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初中物理人教版八年级下册12.3 机械效率优秀同步测试题
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这是一份初中物理人教版八年级下册12.3 机械效率优秀同步测试题，共10页。试卷主要包含了7%，如图所示,斜面长为2等内容，欢迎下载使用。
学校： 姓名： 班级： 考号：
1.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度,则 ( ).
A.乙升降机提升重物做的有用功较多
B.甲升降机的电动机做的额外功较多
C.甲升降机的电动机做的总功较少
D.乙升降机的电动机做的总功较少
2.两个滑轮组如图所示,已知每一个动滑轮的重相同,均为G0,摩擦力和绳重不计,用它们匀速提起同一重为G=5G0的物体时,甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为 ( ).
A.6∶7 B.7∶6 C.5∶6 D.5∶7
3.关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A.功率越大,做功越快,机械效率越大
B.做功越少,功率越小,机械效率越小
C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D.机械效率越大,表明它做的功越多
4.将一重为1 400 N的建筑材料匀速运送到6 m高的楼上,建筑工人用两个相同的滑轮(每个滑轮的重力为100 N)和一根足够长的绳子组成如图所示的滑轮组,将建筑材料匀速拉到楼上。若站在地面上时,一个建筑工人可以产生向下的平均最大拉力为350 N。如果不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.需要2个建筑工人,机械效率约为66.7%
B.需要2个建筑工人,机械效率约为93.3%
C.需要3个建筑工人,机械效率约为66.7%
D.需要3个建筑工人,机械效率约为93.3%
5.如图所示,斜面长为2.5 m,高为1 m,当平行于斜面的拉力F为50 N时,刚好能将重为100 N的物体从底端匀速拉至顶端,下列说法中正确的是( )
A.整个过程中克服物体重力做的功为1.25 J B.斜面对物体的摩擦力为10 N
C.斜面对物体的摩擦力为50 N D.斜面的机械效率为90%
6.小红家住在16楼,她第一次上楼时电梯中只有她一个人,而第二次上楼时电梯里有十个人,于是小红做出如下判断(不计摩擦和钢索的质量),其中正确的是( )
A.两次上楼过程中提升电梯的电动机所做的有用功是相同的
B.两次上楼过程中提升电梯的电动机所做的额外功是相同的
C.两次上楼过程中提升电梯的电动机所做的总功是相同的
D.两次上楼过程中提升电梯的电动机的效率是相同的
7.小华为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图所示的甲、乙两种方案,小华采用相同的滑轮组按不同的搬运方案,分别将地面上质量相同的材料匀速运送到二楼,所用拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙,则下列关系正确的是(不计绳重与摩擦)( )
A.F甲>F乙,η甲=η乙 B.F甲
C.F甲>F乙,η甲>η乙 D.F甲
8.一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m1,建筑材料的质量为m2,人对绳子的拉力为F,吊篮在拉力作用下匀速上升了h,那么有用功和滑轮组的机械效率分别为( )
A.m2gh,×100% B.m2gh,×100%
C.(m1+m2)gh,×100% D.(m1+m2)gh,×100%
9.如图,邻居大叔正吃力地把一重物送往高台,小翔看见后急忙前去帮忙,他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果轻松地把重物推到了高台上。关于这两种方法,下列说法正确的是( )
A.甲乙机械效率是一样的 B.大叔克服重力做功较多
C.两人做同样多的有用功 D.小翔做功的功率要大些
10.李华同学利用如图装置提起水中的物块，下列判断正确的是( )
A.装置中的滑轮是定滑轮 B.装置中的AOB是省力杠杆
C.装置的机械效率可以达到100% D.物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小
11.某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图4所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是( )
A.两种方式机械效率一定相等B.两种方式功率一定相等
C.两种方式所做的总功一定相等 D.两种方式所做的有用功一定相等
12.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”。他做了如图所示的实验,并测算了各次实验装置的机械效率,关于他的实验过程,下列说法中不正确的是( )
A.根据①②两次实验可知:滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.根据②③两次实验可知:同一滑轮组提起物重越大,机械效率越低
C.根据该同学的探究结论可知,适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率
D.为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
13.起重机械在鲁甸地震的救援过程中,发挥了重要的作用.如图所示,吊臂上的滑轮组可用F=104 N的拉力将重为2.4×104 N的吊板提起,如果吊板被匀速提高10 m.则拉力F做功 J,滑轮组的机械效率是 .
