（人教版）八年級下 第十二章 第三節(jié) 機(jī)械效率 課時練 （武邑縣第二中學(xué)）

1、.人教版八年級下 第十一章 第三節(jié) 機(jī)械效率 課時練 武邑縣第二中學(xué)評卷人得分一、計算題1. 為了將放置在程度地面上重為G=100 N的重物提升到高處,小明同學(xué)設(shè)計了滑輪組裝置,如以下圖所示.當(dāng)小明用圖甲所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時,重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖乙和丙所示.假設(shè)重物與地面的接觸面積S=5×10-2 m2,不計摩擦,繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向.求: 1在23 s內(nèi),拉力F的功率P及滑輪組的機(jī)械效率.2在12 s內(nèi),拉力F做的功W.3在01 s內(nèi),重物對地面的壓強(qiáng)p.

2、2. 揚(yáng)州市程度地面上的圓桶裝有體積為0.01 m3的水,圓桶與地面接觸面積為0.2 m2,g取10 N/kg,水=1.0×103 kg/m3,桶自重忽略不計.1求這桶水的質(zhì)量.2求這桶水對地面的壓強(qiáng).3 如下圖,假設(shè)用動滑輪將此桶水勻速提升1 m,所用拉力為60 N,求動滑輪的機(jī)械效率. 3. 如下圖,小王站在高為3 m,長為6 m的斜面上,將重200 N的木箱A沿斜面勻速從底端拉上頂端,拉力的大小恒為120 N,所花時間是10 s.求: 1木

3、箱A沿斜面方向的運(yùn)動速度.2小王對木箱A做功的功率.3斜面的機(jī)械效率.4. 建筑工地上,工人用如下圖的裝置將重為230 N的建材從地面勻速送到6 m高處,所用拉力為125 N,時間為20 s.求:  1工人做的有用功.2工人做的總功.3此過程中該裝置的機(jī)械效率.4工人做功的功率.5. 用200 N的推力沿斜面將物體勻速推上長8 m、高2 m的斜面,物體與斜面間的摩擦力為50 N,求:1總功和有用功分別是多少.2斜面的機(jī)械效率.3物體的重量.6. 如圖甲所示,滑輪組在豎直向上的拉力F的作用下,將重

4、為105 N的物體勻速提起,在5 s時間內(nèi),繩子自由端挪動的間隔 為s=3 m.圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端挪動間隔 s的關(guān)系圖. 1計算物體上升的速度.2圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是,并列式計算出該物理量.3計算滑輪組提升該物體時的機(jī)械效率.7. 如下圖,塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為9.0×103 N的重物勻速吊起10 m,作用在繩端的拉力為4.0×103 N。 1求提升重物做的有用功。2求滑輪組的機(jī)械效率。3假設(shè)抑制摩擦和鋼絲繩重所做的功為有用功的0.3倍,求動滑輪的重。8. 一

5、輛重2×104 N的四輪卡車,開進(jìn)了一段泥濘的道路,不能繼續(xù)行駛。司機(jī)找來一輛小型拖拉機(jī)、繩子、動滑輪,采用如下圖裝置,拖拉機(jī)在繩端用3 750 N的程度拉力,將汽車以0.2 m/s的速度程度勻速拉出泥濘路段,用時10 s。假設(shè)每個車輪與地面接觸的面積為0.05 m2。 1求汽車對路面的壓強(qiáng)。2求拉力F做的功和功率。3假設(shè)動滑輪的機(jī)械效率為80%,求汽車所受的阻力。9. 用如下圖的滑輪,使一個鐵塊以0.2 m/s的速度勻速上升了1 m,鐵塊的體積為1×10-3 m3,求:&#

6、160; 1鐵塊的重力。2假設(shè)不計滑輪、繩子的重和摩擦,繩子受到的拉力F。3拉力F的功率。4假設(shè)實(shí)際作用于繩子的拉力為50 N,這個滑輪的機(jī)械效率。鐵=7.9×103 kg/m3、g取10 N/kg10. 如下圖的滑輪組將重200 N的重物以0.2 m/s的速度勻速提升,假設(shè)滑輪組的機(jī)械效率為80%,工作10 s時間。求 1繩自由端的拉力F多大?2拉力的功率多大?3假如人的體重為500 N,不計繩重和摩擦,他最多能提起多重的物體?11. 如下圖裝置圖,繩重及摩擦不計。裝卸工人將重為600

