初中物理沪科版八年级全册第五节 机械效率达标测试

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知能提升
1.关于机械效率的问题,下列说法正确的是( )
A.做功越多,机械效率一定越高
B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高
C.省力越多的机械,机械效率一定越高
D.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高
2.学习了机械效率后,同学们展开了讨论,其中理解正确的是( )
A.小刚说:“越省力的机械,机械效率越高。”
B.小明说:“越费力的机械,机械效率越高。”
C.小文说:“做的有用功越多,机械效率越高。”
D.小敏说:“有用功一定时,额外功越少,机械效率越高。”
3.(2022·云南中考)如图所示,工人利用滑轮组将质量为57 kg的建筑材料匀速提升,绳子自由端移动的速度为0.4 m/s,动滑轮的质量为3 kg。忽略绳重和滑轮轴摩擦,g取10 N/kg,则( )
A.经过10 s建筑材料被提升4 m
B.工人对绳子的拉力为300 N
C.经过10 s工人做的有用功为2 280 J
D.此过程中该滑轮组的机械效率为90%
4.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为Ff,则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是( )
A.η=GhFfL×100%
B.η=Gh(F-Ff)L×100%
C.η=Gh(F+Ff)L×100%
D.η=GhGh+FfL×100%
5.(2021·云南中考)如图甲所示,用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起,拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后,动滑轮的机械效率为87.5%,绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是( )
A.物块的边长为0.6 m
B.动滑轮重为300 N
C.提升物块完全离开水面前,动滑轮的机械效率大于87.5%
D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1 650 J
6.如图所示,小聪用桶、小明用口袋,各装重120 N的砂子从一楼运上三楼。小聪做的有用功为 J,小聪与小明所用机械的效率之比为 。(不计绳重及摩擦)
7.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“<”)
8.如图所示,用滑轮组把质量为80 kg的物体匀速提升3 m。若拉力F=500 N,则滑轮组的机械效率为 ;若不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为 N。(g取10 N/kg)
9.用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720 N的货物匀速提高10 m,所做的总功为12 000 J,此时滑轮组的机械效率为 ;用该滑轮组提升更重的物体,机械效率会 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
10.下图为一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离。工人在2 s 时间里,用100 N的力,竖直向下压动摇臂50 cm,把重1 000 N的重物匀速抬高4 cm,则重物上升的速度是 m/s,所做的有用功是 J,千斤顶的机械效率是 。
11.如图所示,将质量为100 kg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 5 m、高1.6 m,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取10 N/kg)
12.如图,在斜面上将一个重5 N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N,斜面长4 m,高1 m。则拉力做的有用功为 J,斜面的机械效率为 。
13.用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。图中所有滑轮等重,且不计绳重和摩擦。在重物上升过程中,甲的有用功 乙的有用功,甲的额外功 乙的额外功,甲的总功 乙的总功,甲的机械效率 乙的机械效率。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
14.有人说,同一机械的机械效率是不变的。小华设计了探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系的实验,来检验此说法是否正确。
(1)用笔画线代替绳子,在图甲中画出最省力的绳子绕法。
(2)如图乙所示,小华在实验中保持滑轮组不变,改变重物的质量,通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓慢上升,测得数据如下表(g取10 N/kg):
第2次实验中的机械效率是 ;根据表中数据可以得到,滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而 。
15.在翻建长春东大桥的施工中,起重机将质量为4.5×103 kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2 m,而它的电动机所做的功是2×105 J。(g取10 N/kg)求:
(1)起重机对钢材所做的有用功;
(2)起重机的机械效率。
16.如图所示装置,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800 N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500 N,货物在1 min内匀速上升了5 m。
(1)请在图上画出绳子的绕法;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果货物的重力是600 N,要把货物提升5 m,求拉力做的功。
探究创新
17.小刚同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想,斜面的机械效率跟:
A.斜面的倾斜程度有关
B.斜面的粗糙程度有关
C.斜面的长有关
D.物体受的重力有关
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。(如图所示,表中①③两次实验所用斜面是相同的,设物体在斜面上做匀速直线运动)
续表
(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据。
(2)通过对比实验①②数据,可验证猜想 (填写字母)。
(3)通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率的值越 。
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的倾斜程度和 不改变。
参考答案
知能提升
1.D 2.D 3.B 4.D 5.D
6.720 9∶10
7.< < <
8.80% 200
9.60% 变大
40 80%
11.1 600 400
12.5 62.5%
13.等于 小于 小于 大于
14.(1)如图所示
(2)62.5% 增大
15.(1)9×104 J (2)45%
16.(1)绕法如图所示
(2)80%
(3)4 000 J
探究创新
17.(1)70.6 1.4 (2)B (3)高 (4)粗糙程度
重物质量/kg
重物上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
绳端移动距离/cm
机械效率
1
0.1
10
1.1
20
45.5%
2
0.2
10
1.6
20
3
0.3
10
2.1
20
71.4%
实验次数
斜面倾角
斜面粗糙程度
物重G/N
斜面高度h/m
①
37°
粗糙
2
0.6
②
37°
较光滑
2
0.6
③
45°
粗糙
2
0.7
实验次数
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η/%
①
1.7
1
1.2
1.7
②
1.4
1
1.2
86
③
1.8
1
1.4
1.8
78