14.如图所示,小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B.假设在拉绳子的过程中,小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上,不计绳重和摩擦,已知小刚的质量为50 kg,物体A的质量为54 kg,物体B的质量为84 kg,动滑轮的质量为6 kg.当提升物体A时,滑轮组的机械效率为 ,此时小刚对高台的压力是 N.当提升物体B时,小刚拉力做功的功率为180 W,则物体B上升的速度为 m/s.(g取10 N/kg)
15.如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个 杠杆(填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1 200 N,抬起车把的力F=500 N,则此杠杆的机械效率为 ,请提出一个提高该装置机械效率的方法: 。
16.如图所示的是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,用它能把建筑材料从低处提升到高处。滑轮乙是 (填“定”或“动”)滑轮。如果罐笼A(含滑轮丙)的质量为150 kg,每次提升建筑材料的质量为250 kg,提升高度为10 m,不计摩擦和钢丝绳所受的重力,g取10 N/kg,则钢丝绳的拉力F为 N,该装置的机械效率为 %。
17.如图所示为电工王师傅用移动式升降机抢修一条动力外线,已知升降机的箱篮重900 N,用升降机将重为600 N的王师傅匀速升高8 m,升降机做的有用功是 J,升降机的机械效率是 。(伸缩杆和所携带工具的质量不计)。
18.如图17所示，在斜面上拉一重50 N的木块到0.3 m高处，木块沿斜面向上移动了1 m，共耗时5 s。已知拉力为20 N，则拉力的功率为_____________W，此斜面的机械效率为________。
图17
19.2011年入春以来，我省大部分地区出现了特大旱灾，为抗旱救灾朝阳村新安装了一台质量为300 kg、功率为8 kW的抽水机.安装时为了对地面的压强不超过4×104 Pa，抽水机底座下的轻质木板面积至少为________cm2.已知该抽水机出水流量是90m3/h，正常工作30 min，抽水高度为20 m，则抽水机的工作效率是________.
20.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，由图可知动滑轮重为________N，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是________N，滑轮组的机械效率为________。(不考虑绳重和摩擦)
21.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F的作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内,绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.
(1)计算物体上升的速度.
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ,并列式计算出该物理量.
(3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率.
22.如图所示是一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动.工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B.物体A的底面积为SA,密度为ρA,高度为hA;物体B的底面积为SB,密度为ρB,高度为hB.当物体A所受竖直向上的拉力为1 500 N时,物体A静止,地面对物体A的支持力为N1,挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4 m的过程中,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做的功为W1.当物体B所受竖直向上的拉力T2为1000 N时,物体B静止,地面对物体B的支持力为N2.挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625 N,拉力F2做功的功率P为500 W,滑轮组的机械效率为80%.已知: N1=2N2,5SA=4SB,8ρA=7ρB,2hA=5hB,不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦.求:
(1)物体B匀速上升的速度v.
(2)拉力F1做的功W1.
23.如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升.下表是提升物体时采集到的信息:
(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小.
(2)若实际拉力F为90 N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率.
24.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示.她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车.调节斜面倾角的大小进行多次测量,得到下表所示的数据:
(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据.
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越大, .
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面 .
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 不变,斜面的光滑程度不变,只改变 .
