八年级物理全册10-5机械效率知能提升作业（含详解）沪科版.doc

1、 - 1 - 10.5 机械效率知能提升作业 (30 分钟 40 分 ) 一、选择题 (本大题共 7 小题，每小题 2分，共 14分 ) 1.下列说法中正确的是 ( ) A.功率越大的机械，机械效率一定越高 B.一台机器所做的功中，做的有用功越多，它的机械效率就越高 C.做功越多 的机械，机械效率越高 D.机械效率越高的机械在总功相同时，其有用功越多 2.两台机械，甲的机械效率为 80，乙的机械效率为 60，则下列说法中正确的是 ( ) A.甲机械一定比乙机械省力 B.乙机械一定比甲机械省力 C.甲机械做的有用功一定比乙机械 的多 D.有用功相同时，乙机械所做的总功多 3. (2012自贡中考

2、 )如图所示，用滑轮组提升重物时，重 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% 4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 ( ) - 2 - A 绳子受的拉力 F1和 F2大小相等，滑轮组的机械效率相同 B绳子受的拉力 F1和 F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同 C绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功

3、相 等 D绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等 5.如图所示，用滑轮组提升重物，下述几种方法中能够提高机械效率的是 (不计摩擦和绳重 )( ) A.改变绳子的缠绕方法 B.增加重物提升高度 C.减少重物提升高度 D.增加重物的质量 6.如图所示，斜面长 6 m，高 3 m，用沿斜面向上、大小为 100 N 的拉力 F 使物体在 5 s 内 沿斜面向上移动了 2 m，下列说法正确的是 ( ) A.滑轮组的机械效率是 40% B.物体重 300 N C.拉力 F 做的功是 600 J D.拉力 F 的功率是 40 W 7.(2012安徽中考 )如图所示，有一斜面长 为 L，高为

4、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 f，则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是 ( ) A. =GhfL 100% B. = GhF f L 100% C. = GhF f L 100% D. = GhGh fL 100% - 3 - 二、填空题 (本大题共 4 小题，每空 1分，共 8分 ) 8.(2012南通中考 )如图有一个动滑轮，已知拉力为 6 N，物体 A 上升了 20 cm 则拉力做功 _J，若物体 A 重为 10 N，则滑轮的机械效率为 _。 9.小勇用如图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了 0.2 m，则绳子自由端移动的距离为 _

5、m，若物体与地面的摩擦力为 9 N，则他所 做的有用功为 _J，如果小勇对绳的拉力 F=4 N，该滑轮组的机械效率为 _%。 10. (2012眉山中考 )小雪用三个质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，将重为 120 N 的物体匀速提高了 4 m，若机械效率为 80%，不计绳重及摩擦，则每个滑轮重为 _N 11.如图所示，小王用两个相同的滑轮组 (摩擦不计 )，分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中 G1G2，则所用的拉力 F1_F2(选填“”“”或“ =” )，其机械效率 1_ 2(选填“”“”- 4 - 或“ =” )。 三、实验探究题 (本大题共 2 小题，共 9分 ) 12.

6、(3 分 )在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图所示。实验数据记录如下： 钩码重力 G/N 钩码上升的 距离 h/cm 弹簧测力计 的读数 F/N 弹簧测力计上 升的距离 s/cm 机械 效率 5 5 2.4 20 52.1% 10 5 20 65.8% 15 5 5.1 20 (1)编号处数据应为 _，编号处数据应为 _。 (2)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 _ _有关。 13.(2012绵阳中考 )(6 分 )在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学- 5 - 提出了三种不同的猜想：

7、A.斜面越倾斜斜面机械效率越大； B.斜面越倾斜斜面机械效率越小； C.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关 他们用如图所示探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次实验。请回答下列问题： (1)每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该 _(选填“相同”或“不相同” )；改变斜面的倾斜程度是指改变 _(选填“斜面的长度”“斜面的高度”或“斜面与水平面的夹角” )；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动。 (2)在以下六个物理量中：被拉物体的重力 G、弹簧测力计的拉力 F、斜面的长度 L、斜面的高度 H、物体在斜面上通过的距离 s、物体上升的高度 h，实验必须要测量的物理量是 _(只填所测物理量符号

8、 )；用需要测量的物理量符号表示的斜面机械效率的计算式是 =_。 (3)如果猜想 C 是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该 _(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“基本不变” )。如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，说明实验前的猜想 _ _是正确 的。 四、计算题 (本大题共 2 小题，共 9 分 ) 14. (3 分 )江南科技馆有一种神奇的装置，如图所示，借助该装置，小明仅用 150 N的拉力就提起了重量为 600 N 的摩托车问： 此过程中 该装置的机械效率为多少？ 15. (2012

9、凉山中考 )(6 分 )工人师傅用如图所示的滑轮组，在 10 s 内把 900 N 的货物匀速提高 2 m,在此过程中，拉力所做的功是 2 400 J。求： (1)拉力 F 移动的距离。 (2)工人师傅所做有用功的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 - 6 - 答案解析 1.【解析】 选 D。功率表示物体做功的快慢，机械效率表示物体所做的有用功与总功的比值，两者物理意义不同，没有直接的联系，不存在相互制约关系；机械效率是有用功和总功的比值，在总功不变的情况下，机 械效率越高，有用功越多，故选 D。 2.【解析】 选 D。机械效 率是有用功和总功的比值，在有用功相同时，机械效率小的机械做的总功多，