7、0;N的貨物提至高處,人對繩的拉力F1為400 N,貨物在1 min內(nèi)勻速上升了5 m。 1請在圖上畫出繩子的繞法。2求滑輪組的機(jī)械效率以及拉力的功率。3假如重物是1 000 N,要把重物提升5 m,求拉力做的功。12.  7分如圖1所示,工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂。貨物挪動的間隔 s與時間t的關(guān)系如圖2所示。在此期間,工人拉這箱貨物沿斜面勻速運(yùn)動時的拉力為594 N。此斜面的長為5 m,高為1 m,這箱貨物重為1 500 N。 105 

8、s,這箱貨物處于狀態(tài),工人所做的功為J。2530 s內(nèi),這箱貨物運(yùn)動的速度是多少?拉力做功的功率是多大?3該斜面的機(jī)械效率是多少?13. 在新農(nóng)村建立中，為將一批建材運(yùn)到10 m高的施工處，工人利用如圖17所示的滑輪組提升建材.裝置中動滑輪重100 N，工人每次勻速提升一箱重400 N的建材，不計繩重和摩擦.試問 1每次提升建材時的有用功、額外功各是多少？2該滑輪組的機(jī)械效率是多少？3為加快施工進(jìn)度，張師傅建議用電動機(jī)做動力替代人提升建材.為了平安，改裝后每次可吊起四箱建材，建材勻速上升時的速度為0.4 m/s.倉庫中現(xiàn)有兩臺電動機(jī)，

9、型號分別為“220 V0.8 kW、“220 V3 kW，請你通過計算說明應(yīng)選哪臺電動機(jī)才能使配置更為合理.14.  6分建筑工地上，工人師傅將如下圖的滑輪裝配成最省力的滑輪組，利用它站在地面上向下拉繩提升重物。 1請在圖中畫出滑輪組的繞線；2利用此滑輪組，工人用500 N的力將1 200 N的重物勻速提升4 m，求滑輪組的機(jī)械效率。15. 在建筑工地上,“吊車是常見的一種起重設(shè)備。以下圖為吊車上的滑輪組的示意圖。在起重過程中,鋼絲繩用6×103 N的拉力F,將重為1.2&#

10、215;104 N的物體在10 s內(nèi)勻速提升6 m。不計繩重和摩擦求:      1滑輪組提升重物所做的有用功和總功。2滑輪組拉力F的功率。3假設(shè)用該滑輪組勻速提升1.8×104 N的重物,那么其機(jī)械效率是多少?16. 8分今年6月以來我國南方普降大雨,多地發(fā)生泥石流,一塊巨石滾到了公路上,搶修人員正在用如下圖的裝置將石頭拖離公路。假設(shè)石頭的重為1.2×104N,與地面的接觸面積為0.2m2,石頭在程度路面上被勻速直線拉動,10s內(nèi)繩子自由端沿程度方向勻速直線挪動了3m,石頭

11、受到的摩擦阻力為3.6×103N,繩子自由端的拉力為1500N。求: 1石頭靜止在程度地面上時,對地面的壓強(qiáng)。2繩子自由端拉力的功率。3滑輪組的機(jī)械效率。17. 小華用如下圖的滑輪組拉動貨箱,貨箱的質(zhì)量為60 kg,在F=50 N的拉力作用下,貨箱以0.1 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0.2倍。求: 1貨箱的重力是多少?2拉力F的功率是多少?3貨箱運(yùn)動了1 min,抑制摩擦所做的功是多少?4此滑輪組的機(jī)械效率是多少?18. 如下圖滑輪組的繞繩未畫出,人以600 N的力向下拉動繞在滑

12、輪組的繩子一端10 s,使繩端向下挪動了1.5 m,重物勻速上升了0.5 m,滑輪組的機(jī)械效率為70%g取10 N/kg。 1按題意畫出滑輪組的繞繩。2人所做功的功率是多大?3被吊起的重物質(zhì)量是多大?評卷人得分二、實(shí)驗(yàn)題19.7分在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖15所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下： 次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的間隔 /cm彈簧測力計的示數(shù)/N彈簧測力計上升的間隔 /cm機(jī)械效率第1次2511566.7%第2次451.715第3次651583.3%&#

