学年八年级物理全册第十章机械与人第五节机械效率课时检测含解析新版沪科版.docx

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1、第五节机械效率测试时间:35 分钟一、选择题1.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,那么()A.乙吊车做的总功较多B.乙吊车做的有用功较多C.甲吊车做的有用功较多D.甲、乙两吊车做的总功相同2.小明同学的体重为 500 N,他用重为 10 N 的水桶提着重 100 N 的水登上 5 m 高的教室,在这 一过程中,他做的有用功和额外功分别是 ()A.500 J50 JB.500 J2 550 JC.550 J2 500 JD.3 000 J50 J3.关于功,以下说法错误的选项是() A.有用功有时候比额外功小 B.把碗从水中捞起时有用功等于克服碗的重力所做

2、的功 C.总功等于有用功与额外功之和 D.用桶把水提起来时额外功等于克服水的重力所做的功4.以下关于机械效率的说法正确的选项是() A.越省力的机械,机械效率越高 B.做功越少的机械,机械效率越低 C.做功越慢的机械,机械效率越低 D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高5.(2022 福建福州闽侯期末)不考虑摩擦及绳重,提升同一重物时,将一定滑轮改为动滑轮使 用,其机械效率将()A.提高B.降低C.不变D.无法判断6.小王用滑轮组提升重物,以下关于提高机械效率的做法中正确的选项是() A.把物体提得更高B.使提升重物的速度更大C.提升更重的物体D.增加滑轮个数7.(2022 重庆中考 B

3、 卷)工人师傅利用如下图的两种方式,将重均为 300 N 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2 始终沿竖直方向;图甲中 OB=2OA,图乙中动滑轮重为 60 N,重物上升速度为 0.01 m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦,那么以下说法正确的选项是()A.甲、乙两种方式都省一半的力 B.甲方式 F1 由 150 N 逐渐变大 C.乙方式机械效率约为 83.3% D.乙方式 F2 的功率为 3 W8.工人用如下图的动滑轮,将重 1 000 N 的物体在 5 s 内匀速竖直提升了 1 m,人对绳自由端 的拉力 F 为 600 N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的选项是()A.有用功为 600

4、 J B.动滑轮的重力为 400 N C.动滑轮的机械效率为 83.3% D.拉力 F 的功率为 120 W9.(2022 黑龙江哈尔滨中考)如下图,利用滑轮组将重力为 2 N 的物体,以 0.2 m/s 的速度提 升 0.1 m,拉力 F 为 1.2 N,以下说法正确的选项是()A.绳自由端移动的速度为 0.6 m/sB.这个滑轮组是费力机械C.滑轮组的机械效率为 83.3%D.F 所做的有用功为 0.24 J二、填空题10.(2022 江苏南京中考)用如下图的滑轮组将重 85 N 的物体匀速提升 2 m,拉力 F 为 50 N。 此过程中有用功为 J,总功为 J,滑轮组机械效率为 。根据条

5、件,以下四个物理量:动滑轮上升的高度、动滑轮的重力、额外功、拉力的功率,还能求出的有 和 (选填序号)。11.用一个动滑轮把重 80 N 的沙袋从地面提到 6 m 高的脚手架上,所用的力是 50 N,这一过程 所做的有用功是 J,这个动滑轮的机械效率是 。12.(2022 天津中考)利用如下图的滑轮组,在 5 s 内将重为 360 N 的物体匀速向上提起 2m,作用在绳端竖直向上的拉力 F 为 150 N,该滑轮组的机械效率是 ,拉力 F 的功率是W。13.(2022 山东临沂中考)小明用如下图的动滑轮提起 140 N 的水桶,动滑轮重 20 N(不计绳 重和摩擦),小明拉绳子的动力为 N;如

6、果向水桶内再参加 40 N 的水,提起时动滑轮的机械效率 (选填“变大、“变小或“不变)。三、实验探究题14.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重为 6 N。(1)实验时要竖直向上拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,假设钩码上升的高度为10 cm,那么有用功是 J,滑轮组的机械效率为 。(2)假设减少钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 。(填“变大“变小或“不变)(3)当被提起的重物变重时,滑轮组的机械效率将 。(填“变大“变小或“不变)四、计算题15.(2022 吉林中考)如下图,用 400 N 的拉力 F,将重为 900 N 的木箱匀速提升 1 m,求:(1)拉力所做的功; (2

7、)该滑轮组的机械效率。16.(2022 内蒙古呼和浩特中考)如下图,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处。求: (1)假设不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力 F1 和 F2 大小之比; (2)假设不计绳重及摩擦,重物质量为 400 g,动滑轮质量为 100 g,匀速拉动过程中甲、乙两装置 的机械效率。17.(2022 山东济南槐荫期末)某建筑工人用大小为 300 N 的拉力 F,通过动滑轮将 500 N 的重 物匀速提升 2 m。求:(1)这名建筑工人做的有用功是多少? (2)这名建筑工人做的总功是多少? (3)此动滑轮的机械效率是多少?第五节机械效率

8、一、选择题1.答案 A根据公式 W 有用=Gh=mgh 可知,甲、乙吊车做的有用功相同,B、C 错误;两辆吊车做 的有用功相同,乙的机械效率较低,所以乙吊车做的总功较多,A 正确,D 错误。应选 A。2.答案 B有用功为 W 有用=Gh=100 N5 m=500 J;额外功为 W 额=G0h=(500 N+10 N)5 m=2 550J。应选 B。3.答案 D有用功是指对人们有用的功,额外功是没有用但又不得不做的功。有用功可能大 于、等于甚至小于额外功,A 正确;把碗从水中捞起时,目的是把碗捞起来,所以有用功等于克 服碗的重力所做的功,B 正确;总功等于有用功与额外功之和,C 正确;用桶把水提

