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11.3机械效率 课后练习题2024-2025学年物理沪科版八年级下册
一、单选题
1.为了粉刷教室,需要将涂料运到五楼。工人师傅可以采用的方法有:用人直接搬运上去;用定滑轮提上去;用动滑轮提上去。在这几种方法中( )
A.最省力的是 B.效率最高的是
C.做有用功最多的是 D.效率最高的是
2.将动滑轮改为定滑轮使用后,在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度,则改动后与改动前比较( )
A.节省了力 B.提高了功率
C.降低了效率 D.提高了效率
3.如图,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用、匀速提升重力为、的A、B两个物体。物体提升相同高度,不计绳重和摩擦,下列说法一定正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
4.如图两个滑轮组中,每个轮的重相等,每个钩码的重也相等,相同时间内把钩码提升相同的高度,所用拉力分别为F1、F2,拉力所做的功分别为W1、W2,拉力的功率分别为P1、P2,两个滑轮组的机械效率分别为η1、η2,若不计绳重和摩擦,则下列说法中正确的是
A.F1>F2 B.η1>η2 C.W1>W2 D.P1>P2
5.利用等重滑轮,分别采用如图所示的两种方式提升同一重物,升高相等高度.若绳重和摩擦不计,下列分析中正确的是
A.乙绳自由端移动距离较大
B.乙绳自由端作用力较小
C.两种方式所做额外功相等
D.增大提升高度效率都变大
6.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
7.一个工人用图所示的滑轮组提升1000N的货物,所用拉力为600N,绳子自由端10s内拉下了10m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.总功是10000J,有用功是6000J
B.有用功是1000J,额外功是5000J
C.拉力做功为6000J,功率为1000W
D.总功是6000J,机械效率为83.3%
8.如图所示,用一长为1.2m的斜面将重6N的物体从底端沿斜面匀速拉到0.4m高度处,斜面的机械效率为60%.则该过程中( )
A.物体的动能变大
B.物体的内能不变
C.拉力做功为4J
D.物体受到的摩擦力为2.4N
9.甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中错误的是( )
A.若G1=G2,拉力做的有用功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功不相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
10.如图甲所示的装置是用来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系图像,如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
①此滑轮组动滑轮的重力为3N;
②当时,滑轮组机械效率;
③当时,弹簧测力计的示数为6N;
④此滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将达到100%。
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①②
二、填空题
11.建筑工人只用如图所示的装置将重80N的物体匀速提升5m,拉力是50N,此过程中滑轮组的机械效率是 ;若用该装置提升100N的重物,其机械效率的大小将 (选填“变小”、“变大”或“不变”).
12.如图所示,用相同的5N的推力将质量相同的甲乙两物体分别沿斜面和从底端推至顶端。已知斜面长5m,斜面长8m,推力对甲物体做的功大小为 ,将甲物体从底端推上顶端做的有用功与将乙物体从底端推上顶端做的有用功比较 (选填“大于”、“小于”或“等于” , 。(选填“大于”、“小于”或“等于”
13.如图所示,把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个光滑的斜面匀速拉到顶端A点,比较可知,拉力的大小 ,拉力做的功 (以上两个空均选填“相同”或“不同”)。
三、实验题
14.如图,某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表的实验数据。
(1)第1次实验中,木块所受摩擦力为 N;(计算结果保留1位小数)
(2)分析表中的数据可得出:在其他条件一定时,斜面越缓,越 (选填“省”或“费”)力;斜面越陡,机械效率越 (选填“高”或“低”);
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
(3)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和0.1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4N,他们测得这种情况下,斜面的机械效率为 ;把第4次与第 次测量结果相比较,还能得出:在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
15.在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利用如图所示的两组滑轮组进行了5次测量,测得数据如表:
