12.3机械效率 专题练习(含答案)人教版八年级物理人教版下册
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1、 12.3 机械效率机械效率 1有用功:有用功:对人们有用的功,等于直接用手对重物所做的功(Gh)。 公式:W有用Gh(提升重物)=W 总W额=W总。 2额外功:额外功:并非我们需要但又不得不做的功。 公式:W额=W总W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)。 3总功:总功:有用功加额外功或动力所做的功。 公式:W总=W有用W额=Fs=W有用。 4机械效率和功率的区别机械效率和功率的区别 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的_,即单位时间内完成的功功率越大,做 功越快;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功,机械效率越大,有用功跟 总功的比值_。有用功总_
2、总功,所以机械效率总_。通常用百分数表示。某滑轮 机械效率为 60%表示有用功占总功的 60%。 提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦等。学科*网 快慢 越大 小于 小于 1 常考机械的有用功、总功、机械效率计算常考机械的有用功、总功、机械效率计算 简单机械 有用功 总功 额外功 机械效率 杠杆 W有用=Gh W总=Fs W额=W总W有用 Fs Gh W W 总 有 滑轮组 W有用=Gh W总=Fs W总=Gh+G动h (不计绳重和 摩擦) W额=W总W有用 W额=G动h (不计 绳重和摩擦) Fn G Fnh Gh Fs Gh W W 总 有 动动总 有 GG G hGGh G
3、h W W 斜面 W有用=Gh W总=Fl W总=Gh+fl (f 为摩擦力) W额=W总W有用 W额=fl (f 为摩擦力) Fl Gh W W 总 有 flGh Gh 【例题】【例题】如果世界上不存在一切摩擦,那么下列哪种现象不会发生 A饭将从我们嘴里滑掉 B人将寸步难行 C不能用螺钉螺母固定工件 D物体将飘浮在空中 参考答案参考答案:D 1水桶掉进水里,打捞时桶里带些水,下列所述中属于有用功的是 A把桶中水提高做的功 B把桶提高做的功 C提整个桶做的功 D手对绳子拉力做的功 2某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,F1和 F2做功的 情况,以下判断正
4、确的是 A两种方式机械效率一定相等 B两种方式功率一定相等 C两种方式所做的总功一定相等 D两种方式所做的有用功一定相同 3如图所示,A 物体受到的重力是 100 N,在拉力 F 的作用下,能以 0.2 m/s 的速度在水平地面上向左匀速 直线运动。已知拉力 F=5 N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法不正确的是 A拉力 F 的功率是 1 W B2 s 内绳子自由端移动的距离是 1.2 m C5 s 内拉力 F 所做功的大小是 15 J D物体 A 受到水平地面的摩擦力大小是 12 N 4下列关于功率的说法正确的是 A功率大的机械,机械效率一定高 B功率大的机械,做功一定多 C功率大的机
5、械,做功一定快 D功率大的机械,做功时间一定短 5小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。 那么下列分析中正确的是 A两个情形中,两人对水做的功都是有用功 B两个情形中,两人对水做的功都是总功 C两个情形中,两人对水做的功都是额外功 D小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功 6用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计绳子与滑轮的摩擦, 则甲、乙两个滑轮组相比较,说法正确的是 A甲滑轮组最省力,机械效率也最高 B乙滑轮组最省力,机械效率也最高 C两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同 D两个滑轮组省力程度不同
6、,机械效率也不同 7通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各措施中能提高机械效率的是 A增加动滑轮,减小拉力 B减少提升重物重力,减小拉力 C减少提升高度,减少做功 D增加提升重物重力,增大有用功 8工人利用如图所示的滑轮组,将重 800 N 的物体竖直向上匀速提升 1 m,工人对绳的拉力为 500 N,则 滑轮组对重物所做的有用功 W有和该滑轮组此时的机械效率 分别是 AW有500 J 62.5% BW有500 J 80% CW有800 J 62.5% DW有800 J 80% 9用滑轮组提升重物,下列措施中能提高机械效率的是 A增加提升的高度,增大有用功 B增加动滑轮个数,使滑轮组更省力
7、 C增加被提升物体的重力,从而增大有用功 D增大提升的速度,从而减小额外功 10如图所示是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工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,汽车车厢底板高度 h=1.5 m,斜面长度 s=3 m。 现用力 F 沿斜面把重力为 G=1 800 N 重物匀速推到车上,若不计摩擦,推力 F 为_N。若实际存 在的摩擦力 f=300
8、 N,则工人师傅实际用的推力 F=_N,该斜面的机械效率是_。 12一座高达 40 m 的大桥,总长为 8 350 m,其中正桥只有 850 m,而两侧引桥却长达 7 500 m。一座大桥 为什么要有这么长的引桥呢?小明很奇怪,请教老师后,他明白了引桥相当于一个斜面。 (1)小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下,改变斜面的长度。发现斜 面越长, 拉动小车匀速上升的力 F 越小。 由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到_ (填 “省力”或“省功”)的作用。 (2)一辆总质量为 2 000 kg 的汽车以 10 m/s 的速度匀速通过一侧引桥(长 3 750 m),需要的
