北师大版八年级下册六、测滑轮组的机械效率课后作业题

这是一份北师大版八年级下册六、测滑轮组的机械效率课后作业题，共7页。试卷主要包含了3%，7%，5m，125%，8×104 J等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
LISTNUM OutlineDefault \l 3 下面列出了四个影响滑轮组机械效率的主要因素:①动滑轮重;②定滑轮重;③所提升的钩码重;④轮和轴之间的摩擦,其中正确的是( )
A.只有①和② B.只有①和④ C.只有①③④ D.都是
LISTNUM OutlineDefault \l 3 工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3 m,人对绳端的拉力F为500 N,不计绳重和摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的距离为9 m
B.动滑轮的重力为200 N
C.人通过滑轮组做的有用功为1 500 J
D.滑轮组的机械效率为53.3%
LISTNUM OutlineDefault \l 3 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%
LISTNUM OutlineDefault \l 3 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
LISTNUM OutlineDefault \l 3 如在相同的时间内，用同一滑轮组可分别把75N和150N重的物体匀速提升4m，若在两种情况中的额外功相等，则这两种情况中（ ）
A.绳端移动的距离相等
B.所做的有用功相等
C.拉力的功率相等
D.滑轮组的机械效率相等
LISTNUM OutlineDefault \l 3 如图所示，物重G为2000N，小红用800N的拉力花2s的时间把物体沿斜面匀速移动了4m，提升高度为h为2.5m.（不计滑轮、细绳的重，不计细绳与滑轮间的摩擦）.下列说法正确的是（ ）
A.拉绳子自由端的速度4m/s
B.拉力所做的功大小为5000J
C.物体受到斜面对它的摩擦力为1150N
D.整个系统的机械效率为78.125%
LISTNUM OutlineDefault \l 3 用如图所示的装置研究滑轮组机械效率,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B.测量机械效率的原理是η=
C.机械效率与动滑轮重力的大小有关
D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
LISTNUM OutlineDefault \l 3 如图,甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦)，则下列选项正确的是( )
A.F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2
B.F1＞F2 η1=η2 P1=P2
C.F1D.F1η2 P1>P2
LISTNUM OutlineDefault \l 3 用滑轮组提升重物，滑轮组所做的功为有用功的是( )
A.重物升高 B.动滑轮升高
C.克服摩擦 D.克服绳重力
LISTNUM OutlineDefault \l 3 用四只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。若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则( )
A.η甲=η乙,W甲=W乙 B.η甲>η乙,W甲>W乙
C.η甲<η乙,W甲η乙,W甲二、填空题
LISTNUM OutlineDefault \l 3 如图所示,在测滑轮组机械效率的实验中,若物体重6.0 N。
(1)实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10 cm,此时弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组的机械效率是 。
(2)若仅增加物体的重力(不计摩擦),该滑轮组的机械效率将 。
LISTNUM OutlineDefault \l 3 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50kg,物体A的质量为54kg,物体B的质量为84kg,动滑轮的质量为6kg.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)

LISTNUM OutlineDefault \l 3 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)
LISTNUM OutlineDefault \l 3 如图所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿余面以0.2m/s的速度拉上来，所需拉力F是 N，拉力做的有用功是 J，机械的总功率是 .
LISTNUM OutlineDefault \l 3 小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度,如图所示。他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙,则F甲 F乙;所做的有用功分别为W甲和W乙,机械效率分别为η甲和η乙,则W甲 W乙,η甲 η乙。(均选填“>”“=”或“<”)
LISTNUM OutlineDefault \l 3 工人借助如图、所示的装置,在20 s时间内将重700 N的货物匀速提升了4 m,已知他对绳子的拉力为500 N,该过程中,工人所用装置的机械效率为 ,工人对绳子拉力的功率为 W。
三、计算题
LISTNUM OutlineDefault \l 3 图甲是起重汽车吊2.4 t货物时的实物图。货物以1 m/s的速度上升2 m后,再水平移动3 m。已知滑轮组的机械效率是80%(g取10 N/kg,起吊货物时支架与吊臂相对固定)。
(1)观察实物图,在图乙中画出滑轮组钢丝绳的绕法。
(2)起重机起吊该货物时的有用功的功率是多少?