实验次数
动滑轮重
物重
钩码上升高度
动力
动力作用点移动的距离
滑轮组的机械效率
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
0.5
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6
4
0.5
4
0.1
2
0.3
66.7
5
1
4
0.1
1.6
0.5
①
(1)表格中编号①处数据为 ;
(2)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与 有关;
(3)有的同学认为机械越省力,它的机械效率越高。你是用小明收集到的第 两组数据对比分析来判断这句话是错误的;若第5组实验时,钩码上升的时间为3s,则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为 W。用如图乙所示的滑轮组提升重物,若不计摩擦和绳重,绳子能承受的最大拉力为5N,则该滑轮组的最大机械效率为 ;
(4)在实验过程中弹簧测力计示数不稳定,有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难,可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数,他的观点是 (选填“正确”或“错误”)的;这样算得的机械效率值与实际值相比偏大,是因为读得弹簧测力计的示数 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
16.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,且AC=BC=OA;弹簧测力计始终竖直向上提杠杆。
(1)该实验中杠杆所做的额外功主要是 ;
(2)他将重为G的钩码悬挂在A点,在B点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,则此次杠杆的机械效率为η1= (用物理量的符号表示);
(3)若保持弹簧测力计位置不变,将钩码挂在C点,缓慢拉动弹簧测力计将杠杆提升与第一次相同的高度(不计摩擦),此次弹簧测力计的拉力F2做的功 第一次拉力做的功,此次杠杆的机械效率η2 η1(选填“>”或“<”或“=”);
(4)若保持钩码挂在A点位置不变,仅将弹簧测力计由B点移动到C,缓慢将杠杆提升与第一次相同的高度(不计摩擦),此时弹簧测力计示数与第一次相比 (选填“变大”或“变小”或“不变”),此次杠杆的机械效率为η3,则η3 η1。(选填“>”或“<”或“=”)
四、计算题
17.如图,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中;
(1)绳子自由端下降速度为多少m/s;
(2)滑轮组的机械效率为多少;
(3)拉力F的功率是多少W,如果重物为900N,则滑轮组的机械效率又为多少。
18.小钰用如图所示的装置,用5N的拉力F将重20N的物体,沿长5m高1m的斜面,从底端匀速拉到顶端,用时5s。求:
(1)拉力F移动的速度;
(2)拉力所做的功;
(3)该装置的机械效率。
19.如图所示,是建筑工地上常用的塔式起重机示意图。某次起重机将质量为0.8t的货物匀速提升9m,用时60s。求:(g取10N/kg)
(1)起重机提升货物过程中,起重机对货物所做了多少功?
(2)起重机提升货物过程中,对货物做功的功率是多少?
(3)若起重机的机械效率为80%,则起重机提升货物过程中做的额外功是多少?
20.用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为760N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F,将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度.拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:
(1)滑轮组提升重物所做的有用功W有;
(2)滑轮组提升重物的机械效率η;
(3)动滑轮的重力G动.
五、综合题
21.如图所示,某建筑工地上一台起重机在2min内将重30000N的混凝土预制料匀速提升了24m,已知起重机做的额外功是2.8×105J。g取10N/kg,请你回答下列问题∶
(1)起重机对混凝土预制料做了多少有用功?
(2)起重机对混凝土预制料做有用功的功率是多少?
(3)起重机的机械效率是多少?
(4)请你提出一种提升起重机的机械效率的具体方法。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B
2.D
3.C
4.B
5.C
6.D
7.D
8.C
9.D
10.A
11. 80% 变大
12. 25J 等于 大于
13. 不同 相同
14. 1.4 省 高 62.5% 2
15. 50 被提升的物重 4、5 0.1 96% 错误 偏小
16. 克服杠杆重力做的功 > > 变大 =
17.(1)0.2m/s;(2)80%;(3)50W,90%
18.(1)1m/s;(2)25J;(3)80%
19.(1)7.2×104J;(2)1200W;(3)1.8×104J
20.(1)3800J;(2)95%;(3)40N.
21.(1)720000J
(2)6000W
(3)72%
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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