升物体A时的机械效率80%;
(3)则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重量为。
18.(23-24八下·河北邯郸丛台区邯郸汉光中学·期末)8.某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求
(1)克服钢板重力做的功;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
【答案】(1);(2);(3)84.7%
【来源】 河北省邯郸市丛台区邯郸市汉光中学2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【解析】解:(1)克服钢板重力做的功为
(2)起重机的滑轮组做的总功为
由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为
(3)起重机的滑轮组做的额外功为
动滑轮的重力为
滑轮组满载时的机械效率为
答:(1)克服钢板重力做的功为3.6×105J;
(2)钢丝绳的拉力为1.125×104N;
(3)滑轮组满载时的机械效率为84.7%。
19.(23-24八下·河北衡水第三中学·期末)如图所示,重为900N的物体,它与水平地面的接触面积为。工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为。求:
(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强。
【答案】(1)240W;(2)75%;(3)2000Pa
【来源】河北省衡水市第三中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)根据图示可知,有2段绳子拉着动滑轮,拉力移动速度
工人师傅拉绳的功率
(2)机械效率
(3)不计摩擦及绳重,绳端的拉力
所以动滑轮重
小明拉绳子时的最大拉力等于其重力
所以绳子对物体的最大拉力
物体对地面的最小压力
受力面积
物体对地面的最小压强
答:(1)工人师傅拉绳的功率为240W;
(2)滑轮组的机械效率为;
(3)物体对地面的最小压强为2000Pa。
20.(23-24八下·河北廊坊安次区·期末)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深12m,物体重6000N,汽车匀速拉绳子时速度为3m/s,拉力为2.2×103N,受到的阻力为3×103N。求:将物体从井底拉至井口的过程中:
(1)绳子自由端移动的距离是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)汽车牵引力的功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【来源】河北省廊坊市安次区2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题
【解析】解:(1)由图可知,由3段绳子吊着动滑轮,所以,绳子自由端移动的距离是
(2)拉力做的总功为
有用功为
滑轮组的机械效率是
(3)汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力、汽车受到的阻力、绳子对汽车的拉力三力平衡,汽车的牵引力为
汽车牵引力的功率是
答:(1)绳子自由端移动的距离是;
(2)滑轮组的机械效率是;
(3)汽车牵引力的功率是。
21.(23-24八下·河北廊坊三河·期末)如图所示,体重为600N的工人站在水平地面上,用滑轮组在10s内将重为1200N的货物匀速提升2m,此过程中工人拉力F的功率为300W,不计绳重和摩擦。(g取)求:
(1)工人做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若工人双脚与地面总接触面积为,计算工人对水平地面的压强。
【答案】(1)2400J;(2)80%;2000Pa
【来源】河北省廊坊市三河市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)工人做的有用功
(2)此过程中工人拉力F的功
滑轮组的机械效率
(3)由图可知,滑轮组的承重绳子段数为3,匀速提升重为1200N的重物时,绳子自由端移动的距离是
绳子端的拉力
工人对水平地面的压力
工人对水平地面的压强
答:(1)工人做的有用功是2400J;
(2)滑轮组的机械效率是80%;
(3)工人对水平地面的压强是2000Pa。
22.(23-24八下·河北廊坊香河四中·期末)建筑工地上起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速吊起重为的物体时,物体6s内上升了7.5m,在此过程中,拉力F为,不计绳重和摩擦。求:
(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率(保留一位小数);
(3)拉力F的功率。
【答案】(1);(2)88.9%;(3)9000W
【来源】河北省廊坊市香河四中2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)滑轮组所做的有用功
(2)滑轮组的动滑轮绕3段绳,总功
滑轮组的机械效率
(3)拉力F的功率
答:(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率88.9%;
(3)拉力F的功率9000W。
23.(23-24八下·河北秦皇岛·期末)3.重为280N、底面积为的物体静止在水平地面上。用如图所示的滑轮组将物体匀速竖直提升5m,已知动滑轮重40N,不计绳重和摩擦。求:
(1)物体挂上动滑轮的挂钩前,静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力F所做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1);(2)1600J;(3)87.5%
【来源】 河北省秦皇岛市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)提升之前,物体静止在水平地面上,则物体对地面的压力
对地面的压强
(2)由图知道,,不计绳重和摩擦,拉力的大小
拉力F所做的功
(3)该滑轮组的机械效率
答:(1)物体挂上动滑轮的挂钩前,静止在水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa;
(2)拉力F所做的功为1600J;
(3)滑轮组的机械效率为87.5%。
24.(23-24八下·河北秦皇岛海港区·期末)4.目前我国大力推广电动汽车,因为它节能、环保。如图所示停放在水平地面上的某品牌电动汽车,该汽车在平直公路上匀速直线行驶8km的过程中,汽车克服阻力所做的有用功为1.2×107J,汽车的部分数据如下表。求: (g取10N/kg)
(1)电动汽车受到的重力;
(2)电动汽车静止时对水平地面的压强;
(3)汽车所受阻力的大小;
(4)假如汽车行驶时间为250s,求汽车的机械效率。
汽车总质量(kg)
1600
停放时每个轮胎与地面的接触面积 (cm2)
200
总功率(kW)
60
【答案】(1);(2);(3)1500N;(4)80%
【来源】河北省秦皇岛市海港区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)根据G=mg可得,电动汽车受到的重力为
(2)电动汽车静止时对水平地面的压力为
根据可得,电动汽车静止时对水平地面的压强为
(3)根据可得,汽车所受阻力的大小为
(4)根据W=Pt可得,汽车所做的总功为
所以汽车的机械效率为
答:(1)电动汽车受到的重力为;
(2)电动汽车静止时对水平地面的压强为;
(3)汽车所受阻力的大小为1500N;
(4)假如汽车行驶时间为250s,汽车的机械效率为80%。
25.(23-24八下·河北石家庄第七中学·期末)利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为60N,边长为 10cm 的正方体物体,拉力F的大小为5N ,物体在水平地面上匀速运动时,受到地面对它的摩擦力为 8N 。求:
(1)正方体物体对地面的压强是多少?
(2)若在拉力F 作用下物体以 0.2m/s的速度匀速拉了 4s,求拉力F的功率多大?
(3)此时该滑轮组的机械效率为多少?
【答案】(1)6000Pa;(2)2W;(3)80%
【来源】河北省石家庄市第七中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)正方体对地面的压强
(2)由图示知,滑轮组承重绳子为2根,绳子自由端移动的速度
v1=2v=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力的功率
P总=Fv1=5N ×0.4m/s=2W
(3)拉动重物的功率
P有=fv=8N×0.2m/s=1.6W
滑轮组的机械效率
答:(1)正方体物体对地面的压强为6000Pa;
(2)拉力F的功率为2W;
(3)此时该滑轮组的机械效率为80%。
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