13、160; 圖151在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該使鉤碼_填“快速或“緩慢上升；2進(jìn)展第2次測量時滑輪組的機(jī)械效率約為_保存三位有效數(shù)字；3進(jìn)展第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為_N，滑輪組做的有用功是_J；4分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)小組得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：滑輪組的機(jī)械效率與_有關(guān)。20. 某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。  1實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計,使鉤碼上升.2通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用填“甲或“乙圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)。3通過第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升一樣的重物時,動滑輪的個數(shù)越多動滑輪的質(zhì)量

14、越大,滑輪組的機(jī)械效率填“越高“不變或“越低。4小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次實(shí)驗(yàn),表中第3次實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為:繩端挪動間隔 s=m,機(jī)械效率=。5比較第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:使用同一滑輪組,。21. 6分小剛小組探究了影響滑輪組機(jī)械效率的因素后，聯(lián)想斜面也是種機(jī)械，那么斜面的機(jī)械效率與斜面的哪些因素有關(guān)呢？  圖28 小剛猜測斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小萌猜測可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)。于是他們將一塊長木板的一端墊高，構(gòu)成長度一定、高度可調(diào)的斜面，用彈簧測力計拉著同一木塊沿不同的斜面勻速向上運(yùn)動，如圖28所示。下表是他們實(shí)驗(yàn)

15、記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)。           1在第1、2、3次實(shí)驗(yàn)中，選用玻璃、木板、毛巾作為斜面外表的材料，是為了_。2在第2次實(shí)驗(yàn)中，拉力做的總功是_J，斜面的機(jī)械效率是_。3分析第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出： 當(dāng)其它條件一定時，_。4假設(shè)通過分析第1、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出斜面傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越大。你認(rèn)為存在的問題是：_。5實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，斜面材料一樣時，斜面傾角越小，越_選填“省力或“費(fèi)力。22.5分以下圖是小明同學(xué)探究斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。&

16、#160; 實(shí)驗(yàn)時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度一樣的斜面向上做勻速直線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：        1小明探究的是斜面機(jī)械效率跟_的關(guān)系。在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面機(jī)械效率為_，物塊和斜面的內(nèi)能增加了約_J。2分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度一樣時，斜面越陡，機(jī)械效率越_。假設(shè)要探究斜面機(jī)械效率跟斜面粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持_不變。23. 6分如下圖是某同學(xué)“探究斜面機(jī)械效率的裝置圖。他在實(shí)驗(yàn)時用彈簧測力計拉著同一小車沿粗糙程度一樣的斜面向上做勻速直線運(yùn)動,分別進(jìn)展了三次實(shí)驗(yàn),并記錄

17、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜程度小車重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有用/J總功W總/J機(jī)械效率1較緩20.10.610.20.633.3%2較陡20.20.813最陡20.41.210.81.266.7%1根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求得在第2次實(shí)驗(yàn)中,有用功是J,拉力所做的總功是J,斜面的機(jī)械效率是。2由上表可知,當(dāng)其他條件一定時,斜面的傾斜程度越,越省力;斜面的傾斜程度越,機(jī)械效率越高。3假如把斜面高度變?yōu)?.05m而其他條件不變,那么再做一次實(shí)驗(yàn),機(jī)械效率會第1次實(shí)驗(yàn)的值填“大于“等于或“小于。參考答案1.1 【答案】在23 s內(nèi),重物做勻速直線運(yùn)動,拉力F

18、3=40 N. 其作用點(diǎn)下降的間隔 是重物上升高度h3的3倍 h3=3.75 m-1.25 m=2.5 m, P=Wt=3F3h3t=3×40N×2.5m1s=300 W =W有用W總×100 =Gh33F3h3×100%=100N×2.5m3×40N×2.5m×100% =83.3%. 2 【答案】在12 s內(nèi),拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m,&

19、#160;W=3F2h2=3×50 N×1.25 m=187.5 J. 3 【答案】設(shè)動滑輪重為G輪, W總=W有用+W額外, 在23 s內(nèi)有:3F3h3=Gh3+G輪h3, G輪=3F3-G=3×40 N-100 N=20 N. 在01 s內(nèi),拉力F=30 N, 繩對重物的拉力 F=3F1-G輪=3×30 N-20 N=70 N, 所以重物對地面的壓力&#