参考答案
1.【答案】C【解析】相同的物体提升相同的高度,则做的有用功W有=Gh相同,而η甲>η乙 ,由η=,W总=知,W总甲
2.【答案】B【解析】 F1=(5G0+G0)=3G0,
F2=(5G0+2G0)=G0,
η1=×100%=×100%=×100%=,
η2=×100%=×100%=,
,所以B正确
3.【答案】C
4.【答案】D【解析】绳端需要的拉力F=(G+G动)=(1400 N+100 N)=750 N,而站在地面上时,一个建筑工人可以产生向下的平均最大拉力为350 N,所以需要工人的个数=750N/350N≈2.1,所以需要建筑工人的个数为3人;滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈93.3%。故选D。
5.【答案】B【解析】克服物体重力所做的功为W有=Gh=100 N×1 m=100 J,故A错误。W总=Fs=50 N×2.5 m=125 J, W额=fs=W总-W有用=125 J-100 J=25 J,f===10 N,故B正确,C错误。η=×100%=×100%=80%,故D错误。
6.【答案】B【解析】若小红的重力为G1,十个人的总重力为G2,则G1
7.【答案】A【解析】忽略绳重及摩擦,由图知承担物重的绳子股数n甲=2,n乙=3,所以两图所用拉力:F甲=(G物+G动),F乙=(G物+G动),额外功W额=G动h, 有用功W有=G物h，因为滑轮相同,提升的物体重相同,所以F甲>F乙。两图将同一物体匀速提高相同的高度,且动滑轮相同，所以有用功W有和额外功W额相同,因为W总=W有用+W额,所以总功相同,又η=,所以两图的机械效率η相同,即η甲=η乙。故选A。
8.【答案】A【解析】有用功就是对建筑材料做的功,根据公式W=Gh可求，为m2gh。总功就是拉力做的功,根据公式W=Fs可求,为F·2h。机械效率等于有用功和总功的比值，为×100%=×100%。故选A。
9.【答案】C
10.【答案】B【解析】装置中的滑轮是动滑轮，A错误；装置中的AOB是省力杠杆，B正确；装置的机械效率不可能达到100%，C错误；物块上表面露出水面前，物块排开水的体积不变，所受浮力不变，D错误；故选B。
11.【答案】D【解析】考查物理概念的理解与比较。
12.【答案】B【解析】从①②两次实验中可以看出，滑轮组相同，而绳子绕法不同,提升物重也相同,并且两次实验机械效率都是70%,因此,说明滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,A选项正确;从②③两次实验可以看出两次实验是同一滑轮组,只是提升的物重不同时,②的机械效率小于③,说明同一滑轮组提起物重越大,机械效率越高,因此,B选项错误;通过比较②③两次实验可以看出,重物越重，机械效率越大，因此C选项正确;利用不同的装置进行多次实验进行总结归纳，使实验具有普遍性，结论更加可靠，因此D选项正确
13.【答案】3×105 80%
14.【答案】90% 700 0.2
15.【答案】省力 80% 减小车的重力
16.【答案】定;2 000;62.5
17.【答案】4 800 40%
18.【答案】4 75%
19.【答案】750 62.5%
20.【答案】100 250 80%
21.(1) 【答案】物体上升的高度h=s=×3 m=1 m,
由v=得,物体上升的速度v物==0.2 m/s.
(2) 【答案】拉力做的功W=Fs=50 N×3 m=150 J.
(3) 【答案】W有=Gh=105 N×1 m=105 J,
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=70%.
22.(1) 【答案】由8ρA=7ρB,2hA=5hB,5SA=4SB,
得GA∶GB=7∶4,
T1+N1=GA, ①
T2+N2=GB, ②
F1=(GA+G动),
F2=(GB+G动),
N1=GA-T1,N2=GB-T2,
,,
则,
得GB=2 000 N,GA=3 500 N.
当B匀速上升时:η=×100%=×100%=80%,
即=80%,得n=4.
由④得:625 N=(2 000 N+G动),G动=500 N,
F1=(3 500 N+500 N)=1 000 N
由P=F2nv,得v==0.2 m/s
W1=F1nsA=1 000 N×4×4 m=1.6×104 J.
23.(1) 【答案】F·OB=G·OA,
F==80 N.
(2) 【答案】W总=Fs=90 N×0.1 m=9 J,
W有用=G·h=40 N×0.2 m=8 J,
η=×100%=×100%=88.9%.
24.(1) 【答案】3.6 81%
(2) 【答案】机械效率越高
(3) 【答案】平行
(4) 【答案】倾斜角θ 小车的重力大小评卷人
得分
一、单选题
评卷人
得分
二、填空题
评卷人
得分
三、计算题
评卷人
得分
四、实验题
物重G/N
OA/m
OB/m
A端上升的
高度h/m
B端下降的
竖直距离s/m
40
0.8
0.4
0.2
0.1
斜面倾
斜角θ
小车
重G/N
斜面
高h/m
斜面
长s/m
拉力
F/N
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械效
率η
12°
5
0.2
1
2.1
1
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
学校： 姓名： 班级： 考号：
1.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度,则 ( ).