9、起来时,额 外功等于克服桶的重力所做的功,D 错误。应选 D。4.答案 D机械效率是有用功与总功的比值,与省力情况、做功多少、做功快慢均没有关 系,A、B、C 错误;总功相同时,有用功越大,机械效率就越高,D 正确。应选 D。5.答案 B不考虑摩擦及绳重,提升同一重物时,将一定滑轮改为动滑轮使用,要多克服滑轮重做额外功,所以机械效率降低。应选 B。=6.答案 C由有用= = 可知,把物体提得更高,不会改变滑轮组的机械效率,A 错总 误;增大重物的提升速度,既不影响有用功,也不影响额外功,因此增大重物的提升速度不影响机械效率,B 错误;提升更重的物体,在动滑轮、摩擦不变的情况下,即额外功不变的情

10、况下, 有用功增加了,所以机械效率就提高了,C 正确;增加滑轮个数,会增加额外功,在有用功一定 的情况下,滑轮组的机械效率会降低,D 错误。应选 C。7.答案 C由甲图可知,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的 2 倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即 F1=150 N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,那么1 1F2= (G+G 动)= (300 N+60 N)=120 N,故 A 错误;甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,3 3动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力 F1 的大小不变,故 B 错误;不计绳重和摩擦,那么

11、乙方式机械效率为有𝑊:=有 = =300N83.3%,故 C 正确;乙方式中 F2=120 N,绳子的自总有+额+轮h+轮300N+60N由端的速度为 v 绳=0.01 m/s3=0.03 m/s,那么乙方式 F2 的功率为:P=F2v 绳=120 N0.03m/s=3.6 W,故 D 错误。应选 C。有物动物动物8.答案 C W =G h=1 000 N1 m=1 000 J,A 项错误;F=1(G +G ),G =2F-G =2600 N-12物h000 N=200 N,B 项错误;= 1 000J83.3%,C 项正确;P=600N2m=240 W,D 项错误。 600N

12、2m5s9.答案 C由图可知,承当物重的绳子股数 n=2,绳自由端移动的速度 v=2v 物=20.2m/s=0.4 m/s,故 A 选项错误;由题知拉力 F=1.2 N,G=2 N,因为 FG,所以这个滑轮组是省力机 械,故 B 选项错误;拉力做的有用功 W 有用=Gh=2 N0.1 m=0.2 J,拉力端移动距离 s=2h=20.1m=0.2 m,拉力做的总功 W 总=Fs=1.2 N0.2 m=0.24 J,滑轮组的机械效率有用𝑊:=100%=0.2J100%83.3%,故 C 选项正确、D 选项错误。总二、填空题0.24J10.答案 17020085%有用170J解析W

13、有用=Gh=85 N2 m=170 J,W 总=Fs=50 N22 m=200 J,=总=200J=85%。动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,故可求;W 额外=W 总-W 有用=200 J-170 J=30 J,即可求;由于不知道克服摩擦做了多少功,题目中又没有说明不计摩擦,故无法求出动滑轮重,即不可P=求;由总可知,不知道做功时间,无法求出功率,即不可求。11.答案 48080%解析所做的有用功:W 有用=Gh=80 N6 m=480 J,因为沙袋重由 2 段绳子承当,所以绳端移动 的距离:s=2h=26 m=12 m,那么拉力所做的总功为:W 总=Fs=50 N12 m=600 J,动滑

14、轮的机械:=效率为有用总=480J600J=80%。12.答案 80% 180解析= 360N2 m =80% 150 N32mW=Fs=150 N32 m=900 JP=900J=180 W 5 s13.答案 80变大解析由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,不计绳重和摩擦,那么拉绳子的动力 F=1(G+G)=1(140 N+20 N)=80 N;使用同一动滑轮,在提升高度相同时,所做的额外功不动2变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。三、实验探究题14.答案 (1)2.40.6 83.3%(2)变小 (3)变大解析(1)弹簧测力计的分度

15、值是 0.2 N,所以拉力大小是 2.4 N。由图知,滑轮组由 3 段绳子承当物重,所以 s=3h=310 cm=30 cm=0.3 m,有用功:W 有用=Gh=6 N0.1 m=0.6 J;总功:W 总=Fs=2.4 N0.3 m=0.72 J;该滑轮组的机械效率: 有用=0.6J83.3%。(2)假设减少钩码的总0.72J个数,所做的有用功减小,而额外功不变,所以有用功在总功中所占的比例变小,那么滑轮组的机械效率变小。(3)当被提起的重物变重时,该滑轮组所做的有用功就变大,而额外功一定(因 为动滑轮重是不变的),有用功在总功中所占的比例就变大,机械效率就变大。四、计算题15.答案 (1)1

16、 200 J(2)75%解析(1)由题图可知,滑轮组中承当物重的绳子股数为 3,那么拉力所做的功 W 总=Fs=400N1 m3=1 200 J;(2)滑轮组的机械效率有用=100%=100%= 100%=900N100%=75%。总3400N16.答案 (1)32(2)80%80%物物 1 3 解析(1)F1=2,F2=3,那么 = 。2 2(2) 甲= 乙=物gh100%=400g100%=80%。物gh+动gh400g+100g17.答案 (1)1 000 J(2)1 200 J(3)83.3%解析(1)这名建筑工人做的有用功:W 有用=Gh=500 N2 m=1 000 J(2)由题知,使用的是动滑轮,n=2,那么拉力端移动距离:s=2h=22 m=4 m这名建筑工人做的总功:W 总=Fs=300 N4 m=1 200 J=(3)动滑轮的机械效率: 有用总=1 000J1 200J83.3%