20、160;F壓=G-F=100 N-70 N=30 N, p=F壓S=30N5×10-2m2=600 Pa.2.1 【答案】這桶水的質(zhì)量為m=水V=1.0×103 kg/m3×0.01 m3=10 kg. 2 【答案】這桶水對地面的壓強(qiáng)為p=FS=mgS=10kg×10N/kg0.2m2=500 Pa. 3 【答案】動滑輪的機(jī)械效率為=W有用W總×100%=GhFs×100%=100N×1m60N×2m

21、15;100%83.3%.3.1 【答案】v=st=6m10s=0.6 m/s. 2 【答案】W=Fs=120 N×6 m=720 J, P=Wt=720J10s=72 W. 3 【答案】=W有W總×100%=GhW×100%=200N×3m720J×100%=83.3%.4.1 【答案】W有=Gh=230 N×6 m=1 380 J. 2 【答案】W總=Fs=125 N×12 

22、;m=1 500 J. 3 【答案】=W有W總×100%=1380J1500J×10%=92%. 4 【答案】P=W總t=1500J20s=75 W.5.1 【答案】W總=Fs=200 N×8 m=1 600 J. W額外=fs=50 N×8 m=400 J. W有用=W總-W額外=1 600 J-400 J=1 200 J. 2 【答案】=75% 

23、;3 【答案】G=W有用h=1200J2m=600 N.6.1 【答案】物體上升的高度h=13s=13×3 m=1 m, 由v=st得,物體上升的速度v物=ht=1m5s=0.2 m/s. 2 【答案】拉力做的功W=Fs=50 N×3 m=150 J. 3 【答案】W有=Gh=105 N×1 m=105 J, 滑輪組的機(jī)械效率為=W有W總×100%=105J150J×100%=70%.7.1 【答案】W有用

24、=G物h=9×103 N×10 m=9×104 J。 2 【答案】s=3h=3×10 m=30 m, W總=Fs=4×103 N×30m=1. 2×105 J, =W有用W總×100%=9×104J1.2×105J×100%=75%。 3 【答案】W額=W總-W有用=1.2×105J-9×104J=3×104J,因抑制摩擦力和繩重做的額外

25、功W摩=0.3W有用=0.3× 9×104J=2.7×104J,因抑制動滑輪重做的額外功W動=W額-W摩=3×104J-2.7×104J=3×103J, 動滑輪的重G動=W動h=3×103J10m=300 N。8.1 【答案】輪胎與地面的接觸面積S=4×0.05 m2=0.2 m2。 汽車對路面的壓強(qiáng):p=FS=GS=2×104N0.2m2=1×105 Pa; 2 【答案】由v=st得,汽車前進(jìn)的間隔 :s1=vt=

26、0.2 m/s×10 s=2 m， 繩子挪動的間隔 :s2=2× 2 m=4 m,拉力F做的功:W總=Fs2=3 750 N×4 m=1.5×104 J, 拉力F的功率:P=W總t=1.5×104J10s=1.5×103W; 3 【答案】因?yàn)?W有W總,所以W有=W總=1.5×104J×80%=1.2×104 J, 因?yàn)閃有=f1s1,所以摩擦力f=W有s1

27、=1.2×104J2m=6 000 N。9.1 【答案】鐵塊的重力G=mg=Vg=7.9×103 kg/m3×1×10-3m3×10 N/kg=79 N。 2 【答案】不計滑輪、繩子的重和摩擦,拉力F=12G=12×79 N=39.5 N。 3 【答案】拉力挪動速度v=2v物=2×0.2 m/s=0.4 m/s, 拉力的功率P=Wt=Fst=Fv=39.5 N×0.4 m/s=

28、15.8 W; 4 【答案】滑輪的機(jī)械效率=W有用W總×100%=GhF'2hX100%=G2F'×100%=79N2×50N×100%=79%。10.1 【答案】由圖可知,n=2,滑輪組的機(jī)械效率: =W有W總×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%, 那么拉力F=Gn=200N2×80%=125 N。 2 【答案】繩端挪動的速度:v繩=nv物=2×0.2 m/s=0.4

29、0;m/s, 拉力的功率: P=Fv繩=125 N×0.4 m/s=50 W。 3 【答案】不計滑輪組摩擦及繩重,由F=1nG+G動可得動滑輪的重力: G動=nF-G=2×125 N-200 N=50 N, 當(dāng)F拉=G人=500 N時,能提起最重的物體: G'=2F拉-G動=2×500 N-50 N=950 N。11.1 【答案】要求施力方向向下,從繩子末端開場,依次繞過定滑輪、動滑輪,這樣反復(fù)完成