9、时间为 _s,所做的有用功为_J。(g 取 10 N/kg) 13如图所示,某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在 10 s 内被提升了 2 m,物体所受 重力 G=720 N,人对绳子水平向右的拉力 F=300 N。求: (1)物体上升的速度; (2)人匀速拉动绳子的功率; (3)人拉起物体时的机械效率。 14已知甲机器的机械效率是 65%,乙机器的机械效率是 80%,那么下列说法中正确的是 A甲机器一定比乙机器省力 B甲机器一定比乙机器省距离 C甲机器做的有用功一定比乙机器多 D以上说法都不对 15如图所示,在大小为 1 000 N 的拉力 F 作用下,滑轮组将 1 800 N
10、的重物匀速提升了 0.5 m,设滑轮组 摩擦不计。则在此过程中 A做的有用功是 500 J B做的总功是 1 500 J C滑轮组的机械效率是 90% D若减缓重物的提升速度,滑轮组的机械效率会相应的减小 16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,绳子受的拉力分别为 F1、F2,保持甲、 乙两绳自由端的速度相同,把相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及轴处摩擦,下列说法正 确的是 AF1和 F2大小不相等,滑轮组的机械效率相同 BF1和 F2大小不相等,F1和 F2的功率相同 C绳子自由端移动的距离不相等,物体运动的时间相同 D绳子自由端移动的距离相等,F1和 F2做的功相
11、同 17如图所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度,所用的拉力 F1=F2,比较两拉力所 做的功 W1、W2及两滑轮组的机械效率 1、2,则有 AW1W2,12 BW1W2,12 CW1=W2,1=2 DW12 18在一个高为 h、长为 L 的斜面上,用沿斜面向上的力 F 把重为 G 的木块匀速向上拉的过程中,如果斜 面的机械效率为 ,则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是 AF(1) B h FG L () C h GG L D ()1 G h L 19某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中: 实验次数 钩码重/N 钩码上升的 高度/m 绳端的拉力
12、/N 绳端移动的距 离/m 机械效率 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 (1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上_拉动弹簧测力计。 (2)第二次实验中,2 s 内钩码上升的高度为 0.1 m,则它运动的速度为_m/s。 (3)第三次实验中,绳端移动的距离为_m,滑轮组的机械效率为_。 (4) 分析比较第一、 二两次实验数据, 有用功W有1_W有2, 滑轮组的机械效率1_2 (两空均选填“”“=”或“”)由此可知,可采用_的方法来提高滑轮组的机械效率。 20用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如表。 实验次数 物体种类 物重
13、G/N 斜面高 h/cm 沿斜面的拉 力 F/N 斜面长 s/cm 机械效率 /% 1 木块 4 15 1.1 90 60 2 小车 4 15 90 (1)沿斜面拉动物体时,应使其做_运动。 (2)根据图中测力计的示数,可知第 2 次实验的机械效率为_%由实验可得初步结论:斜 面倾斜程度相同时,_越小,机械效率越大。 (3)第 1 次实验中,木块所受摩擦力为_N。 21一辆汽车不慎陷入泥坑,司机用如图所示的滑轮组将汽车拖出已知整个过程中,水平拉力 F 是 1 104 N,汽车沿水平方向匀速移动了 4 m,滑轮组的机械效率为 80%求: (1)拉力 F 做的总功。 (2)有用功为多大? 22(2
14、017 黄石卷)下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是 A指甲剪是省力省功的机械 B定滑轮不省力,但能改变力的方向 C滑轮组既省力,又省距离,还省功 D斜面的机械效率可以达到100% 23(2017 哈尔滨卷)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:= W W 有用 总 100% 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 24 (2017 安徽卷)如图所示,当水平拉力F=50 N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。 已知物体重为200 N,所受地面的摩擦力约为80 N
15、,假如在5 s时间内,物体水平移动了0.6 m,不计绳和 滑轮的自重,则在此过程中 A拉力F做功为30 J B物体重力做功为120 J C拉力F做功的功率为12 W D该装置的机械效率约为60% 25(2017 广州卷)图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动A在同一 路面匀速移动s,拉力为F2(如图2)。此过程滑轮组 A总功为F2s B额外功为F1s C机械效率为 2 3 Gs Fs ( ) D额外功为3F2sF1s 26(2017 宜昌卷)小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验。(如图所示),用相同的滑轮组提升不同 数量的钩码,记录数据如表所示。 (1)观察
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