《机械效率》同步练习(附答案)
一、选择题
1、下列关于功、功率、机械效率的说法,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[来源: ] 2、下列有关简单机械的叙述正确的是( ) A.剪纸用的剪刀是一种省力杠杆 B.使用定滑轮可以省力 C.使用动滑轮可以省功
D.任何机械做功时机械效率不可能达到100% 3、使用机械效率低的机械.一定:( )
A费功 B费力 c费距离 D费时闻
4、如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是
A.绳子自由端移动的距离是6m B.动滑轮的重是10N C.工人做功的功率是80W D.滑轮组的机械效率是80%
5、如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是( )
A.0.4J 83.3% B.0.8J 91.7% C.0.8J 83.3% D.0.4J 91.7% 6、用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计.则( )
A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙 B.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙 C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙 D.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙
7、某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上,如图所示,若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为η,则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为( )
二、填空题
8、利用图中的滑轮组提升重物A(物体A重1600 N),滑轮组的机械效率为80%,当物体匀速提升时,作用在绳端的拉力F为_____N,如果增大物重,此滑轮组的机械效率____.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
9、如图所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A,使它匀速前进2m,地面对它的摩擦力为150N,小聪施加的拉力F=100N(忽略绳重和滑轮重),则滑轮组做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
10、用图10的滑轮组将一个重为180 N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2 m,所用的拉力为100 N,10s内拉力F的功率为______ W ,该滑轮组的机械效率为 %。
11、工人借助如图所示的装置,在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m,已知他对绳子的拉力为该过程中,
工人所用装置的机械效率为______,工人对绳子拉力的功率为______W。
三、计算题
12、如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,试问: (1)5s内拉力F所做功的大小是多少? (2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少?
13、用如图所示的滑轮组匀速提升重力为60N的物体,在绳子自由端移动6m的过程中,拉力F做的功为150J,所用时间为5s.求:
(1)拉力F做功的功率.
(2)滑轮组的机械效率.
(3)若克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%,则动滑轮的重力多大?
14、如图所示,用平行于斜面的力F,把重力为G的物体沿着长为L,高为h的斜面匀速拉到斜面顶端,这时物体受到的摩擦力大小为f,(η、F为已知,η为斜面的机械效率)试推导:f=F(1-η).
15、如图所示,用滑轮匀速提起1200N的重物,拉力做功的功率为1000W,绳子自由端的上升速度为2m/s,(不计绳重和摩擦)求:
(1)作用在绳自由端的拉力多大? (2)滑轮组的机械效率为多大?
(3)若用此滑轮组匀速提起2400N的重物,作用在绳子自由端的拉力为多少?
<机械效率>同步练习参考答案
一、选择题
1、C 2、D
【考点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点;机械效率.
【分析】(1)结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠
杆.
(2)使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力. (3)据功的原理,任何机械都不省功.
(4)由于额外功不可避免,有用功只是总功的一部分,因而机械效率总小于1.
【解答】解:A、剪纸用的剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,故A错误; B、定滑轮实质是一个等力臂杠杆,使用定滑轮不省力但能改变力的方向,故B错误; C、使用动滑轮不可以省功,故C错误;
D、只要有使用机械,不可避免地要多做些额外功,所以有用功肯定比总功小,机械效率肯定是小于100%,故D正确;故选D. 3、A 4、D
【解析】(1)动滑轮上的绳子段数n=2,所以绳子自由端移动的距离是s=nh=2×2m=4m;
(2)需考虑G动,忽略绳重和摩擦F=(G+G动)/n 250N=(400N +G动)/2 解得:G动=100N (3)有用功:W有=Gh=400N×2m=800J 拉力F所做的总功:W总=Fs=250N×4m=1000J
η=(W有用/W总)×100% =G/n F=400N/(2×250N)=80% (4)P总=W总/t=1000J /10s=100W
5、C机械效率的计算;EH:有用功和额外功.
【分析】(1)题目没有指明不计摩擦和绳重,因此是需要计摩擦和绳重,此时额外功不能直接计算,需要用总功减去有用功得到,W总=Fs,W有用=Gh,W额=W总﹣W有用;
(2)根据η=求出机械效率.
【解答】解:
(1)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×0.4m=0.8m,
W总=Fs=6N×0.8=4.8J, W有用=Gh=10N×0.4m=4J,
W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J, (2)滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈83.3%.
故选:C.
6、D【考点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率.
【分析】解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮,动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮; 使用定滑轮不省力但能改变力的方向,使用动滑轮能省一半力,但费距离;
求解机械效率可以利用公式η=×100%,其中W有是克服物体重力做的功,W总是拉力做的功.
【解答】解:由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;
乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:F甲>F乙;
两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,
所以结合机械效率公式η=×100%可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小;
故选D.
7、AD解:
(1)由图知,n=3,不计绳重和摩擦,拉力F=(G0+G1+G2),故A正确、B错;
(2)由图知,n=3,则拉力端移动的距离s=3h,
由η=
=
=
=
得:
F=
,故C错、D正确.
故选AD.
二、填空题
8、500N,变大
【解析】已知:G=1600N,机械效率η=80% 设提升时,物体上升h. 根据图,拉力上升高度为S=4h
η=
= F===500N
分析物重对机械效率的影响
η====
若h、W额不变,G增大,η提高. 9、解:
(1)滑轮组做的有用功: W有用=fs物=150N×2m=300J;
(2)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2s物=2×2m=4m, 拉力做的总功:
W总=Fs=100N×4m=400J, 滑轮组的机械效率:
η=
=
×100%=75%。
故答案为:300;75%。
10、 60W 60%
11、 (1).
(2). 200
【解析】试题分析:由题意知:货物的重力G=700N,上升的高度h=4m,拉力F=500N,移动的距离s=8m,所用的时间t=20s,则W有=Gh=700N×4m=2800J,W总=Fs=500N×8m=4000J,机械效率η=W有/ W总=2800J/4000J=70%;拉力的功率P= W总/t=4000J/20s=200W。
考点:功、功率及机械效率的计算
三、计算题
12、解:如图所示,有三股绳子作用在滑轮上,故自由端移动的速度
5秒内绳移动的距离
5秒内拉力所做的功
由于物体水平向左做匀速直线运动,物体受到滑轮对其水平向左的拉力和水平向右的摩擦力,物体受力平衡,
故
,
因为滑轮组的机械效率为
,则
所以:
,
13、【考点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率.
【分析】(1)已知拉力做的功和所用时间,利用公式P=
得到拉力的功率.
(3)由图知,承担物重的绳子有3段,已知绳子拉下的长度,可以得到物体上升的高度;已知物重和上升高度,可以
得到有用功;已知有用功和总功,利用机械效率计算公式得到滑轮组的机械效率;
(3)已知克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%,可求出克服动滑轮重力做的功,利用滑轮组特点得到动滑轮的重力.【解答】解:
(1)拉力F做的功为W=150J, 则拉力F做功的功率:
P===30W;
(2)由图可知n=3,
2019-2020学年人教版八年级物理下册《机械效率》同步练习(附答案)
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