30、,繞法如答圖所示。  2 【答案】由圖可知,n=2,那么s=2h=2×5 m=10 m, =W有W總×100%=GhF1s×100%=600N×5m400N×10m×100%=75%;W1=F1s=400 N×10 m=4000 J, 拉力做功功率:P1=W1t=4000J60s66.7 W。 3 【答案】拉600 N重物時,繩重及摩擦不計, F1=12G輪+G'物, G動=2F

31、1-G物=2×400 N-600 N=200N, 掛1000N重物時,拉力:F1=12G輪+G'物=12200 N+1 000 N=600 N s=2h=2×5 m=10 m, 拉力做功:W=F2s=600 N×10 m=6 000 J。12.1 【答案】靜止0 【解析】前五秒物體沒有挪動間隔 ; 2 【答案】這箱貨物運(yùn)動的速度 v=st=5m25s=0.2 m/s&#

32、160;拉力做的功 W=Fs=594 N×5 m=2 970 J 拉力做功的功率 P=Wt=2970J25s=118.8 W 【解析】由圖像分析30 s時路程是5 m,用的時間是25 s。再由功的計算公式計算所做的功,然后計算功率; 3 【答案】對這箱貨物做的功是有用功 W有用=Gh=1 500 N×1 m=1 500 J 拉力做的功是總功W總=W=2 970

33、0;J 斜面的機(jī)械效率 =W有用W總×100%=1500J2970J×100%=50.5% 【解析】先計算有用功,再計算總功,最后計算機(jī)械效率。13.1 【答案】有用功W有Gh400 N×10 m4000 J 額外功W額G動h100 N×10 m1000 J 2 【答案】由于總功W總W有W額4000 J1000 J5000 J 故機(jī)械效率W有W總4000J5000J80%  3 【答案】

34、提升四箱建材時總功W總W有W額4×4000 J1000 J17000 J將重物勻速提升至10 m高處所需時間tsv10m0.4m/s25 s 那么提升四箱建材的總功率PW總't17000J25s680 W0.68 kW. 故應(yīng)選擇型號為“220 V0.8 kW的電動機(jī)才能使配置更為合理14.1 【答案】滑輪組繞線如下圖            

35、0;                      2 【答案】W有W總GhFSGh3Fh1200×43×500×4×100%80%15.1 【答案】W有=Gh=1.2×104 N×6 m=7.2×104 J W總=Fs=6×103 N×3&#

36、215;6 m=1.08×105 J 【解析】知道物體重力和物體升高的間隔 ,根據(jù)W=Gh求出有用功; 2 【答案】P=W總t=1.08×105J10s=1.08×104 W 【解析】知道物體升高的間隔 和繩子的段數(shù),求出拉力挪動的間隔 ;知道拉力和拉力挪動的間隔 ,根據(jù)W=Fs求出總功; 3 【答案】不計繩重和摩擦: G動=3F-G物=3×6×103 N-1.2×104 N=6×103 N =W有用

37、9;W總'=G物'hG物'h+G動h=1.8×104N1.8×104N+6×103N×100%=75% 【解析】知道有用功和總功,根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率。1 【答案】W有=f×s3=3.6×103 N×1 m=3 600 J1分 W總=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J1分 =W有W總=3600J4500J=80%1分 或=fnF=3.6×

38、;103N3×1500N=80%16.1 【答案】G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N 【解析】了物塊的質(zhì)量,利用重力的計算公式G=mg即可求解; 2 【答案】v繩=3v物=3×0.1 m/s=0.3 m/s P=Fv繩=50 N×0.3 m/s=15 W P=Fv繩=50 N×0.3 m/s=15 W 【解析】拉力的大小和物體的挪動速度以及動滑輪上繩子的段數(shù),根據(jù)公式P=F

39、v可求拉力的功率; 3 【答案】1 min=60 s s物=v物t=0.1 m/s×60 s=6 m W=fs=120 N×6 m=720 J 【解析】知道貨箱的速度和運(yùn)動的時間,根據(jù)s=vt可以求出貨箱挪動的間隔 ,再求出貨箱受到的摩擦力,然后根據(jù)W=fs求出做的功; 4 【答案】W有=fs=120 N×6 m=720 J s繩=v繩t=0.3 m/s×60 s=18 m W總=Fs繩=50 N×18 m=900 J =W有/W總=720&#