摘要:
**基本信息**
围绕机械效率,通过基础辨析、综合计算与实验探究的三层设计,实现从公式应用到实际问题解决的知识进阶,适配新授课分层教学需求,培养物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|机械效率概念、公式及简单计算(题1-3、8-10)|以滑轮组省力判断、有用功计算为主,强化物理观念|
|综合应用|不同机械(滑轮组/斜面/杠杆)效率比较与计算(题4-7、11-15)|结合汽车吊装、斜面拉物等情境,提升科学推理能力|
|探究拓展|实验数据处理与效率影响因素分析(题12-13、16-21)|通过实验表格归纳规律,融入科学探究与社会责任|
内容正文:
八年级鲁科版物理下册第十章机械效率综合计算 答案
1、答案:B
解题过程:甲滑轮组承担物重的绳子段数 ,拉力 ;乙滑轮组 ,拉力 。
因为 ,所以乙更省力。
2、答案:A
解题过程:
· 有用功:,A 正确
· 总功:,功率 ,B 错误
· 机械效率:,D 错误
3、答案:A
解题过程:水平滑轮组
· 机械效率:,A 正确
· 水平拉动,动滑轮重力不做功,无法求动滑轮重,B 错误
· 拉力功率:,C 错误
· 重力方向无位移,重力做功为 ,D 错误
4、答案:BD
解题过程:水平滑轮组 ,总路程 ,
· 拉力总功:(接近 840J,题目数据取整),B 正确
· 额外功:,、 段 不同,额外功不等,C 错误
· 段摩擦力更大,有用功占比提升,机械效率变大,D 正确
5、答案:C
解题过程:
· 甲是定滑轮,不省力不省距离,A 正确
· 乙含动滑轮 + 杠杆自重,额外功最多,机械效率最低,B 正确
· 杠杆拉力竖直向上,力臂比不变,拉力大小不变,C 错误
· 物重越大,有用功占比越高,乙、丙机械效率越高,D 正确
6、答案:B
解题过程:滑轮组
· ① ,正确
· ② 摩擦力:,错误
· ③ 汽车速度 , 路程 ,,错误
· ④ 功率:,正确
综上,①④正确。
7、答案:ACD
解题过程:,绳端速度相等
· 甲 、乙 ,物体速度 ,,A 正确
· 有用功比:,B 错误
· 总功比:,比值 ,C 正确
· 机械效率比:,D 正确
8、答案:;
解题过程:
· 有用功:
· 总功:
· 额外功:
9、答案:;
解题过程:
· 上升速度:
· 机械效率:
10、答案:
解题过程:
11、答案:(1);(2);(3)
解题过程:
(1) 有用功:
(2) 总功:,,
(3) 可求:额外功、拉力功率;动滑轮重力因未知摩擦无法求,选①②。
12、答案:(1);;(2)无关;(3)物重;增大
解题过程:
(1) 测力计示数 ,
(2) 1、2 次机械效率相同,与提升高度无关
(3) 物重越大,机械效率越高;物重增大,额外功增大
13、答案:(1);(2);(3)低;(4)
解题过程:
(1)
(2) 物重越大效率越高, 对应物重大于,选
(3) 动滑轮越重,额外功越多,效率越低
(4) 点效率不为 0,物体重力大于 40N
14、答案:(1);(2);(3)
解题过程:
(1) 速度:
(2) ,,功率
(3) ,
15、答案:(1);(2);(3)
解题过程:
(1) 压强:
(2) ,功率
(3)
16、答案:(1);(2);(3);(4)
解题过程:
(1) 杠杆平衡:,得
(2) 压强:
(3) 总功:
(4) 功率:
17、答案:(1);(2);(3)
解题过程:
(1)
(2)
(3) 摩擦力:
18、答案:(1);(2)
解题过程:
、,得
(1)
(2) 时,,解得
19、答案:(1);(2)
解题过程:
(1) 压强:
(2)
20、答案:(1);(2);(3)
解题过程:
(1)
(2)
(3)
21、答案:(1);(2);(3);(4)
解题过程:
(1) 物体速度 ,时间
(2)
(3) 牵引力:
(4) 牵引力做功:
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$八年级鲁科版物理下册 第十章 第三节机械效率
1、如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两种滑轮组.提升相同重物时,更省力的是( ).
A.甲滑轮组 B.乙滑轮组 C.两者一样 D.无法判断
2、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80W
C.绳子自由端被拉下3m D.滑轮组的机械效率是60%
3、用如图所示的滑轮组,匀速直线拉动水平地面上重为35 N 的物体,手的拉力为20N,物体移动的速度为0.1m/s,物体受到地面的摩擦力为32N.不计绳重、滑轮组的摩擦,下列说法正确的是( ).
A.滑轮组的机械效率为80% B.动滑轮重为5N
C.拉力的功率为2W D.10s内物体的重力做功为35J
4、(多选)如图甲所示装置,小欢用力F 向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动,地面ab、bc粗糙程度不同.物体M 重为400N,动滑轮重为5N,ab=2m,bc=3m.物体M从a点到c点过程中,拉力F与M移动距离的关系如图5乙,不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦.对此过程的分析,下列结论正确的是( ) .
A.绳子自由端移动的距离为15m
B.拉力F做的功为840 J
C.拉力F在ab段做的额外功等于在bc 段做的额外功
D.物体从ab段到bc段,滑轮组的机械效率变大
5、如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重20N,杠杆(OB=2OA)重10N,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳重及摩擦,下列说法错误的是( ) .