A.乙升降机提升重物做的有用功较多
B.甲升降机的电动机做的额外功较多
C.甲升降机的电动机做的总功较少
D.乙升降机的电动机做的总功较少
2.两个滑轮组如图所示,已知每一个动滑轮的重相同,均为G0,摩擦力和绳重不计,用它们匀速提起同一重为G=5G0的物体时,甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为 ( ).
A.6∶7 B.7∶6 C.5∶6 D.5∶7
3.关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A.功率越大,做功越快,机械效率越大
B.做功越少,功率越小,机械效率越小
C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D.机械效率越大,表明它做的功越多
4.将一重为1 400 N的建筑材料匀速运送到6 m高的楼上,建筑工人用两个相同的滑轮(每个滑轮的重力为100 N)和一根足够长的绳子组成如图所示的滑轮组,将建筑材料匀速拉到楼上。若站在地面上时,一个建筑工人可以产生向下的平均最大拉力为350 N。如果不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.需要2个建筑工人,机械效率约为66.7%
B.需要2个建筑工人,机械效率约为93.3%
C.需要3个建筑工人,机械效率约为66.7%
D.需要3个建筑工人,机械效率约为93.3%
5.如图所示,斜面长为2.5 m,高为1 m,当平行于斜面的拉力F为50 N时,刚好能将重为100 N的物体从底端匀速拉至顶端,下列说法中正确的是( )
A.整个过程中克服物体重力做的功为1.25 J B.斜面对物体的摩擦力为10 N
C.斜面对物体的摩擦力为50 N D.斜面的机械效率为90%
6.小红家住在16楼,她第一次上楼时电梯中只有她一个人,而第二次上楼时电梯里有十个人,于是小红做出如下判断(不计摩擦和钢索的质量),其中正确的是( )
A.两次上楼过程中提升电梯的电动机所做的有用功是相同的
B.两次上楼过程中提升电梯的电动机所做的额外功是相同的
C.两次上楼过程中提升电梯的电动机所做的总功是相同的
D.两次上楼过程中提升电梯的电动机的效率是相同的
7.小华为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图所示的甲、乙两种方案,小华采用相同的滑轮组按不同的搬运方案,分别将地面上质量相同的材料匀速运送到二楼,所用拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙,则下列关系正确的是(不计绳重与摩擦)( )
A.F甲>F乙,η甲=η乙 B.F甲
C.F甲>F乙,η甲>η乙 D.F甲
8.一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m1,建筑材料的质量为m2,人对绳子的拉力为F,吊篮在拉力作用下匀速上升了h,那么有用功和滑轮组的机械效率分别为( )
A.m2gh,×100% B.m2gh,×100%
C.(m1+m2)gh,×100% D.(m1+m2)gh,×100%
9.如图,邻居大叔正吃力地把一重物送往高台,小翔看见后急忙前去帮忙,他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果轻松地把重物推到了高台上。关于这两种方法,下列说法正确的是( )
A.甲乙机械效率是一样的 B.大叔克服重力做功较多
C.两人做同样多的有用功 D.小翔做功的功率要大些
10.李华同学利用如图装置提起水中的物块，下列判断正确的是( )
A.装置中的滑轮是定滑轮 B.装置中的AOB是省力杠杆
C.装置的机械效率可以达到100% D.物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小
11.某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图4所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是( )
A.两种方式机械效率一定相等B.两种方式功率一定相等
C.两种方式所做的总功一定相等 D.两种方式所做的有用功一定相等
12.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”。他做了如图所示的实验,并测算了各次实验装置的机械效率,关于他的实验过程,下列说法中不正确的是( )
A.根据①②两次实验可知:滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.根据②③两次实验可知:同一滑轮组提起物重越大,机械效率越低
C.根据该同学的探究结论可知,适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率
D.为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
13.起重机械在鲁甸地震的救援过程中,发挥了重要的作用.如图所示,吊臂上的滑轮组可用F=104 N的拉力将重为2.4×104 N的吊板提起,如果吊板被匀速提高10 m.则拉力F做功 J,滑轮组的机械效率是 .
