沪科版八年级全册第十章 机械与人第五节 机械效率精品课件ppt

10.5机械效率

一、单选题

1．在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是（　　）

A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功

B．机械做功越快，机械效率越高

C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功

D．机械做功越多，机械效率越高

2．一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（　　）

A．总功不变，但额外功减少了

B．总功不变，有用功增加了

C．有用功不变，总功减少了

D．做的有用功减少了

3．用滑轮组提高重物，下述几种方法中能够提高机械效率的是(          )

A．改变绳子的缠绕方法 B．增加重物提升高度

C．增加动滑轮质量 D．增加重物质量

4．甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（　　）

A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2

5．如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼。在此过程中（　　）

A．小明克服自身重力所做的功是总功

B．小明克服沙子重力所做的功是有用功

C．小明克服沙子重力所做的功是额外功

D．小明克服桶的重力所做的功是有用功

6．如图所示，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s＝3h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为50%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则（　　）

A．F＝    f＝              B．F＝   f＝ 

C．F＝    f＝              D．F＝     f＝

7．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．力F1和F2做的总功相同 B．力F1和F2做功的功率相同

C．两个滑轮组机械效率一样大 D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高

8．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆从水平位置开始逐渐上升，带动钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（钩码重不变）则下列说法正确的是（　　）

A．此时杠杆的机械效率η为60%

B．实验过程中测力计拉力的力臂长短不变

C．若将钩码移动到Q点，测力计的示数将增大

D．若增加钩码的重力，重复实验，则杠杆的机械效率不变

9．用如图所示的滑轮组拉动物体，已知物体质量为40kg，与地面的摩擦力为其重力的0.2倍。10s内物体被拉动了10m，动滑轮重20N。（不计绳重和滑轮间的摩擦）下列说法中正确的是（　　）

A．自由端的拉力F为100N

B．滑轮组所做的有用功为4000J

C．拉力的功率为150W

D．滑轮组的机械效率为80%

10．如图，为了提升重物，我们选用了粗细均匀，重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在杠杆的A、B两处，每次用竖直向上的力让重物匀速上升相同的高度，下列说法正确的是（　　）

A．重物挂在A点时拉力做的有用功多 B．重物挂在B点时拉力做的总功多

C．重物挂在A点时杠杆的机械效率高 D．重物挂在B点时杠杆的机械效率高

二、填空题

11．当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是_____；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是______，对水做的功是________（以上三空均选填“总功”､“额外功”或“有用功”）。当你提着水桶在水平地面上匀速前进，你对物体做功为_______J，理由是：___________。

12．小明用如图所示的动滑轮提起重140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），此时动滑轮的机械效率为________%；如果向水桶内再加入40N的水，该动滑轮的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

13．如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。

14．如图所示，沿斜面匀速向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是_______%，物体受到的摩擦力是_______N，在其他条件不变时适当的增加斜面的倾角则斜面的机械效率_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

15．如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η＝______（用题中字母表示）。若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为F'，杠杆的机械效率为η'，若不计转轴O处的摩擦，则：F'______F，η'______η（以上两空都填“＞”“＝”或“＜”）。

16．如图所示，小明的质量为50kg，A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N、1300N、600N，每个滑轮重力均为100N，设每段绳子均处于竖直状态，不考虑绳子的质量和摩擦，则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为_____，若小明的双脚与地面的接触面积为500cm2，此时小明对地面的压强为_____Pa。

17．在测滑轮组的机械效率实验中，某同学用如图所示安装好滑轮组，物重为G（每个轮都相同，摩擦和绳重不计），试比较甲、乙两图中，机械效率较高的是______；拉力较小的是______；在甲图中，如果增大物重G，机械效率将______（填“增大”、“减小”、“不变”）。

18．一个质量为70kg的工人，用图所示的装置提升石板，已知托板重200N，容量足够大，每块石板重100N，绳能承受的最大拉力为800N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当工人在4s内将10块石板匀速提升2m时，此装置的机械效率为80%。那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，此装置动滑轮重______N；该工人提升10块石板升高2m做的额外功是______J；该工人此装置提升石板的机械效率最高可达到______%。（保留一位小数）

