物理12.3 机械效率巩固练习
展开人教版物理八年级下册12.3《机械效率》同步练习
一、选择题
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.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
3.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%
4.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<F乙,η甲<η乙
C.F甲>F乙,η甲>η乙 D.F甲<F乙,η甲=η乙
5.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
6.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
7.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
8.如图所示①②④采用相同的动滑轮提升货物,③的动滑轮不同,关于滑轮组的机械效率相同的两组是(绳重和摩擦忽略不计)( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
9.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
10.如图所示,用滑轮组提升重物时,重力为800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为500 N,则提升重物的过程中( )
A.做的有用功是800 J
B.拉力F的功率是80 W
C.绳子自由端被拉下3 m
D.滑轮组的机械效率是60%
11.如图所示,利用动滑轮提升一个重为G的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%。要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G的物块的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
12.如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300 J的有用功,100 J的额外功,则该动滑轮的机械效率为( )
A.75% B.66.7% C.33.3% D.25%
二、填空题
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,吊臂上的滑轮组可用F=104N的拉力将重为2.4×104N的吊板提起,如果吊板被匀速提高10m.则拉力F做功 J,滑轮组的机械效率是 .
14.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: 。
15.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600N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)。
16.2011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300kg、功率为8kW的抽水机.安装时为了对地面的压强不超过4×104Pa,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30min,抽水高度为20m,则抽水机的工作效率是________.
17.在测滑轮组机械效率的实验中,小明用相同的滑轮和细线,绕成如图所示的甲、乙两个滑轮组(忽略绳重和摩擦),并分别用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子,若两个弹簧测力计的示数相同,则 滑轮组的机械效率较高,在把两个物体提升了相同的高度时,拉力F1、F2做的功W1、W2的大小关系是W1 W2.
18.某人用如图的滑轮组提升2000N的重物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,这个人做的总功是 J,有用功是 J,滑轮组的机械效率是 .
三、计算题
19.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.
四、实验题
20.在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关,小华提出了以下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
小华同学为了验证自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上 拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向 (选填“左”或“右”)移动。
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为 %,第②次实验中总功为 J。
(3)通过对比实验①②数据,可验证小华的猜想 (填写字母);通过对比实验②③数据,可以得出的探究结论是 。
(4)此实验主要用到的研究方法是 。
(5)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与 (写出一个)有关。
参考答案
21.答案为:C
22.答案为:C
23.答案为:B
24.答案为:A
25.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。
26.答案为: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
27.答案为:A.
28.答案为:D.
29.答案为:D
30.答案为:A
31.答案为:D;
32.答案为:A;
33.答案为:3×105 80%
34.答案为:省力 80% 减小车的重力
35.答案为:4 800 40%
36.答案为:750 62.5%
37.答案为:甲;大于.
38.答案为:3200,2000,62.5%.
39.解:(1)物体上升的高度h=1m,
由v=得,物体上升的速度v物=0.2m/s.
(2)拉力做的功W=Fs=50N×3m=150J.
(3)W有=Gh=105 N×1m=105J,滑轮组的机械效率为η=70%.
40.答案为:(1)匀速 左
(2)60 3.0
(3)A 在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其他条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关
(4)控制变量法
(5)斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块的速度、木板的面积等(任选其一即可)
解析:(1)在实验中为了准确测出拉力的大小,应匀速拉动木块,木板下面的木块向左移动时,木板的倾角变大。
(2)η==60%,W总=Fs=2.5 N×1.2 m=3.0 J。
(3)①②两组数据中,木板的倾角相等,物体的重力不等,所以可以验证猜想A,②③两组数据中,物体的重力相等,木板的倾角不等,计算得出这两次的机械效率分别为60%和71%,所以可以得出斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高的结论。
(4)在验证机械效率与物体重力的关系时,保证木板的倾角不变,在验证机械效率与木板倾角的关系时,保证物体的重力不变,所以用到的是控制变量法。
(5)猜想只要与本实验有关,合理即可。
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