14.如图所示,小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B.假设在拉绳子的过程中,小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上,不计绳重和摩擦,已知小刚的质量为50 kg,物体A的质量为54 kg,物体B的质量为84 kg,动滑轮的质量为6 kg.当提升物体A时,滑轮组的机械效率为 ,此时小刚对高台的压力是 N.当提升物体B时,小刚拉力做功的功率为180 W,则物体B上升的速度为 m/s.(g取10 N/kg)
15.如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个 杠杆(填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1 200 N,抬起车把的力F=500 N,则此杠杆的机械效率为 ,请提出一个提高该装置机械效率的方法: 。
16.如图所示的是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,用它能把建筑材料从低处提升到高处。滑轮乙是 (填“定”或“动”)滑轮。如果罐笼A(含滑轮丙)的质量为150 kg,每次提升建筑材料的质量为250 kg,提升高度为10 m,不计摩擦和钢丝绳所受的重力,g取10 N/kg,则钢丝绳的拉力F为 N,该装置的机械效率为 %。
17.如图所示为电工王师傅用移动式升降机抢修一条动力外线,已知升降机的箱篮重900 N,用升降机将重为600 N的王师傅匀速升高8 m,升降机做的有用功是 J,升降机的机械效率是 。(伸缩杆和所携带工具的质量不计)。
18.如图17所示，在斜面上拉一重50 N的木块到0.3 m高处，木块沿斜面向上移动了1 m，共耗时5 s。已知拉力为20 N，则拉力的功率为_____________W，此斜面的机械效率为________。
图17
19.2011年入春以来，我省大部分地区出现了特大旱灾，为抗旱救灾朝阳村新安装了一台质量为300 kg、功率为8 kW的抽水机.安装时为了对地面的压强不超过4×104 Pa，抽水机底座下的轻质木板面积至少为________cm2.已知该抽水机出水流量是90m3/h，正常工作30 min，抽水高度为20 m，则抽水机的工作效率是________.
20.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，由图可知动滑轮重为________N，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是________N，滑轮组的机械效率为________。(不考虑绳重和摩擦)
21.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F的作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内,绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.
(1)计算物体上升的速度.
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ,并列式计算出该物理量.
(3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率.
22.如图所示是一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动.工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B.物体A的底面积为SA,密度为ρA,高度为hA;物体B的底面积为SB,密度为ρB,高度为hB.当物体A所受竖直向上的拉力为1 500 N时,物体A静止,地面对物体A的支持力为N1,挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4 m的过程中,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做的功为W1.当物体B所受竖直向上的拉力T2为1000 N时,物体B静止,地面对物体B的支持力为N2.挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625 N,拉力F2做功的功率P为500 W,滑轮组的机械效率为80%.已知: N1=2N2,5SA=4SB,8ρA=7ρB,2hA=5hB,不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦.求:
(1)物体B匀速上升的速度v.
(2)拉力F1做的功W1.
23.如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升.下表是提升物体时采集到的信息:
(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小.
(2)若实际拉力F为90 N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率.
24.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示.她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车.调节斜面倾角的大小进行多次测量,得到下表所示的数据:
(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据.
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越大, .
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面 .
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 不变,斜面的光滑程度不变,只改变 .