10、故D 选项正确；机械效率的高低和机械是否省力没有关系，故 A、 B 选项错误；甲的机械效率高于乙的机械效率，说明甲的有用功和总功的比值大于乙的，但甲做的有用功不一定大于乙的，故 C 错误。 3.【解析】 选 A。在提升重物的过程中 W 有 =Gh=800 N 1 m=800 J；拉力 F 的功率是P= W F s 5 0 0 N 2 1 mt t 1 0 s =100 W；绳子自由端被拉下 s=2 1 m=2 m；滑轮组的机械效率是 =WW有总100%=GhFs 100%= 800 N 1 m500 N 2 1 m 100%=80%，故选 A。 4.【解析】 选 C。虽然两个滑轮组相同，但是绕

11、线方法不同，甲图相当于两根绳子承担着重物，乙图相当于三根绳子承担着重物，所以它们的拉力和绳子的自由端移动的距离不等，当重物升高相同的高度时，对重物所做的有用功相同，所做的额外 功也相同，也就是对重物所做的总功相同，即拉力对滑轮组所做的功相等，故选 C。 5.【解析】 选 D。由 =WW有总 100%= WWW有有 额 100%= GhGh G h 动 100%= GGG 动 100%= 1G1G 动100%,可知当 G 增大时 ,也增大。可见 ,在使用同一个机械提升不同的重物时 ,重物的质量不同也 会影响所用机械的效率 ,这是由于克服摩擦和机械本身重力所做的额外功是一定的 ,被提升的物体越重

12、,机械做的总功越多 ,有用功在总功中占的比例就越大 ,机械效率也相应提高。 6.【解析】 选 C。本题考查机械功的相关知识，题干部分明确给出拉力 F=100 N，物体沿斜面移动的距离s1=2 m，由于滑轮组由 3 股绳子来承担物重 ,所以绳子在拉力的方向上通过的距离为 s=3s1=6 m,因此可以求出拉力做的功及功率的大小即 W=Fs=100 N 6 m=600 J,P= W 600 Jt 5 s =120 W，由于题目中没有明确动滑轮及绳子的 重力和摩擦是否忽略不计，所以物重和机械效率没办法求出。故 C 选项正确。 7.【解析】 选 D。本题考查机械效率与有用功和额外功的关系。斜面机械效率等

13、于有用功 Gh 与总功之比，总功等于力 F 乘以在力的方向上运动的距离，也等于有用功加上额外功，此题额外功等于 fL，故本题选择D。 8.【解析】 动滑轮由两股绳子拉着物体，提升重物时绳端移动的距离 s=2h=2 20 cm=40 cm=0.4 m，拉力- 7 - 所做的功为总功， W 总 =Fs=6 N 0.4 m=2.4 J；克服重力所做的功是有用功， W 有 =Gh=10 N 0.2 m=2 J；滑轮的机械效率 =WW有总 100%= 2 J2.4 J 100%=83.3%。 答案： 2.4 83.3% 9.【解析】 由图可以看出该滑轮组由 3 股绳子来拉着物体，故绳 子自由端移动的距离

14、是物体移动距离的 3倍，即为 3 0.2 m=0.6 m；小勇所做的有用功为 W 有 =fs=9 N 0.2 m=1.8 J；该滑轮组的机械效率为：=WW有总 100%= fs fF s Fn物绳 100%= 9 N4 N3 100%=75%。 答案： 0.6 1.8 75 10.【解析】 由题意知： = W Gh1 0 0 %W G h G h 有总 动 100%=80%，解得： G 动 =30 N。 答案： 30 11.【解析】 两个相同的滑轮组，绳子的缠绕方式相同， F1= 1G2 ,F2= 2G2 ， G1G2所以 F1F2；对动滑轮做的功是额外功，二者的额外功相同，对物体做的功是有用

15、功，物体越重，所做的有 用功越多，所以 1 2。 答案： 12.【解析】 (1)根据机械效率的计算公式进行计算，利用表中数据可得， 1= 11WW有总 100%= 1111GhFs 100%=110 N 5 cmF 20 cm 100%=65.8% 所以 F1=3.8 N； 2= 22WW有总 100%= 2222GhFs 100%= 15 N 5 cm5.1 N 20 cm 100%=73.5%； (2)由表中实验数据可以看出，同一滑轮组，钩码提升的高度不变，增大钩码的重力，滑轮组的机械效率也随之增大，所以得出同一滑轮组的机械效率主要与提升重物的重力有关。 答案： (1)3.8 73.5%

16、(2)提升重物的重力 13.【解析】 本题考查斜面机械效率的实验探究。 (1)在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时应采用控制变量法，即每次实验时让斜面的 光滑程度和沿斜面被拉的物体相同；实验中斜面倾角的改变是指改变斜面与水平面的夹角； (2)由斜面机械效率的表达式 = W Gh1 0 0 % 1 0 0 %W F s 有总，可知测量斜面的机械效率需要测量 G、 F、 s、 h 四个物理量； (3)由实验数据可得，如果三次实验测得机械效率值基本不变，说明猜想 C 正确；如果在三次斜面倾斜程度逐渐增大的实验中所得斜面机械效率增大，说明猜想 A 正- 8 - 确。 答案： (1)相同 斜面

17、与水平面的夹角 (2)G、 F、 s、 h GhFs 100% (3)基本不变 A 14.【解析】 此题考查滑轮组的使用。图中小明使用的滑轮组有 5 股绳子拉着物体，则物体上升高度 h 与绳子拉过长度 s 的关系是 s=5h， = W 600 N h1 00% 1 00%W 15 0 N 5h 有总=80% 答案： 80% 15.【解析】 (1)拉力 F 移动的距离： s=nh=4 2 m=8 m; (2)工人师傅所做有用功： W 有 =Gh=900 N 2 m=1 800 J, 功率 :P= W 1 800 Jt 10 s有 =180 W; (3)滑轮组的机械效率： = W 1 800 JW 2 400 J有总=75%。 答案： (1)8 m (2)180 W (3)75%