(3)起重机起吊该货物时,每段钢丝绳的拉力有多大?
四、实验题
LISTNUM OutlineDefault \l 3 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中的甲、乙、丙所示。
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得出结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 。
(2)第3次实验中所做的有用功是 J,机械效率是 。
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮的重力增大,对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力大小有关。
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有:增大有用功、 (选填“增大”或“减小”)额外功。
答案解析
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：C
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：B；
解析：绳子自由端移动的距离为s=nh=2×3 m=6 m,故A错误;所做有用功为W有=Gh=800 N×3 m=2 400 J,故C错误;所做总功为W总=Fs=500 N×6 m=3 000 J,滑轮组的机械效率为η=80%,故D错误;额外功为W额=W总-W有=3 000 J-2 400 J=600 J,由W额=G动h可得,动滑轮的重力G动==200 N,故B正确。
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：D
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：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。
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：A.
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：C.
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：D
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：B;
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：A
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：A；
[解析] 钩码的重力相同,钩码上升的高度相同,据W有用=Gh可知,所做的有用功相同;
此时对动滑轮做的功是额外功,不计绳重和摩擦,滑轮相同,即W额外相同,
根据W总=W有用+W额外可知,W总是相同的,故拉力做的功相同,即W甲=W乙,
根据机械效率η=×100%可知,η甲=η乙。
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：(1)匀速 83.3% (2)增大
解析：
(1)实验时沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。有用功W有=Gh=6.0 N×0.1 m=0.6 J,
弹簧测力计的示数为2.4 N,绳端移动的距离s=3h=3×0.1 m=0.3 m,
总功W总=Fs=2.4 N×0.3 m=0.72 J,机械效率η≈83.3%。
(2)若仅增加物体的重力(不计摩擦),有用功增大,额外功不变,故该滑轮组的机械效率将增大。
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：90% 700 0.2
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：100 250 80%
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：500；6000；300W.
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：< < <
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：70% 200
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：
(1)如图所示
(2)2.4×104 W
(3)104 N
解析：
(1)该滑轮组由一个动滑轮和两个定滑轮组成,由题图甲可知滑轮组有3股绳子承担物重,根据“奇动偶定”的组装原则,绳的起点应在动滑轮上,另一个定滑轮起改变力的方向的作用,如答案图所示。
(2)起重机在起吊货物时,克服货物重力所做的功为有用功。起重机起吊货物上升2 m的过程中,对货物做功,而在水平方向移动3 m的过程中,起重机对物体没有做功。货物的重力G=mg,所以有用功为W有用=Gh=mgh=2 400 kg×10 N/kg×2 m=4.8×104 J。起重机起吊货物的有用功的功率是指单位时间内完成有用功的多少,即P有用=。起重机在起吊货物时,货物以 1 m/s 的速度上升2 m,所用时间t=2 s,P有用=2.4×104 W。
(3)起重机起吊货物时,对钢丝绳的拉力F所做的功为总功。根据机械效率的计算公式可求出总功,即W总=6×104 J;再由s=nh可求出s=6 m,最后根据W总=Fs求出F=104 N。
LISTNUM OutlineDefault \l 3 答案为：(1)高 (2)0.4 72.7% (3)增大 (4)减小
解析：(1)通过实验数据可知,第2次的机械效率高。
(2)利用滑轮组提升重物时,对重物做的功为有用功,拉力做的功为总功。
(3)对于额外功来说,动滑轮越重,相同条件下额外功越多。
(4)综合本题实验结论可知,增大有用功或者减小额外功可以提高机械效率。