参考答案
1.【答案】C【解析】相同的物体提升相同的高度,则做的有用功W有=Gh相同,而η甲>η乙 ,由η=,W总=知,W总甲
2.【答案】B【解析】 F1=(5G0+G0)=3G0,
F2=(5G0+2G0)=G0,
η1=×100%=×100%=×100%=,
η2=×100%=×100%=,
,所以B正确
3.【答案】C
4.【答案】D【解析】绳端需要的拉力F=(G+G动)=(1400 N+100 N)=750 N,而站在地面上时,一个建筑工人可以产生向下的平均最大拉力为350 N,所以需要工人的个数=750N/350N≈2.1,所以需要建筑工人的个数为3人;滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈93.3%。故选D。
5.【答案】B【解析】克服物体重力所做的功为W有=Gh=100 N×1 m=100 J,故A错误。W总=Fs=50 N×2.5 m=125 J, W额=fs=W总-W有用=125 J-100 J=25 J,f===10 N,故B正确,C错误。η=×100%=×100%=80%,故D错误。
6.【答案】B【解析】若小红的重力为G1,十个人的总重力为G2,则G1
7.【答案】A【解析】忽略绳重及摩擦,由图知承担物重的绳子股数n甲=2,n乙=3,所以两图所用拉力:F甲=(G物+G动),F乙=(G物+G动),额外功W额=G动h, 有用功W有=G物h，因为滑轮相同,提升的物体重相同,所以F甲>F乙。两图将同一物体匀速提高相同的高度,且动滑轮相同，所以有用功W有和额外功W额相同,因为W总=W有用+W额,所以总功相同,又η=,所以两图的机械效率η相同,即η甲=η乙。故选A。
8.【答案】A【解析】有用功就是对建筑材料做的功,根据公式W=Gh可求，为m2gh。总功就是拉力做的功,根据公式W=Fs可求,为F·2h。机械效率等于有用功和总功的比值，为×100%=×100%。故选A。
9.【答案】C
10.【答案】B【解析】装置中的滑轮是动滑轮，A错误；装置中的AOB是省力杠杆，B正确；装置的机械效率不可能达到100%，C错误；物块上表面露出水面前，物块排开水的体积不变，所受浮力不变，D错误；故选B。
11.【答案】D【解析】考查物理概念的理解与比较。
12.【答案】B【解析】从①②两次实验中可以看出，滑轮组相同，而绳子绕法不同,提升物重也相同,并且两次实验机械效率都是70%,因此,说明滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,A选项正确;从②③两次实验可以看出两次实验是同一滑轮组,只是提升的物重不同时,②的机械效率小于③,说明同一滑轮组提起物重越大,机械效率越高,因此,B选项错误;通过比较②③两次实验可以看出,重物越重，机械效率越大，因此C选项正确;利用不同的装置进行多次实验进行总结归纳，使实验具有普遍性，结论更加可靠，因此D选项正确
13.【答案】3×105 80%
14.【答案】90% 700 0.2
15.【答案】省力 80% 减小车的重力
16.【答案】定;2 000;62.5
17.【答案】4 800 40%
18.【答案】4 75%
19.【答案】750 62.5%
20.【答案】100 250 80%
21.(1) 【答案】物体上升的高度h=s=×3 m=1 m,
由v=得,物体上升的速度v物==0.2 m/s.
(2) 【答案】拉力做的功W=Fs=50 N×3 m=150 J.
(3) 【答案】W有=Gh=105 N×1 m=105 J,
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=70%.
22.(1) 【答案】由8ρA=7ρB,2hA=5hB,5SA=4SB,
得GA∶GB=7∶4,
T1+N1=GA, ①
T2+N2=GB, ②
F1=(GA+G动),
F2=(GB+G动),
N1=GA-T1,N2=GB-T2,
,,
则,
得GB=2 000 N,GA=3 500 N.
当B匀速上升时:η=×100%=×100%=80%,
即=80%,得n=4.
由④得:625 N=(2 000 N+G动),G动=500 N,
F1=(3 500 N+500 N)=1 000 N
由P=F2nv,得v==0.2 m/s
W1=F1nsA=1 000 N×4×4 m=1.6×104 J.
23.(1) 【答案】F·OB=G·OA,
F==80 N.
(2) 【答案】W总=Fs=90 N×0.1 m=9 J,
W有用=G·h=40 N×0.2 m=8 J,
η=×100%=×100%=88.9%.
24.(1) 【答案】3.6 81%
(2) 【答案】机械效率越高
(3) 【答案】平行
(4) 【答案】倾斜角θ 小车的重力大小评卷人
得分
一、单选题
评卷人
得分
二、填空题
评卷人
得分
三、计算题
评卷人
得分
四、实验题
物重G/N
OA/m
OB/m
A端上升的
高度h/m
B端下降的
竖直距离s/m
40
0.8
0.4
0.2
0.1
斜面倾
斜角θ
小车
重G/N
斜面
高h/m
斜面
长s/m
拉力
F/N
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械效
率η
12°
5
0.2
1
2.1
1
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
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