甲 乙 丙
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力逐渐变小
D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高
6、如图所示,汽车通过滑轮组将物体吊起.已知汽车的质量为3x ,牵引力为4000N,对绳子的拉力为2500N;物体的重力为6 000N,物体匀速上升的速度始终为0.5m/s,汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍,g取10N/kg.下列说法中( ).
①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦力为150N
③汽车牵引力在4s内做的功为 ④汽车牵引力的功率为6000W
A.只有①正确 B.只有①④正确 C.只有①②正确 D.只有③④正确
7、(多选)如图所示,小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,绳端在相同时间内移动的距离相等.在提升过程中,若绳端拉力) 下列说法正确的是( ).
甲 乙
A.物体的速度之比 B.有用功之比
C.总功之比 D.机械效率之比-
8、如图所示,将质量为100kg的木箱,用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端,斜面长5m、高1.6m,在此过程斜面的机械效率为80%,则拉力做的有用功为 J,拉力所做的额外功
为 J.(g=10N/kg)
9、如图13所示,是小明同学在劳动实践基地体验的场景.他用160N的拉力将重240N的重物匀速提升2m,用时10s,此过程中重物上升的速度为 图13 m/s,滑轮组的机械效率为 ·
10、将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端.若斜面长L为1m,斜面高h为0.3m,拉力F为4N,拉力的功率为2W,则此过程中,斜面的机械效率是 %.
11、学校旁老旧小区正在改造施工.工人用如图所示的装置将质量为120kg 的建筑材料匀速提升了6m,用时10s.在此过程中,电动机对绳子的拉力为F,滑轮组的机械效率为80%,g 取10N/kg,求:
(1)滑轮组做的有用功; (2)拉力F的大小;
(3)根据已知条件,以下物理量:①滑轮组做的额外功,②拉力F的功率,③动滑轮的重力,
能求出的有 (填写序号).
12、某实验小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图甲所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如表所示.
实验次序
1
2
3
4
钩码所受的重力G/N
1
1
2
5
钩码提升高度h/m
0.1
0.2
0.1
0.1
拉力F/N
0.7
0.7
1.1
2.2
绳端移动距离s/m
0.2
0.6
0.3
0.3
机械效率η
47.6%
47.6%
60.6%
(1)第4次实验测得弹簧测力计示数如图乙所示,是 N,机械效率η约 (精确到0.1%)
(2)比较第1、2两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度 (选填“有关”或“无关”);
(3)比较第3、4两次实验数据可知,同一滑轮组, 越大,机械效率越高;第4次实验拉力做的额外功与第3次相比 (选填“增大”“减小”或“不变”).
13、在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示,实验数据记录如表:
甲 乙 丙 丁
次数
1
2
3
钩码重G/N
2
4
6
钩码上升距离h/cm
10
10
10
拉力F/N
0.8
1.5
2.2
绳端移动距离s/cm
30
30
30
机械效率
83.3%
90.9%
(1)表格中空白处数据应为 %(结果保留一位小数);
(2)分析表中数据推测,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为 ;
A.1N B.3N C.5N D.8N
(3)另一小组改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出丁图像,分析可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”);
(4)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析丁图中的A 点可知,被提升物体所受的重力一定 ;
A.小于40N B.等于40N C.大于40N
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14、在工地上,赵师博用如图17所示的滑轮组,将600N的木箱从地面匀速提升到6m高的地方,所用时间为60s,整个过程中滑轮组的机械效率是80%,不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量.求:
(1)木箱匀速上升的速度;
(2)整个过程中赵师博使用滑轮组提升木箱的功率;
(3)动滑轮的重量.
15、某小区业主购买了一台100英寸电视机,由于楼梯、电梯空间不足,工人师傅采取室外吊装方式上楼.已知电视机及包装箱总重720N,竖放时与水平地面的接触面积为 .吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m,示意图如图所示.每个滑轮重80N,不计绳重及摩擦,g取10N/kg.求:
(1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
16、俯卧撑是一项常见的体育健身活动.如图16所示是小明同学做俯卧撑时的示意图.小明重600N,1min内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高40cm.小明身体可视为杠杆,O点为支点,A'点为重心, OA=1m,B到O点的距离OB=1.5m.求:
(1)地面对手的支持力;
(2)若每个手掌的面积为0.02㎡,求双手对地面的压强;
(3)1min内小明所做的功;
(4)小明做功的功率.
17、如图所示,斜面长 s=1.5m,高h=0.3m.建筑工人将重 G=500N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力 F=150N.忽略绳子重力.求:
(1)该过程拉力F做的功;
(2)该装置的机械效率;
(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小.
18、小华利用如图26所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦.如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断,每次均匀速拉动绳子,且重物提升高度都为10m,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像.请回答以下问题:
(1)当货物重为1000N时,张强同学所做的总功为多少?
(2)当滑轮组的机械效率 η=80%时,物体重G是多少?
19、重300N的货物静止在仓库水平地面上,与地面的接触面积为800c㎡,工人用如图所示的滑轮组,将该货物匀速提升到3m高的货架上,工人对绳子竖直向下的拉力为200N.求:
(1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)滑轮组的机械效率.
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20、如图所示,重为1000N的物体在拉力F的作用下从斜面底端匀速运动到顶端,已知斜面的高h=80cm,斜面长s=2m,斜面的机械效率为50%.求:
(1)拉升重物所做的有用功;
(2)物体所受的拉力F;
(3)物体受到斜面的摩擦力f.
21、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10m,物体重N,汽车重N,汽车匀速拉绳子时的拉力N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍.求:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要的时间;
(2)滑轮组的机械效率;(保留一位小数)
(3)汽车的牵引力;
(4)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功.
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