三、作图题

19．小雪探究“滑轮组机械效率与物重的关系”实验中，已经组装如图甲所示的滑轮组，请你组装如图乙所示的滑轮组，便于小雪完成实验探究。

20．某小组通过实验得知滑轮组的机械效率与许多因素有关，有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的，他们先通过实验测算出如图（甲）所示的滑轮组的机械效率，请你在图（乙）中画出下一步实验所需的组装图。

四、实验题

21．某实验小组在探究“滑轮组机械效率与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的装置，下表是各次实验记录的数据

（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上______ ；

（2）第2次实验中，滑轮组的机械效率为______ %；

（3）通过分析1、2次实验的数据可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或者“低”）。

22．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，测得的数据如表：

（1）第1次实验测得的机械效率为_______ ，（结果保留两位小数）若不计绳重与摩擦，动滑轮重为_____N；

（2）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组可以通过_______来提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率_______；

（3）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_______。

23．表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上 ______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；

（2）将表格中的第3次数据补充完整 ______；

（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，忽略摩擦时其它额外功将 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。进一步分析可知，使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；

（4）第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为 ______W。

24．小黑在“测量滑轮组机械效率”的实验中，所用实验装置如图所示，实验中每个钩码重2N，每个滑轮重力相同，测得的数据如下表。

（1）在实验中测绳端拉力F时，应沿竖直方向 _____拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；

（2）小红用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的数据填写完整。______、______ ；

（3）通过比较 _____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段数无关（填实验次数的序号）；

（4）通过比较 _____两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高（填实验次数的序号）；

（5）小红想探究滑轮组的机械效率是否与动滑轮的重力有关，她完成了丁图的实验，记录到第4次实验数据中，她应将自己的数据与第 _____（填实验次数的序号）组实验数据比较，原因是 _____，可得出实验结论：_____；

（6）小红在完成实验后思考，物体上升的高度是否也会对滑轮组的机械效率产生影响，如她要去验证自己的猜想，需要怎样操作？请简单叙述实验步骤，并对可能出现的现象进行归纳总结______ 。

25．小金用如图所示的装置研究某斜面的机械效率与木块重力大小之间的关系，实验时控制木块与斜面的粗糙程度都相同，部分实验数据如下表：

（1）表中空格①的值是______；

（2）小明分析实验数据得出的初步结论是：在斜面倾角和木块与斜面的粗糙程度不变时，斜面机械效率与木块重力大小无关。对此，你对小明有何建议？______；

（3）为提高测量的准确度，在用弹簧秤测拉力时，需要注意的事项是______（写一条即可）。

26．小勇同学在探究“影响滑轮组机械效率”的实验中，所用装置如图1所示，每个钩码重2N，测得的数据如表：

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上 ______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；

（2）分析表中数据可知：第3次实验是用 ______图做的；（选填“a”、“b”或“c”）

（3）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；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮总重越重，滑轮组的机械效率 ______；

（4）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 ______；

（5）如图2所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计绳重及摩擦，则机械效率最高的装置是 ______；

（6）若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，则测出的机械效率 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

五、计算题

27．如图所示，在40N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左匀速直线运动了2m，物体与地面的滑动摩擦力为90N。求：

（1）拉力所做的有用功；

（2）滑轮组的机械效率。

28．水平地面上放置重为300N、边长为0.2m正方体物块，如图甲所示。现用斜面将物块由底端匀速拉到顶端，如图乙所示。已知平行于斜面的拉力F为180N，物体移动的距离为5m，升高2m，用时5s。g取10N/kg。求：

（1）物块对水平地面的压强；

（2）拉力的功率；

（3）斜面的机械效率。

29．如图所示，在科普节目《加油 向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上，滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg，乙的质量为45kg，平衡板质量为900kg，且质量分布均匀，重心在点O。（g取10N/kg）

（1）甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组在25s内将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处。提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力F为6250N。求在此过程中：

① 滑轮组所做的有用功为多少？

② 拉力F的功率多大？滑轮组的机械效率为多少？

（2）当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时，平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离AC和BD之比为多少？