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第九年級(jí)物理機(jī)械效率復(fù)習(xí)題九年級(jí)物理機(jī)械效率復(fù)習(xí)題
1.關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()
A.越省力的機(jī)械,其機(jī)械效率越高
B.越費(fèi)力的機(jī)械,其機(jī)械效率越高
C.做的有用功越多,機(jī)械效率越高
D.有用功一定時(shí),額外功越少,機(jī)械效率越高
解析:根據(jù)η=W有用/W總可得,機(jī)械效率的上下跟機(jī)械是否省力和費(fèi)力無(wú)關(guān)。當(dāng)W總一定時(shí),W有用越大,η才越大。只根據(jù)W有用越多,無(wú)法確定η的上下。由η=W有用/W總、W總=W有用+W額外可得η=W有用/(W有用+W額外),所以可判斷選項(xiàng)D是對(duì)的。
答案:D
2.要提高某一機(jī)械的效率,可以采取的正確方法是()
A.增加機(jī)械做功的時(shí)間B.減少機(jī)械做功的時(shí)間
C.有用功一定,減少額外功D.增加重物上升的高度
解析:在使用機(jī)械時(shí),改變機(jī)械做功的時(shí)間或高度,有用功和總功會(huì)同時(shí)改變相同的倍數(shù),由η=W有用/W總可得,機(jī)械效率不會(huì)改變。由η=W有用/W總、W總=W有用+W額外可得η=W有用/(W有用+W額外),當(dāng)W有用一定時(shí),W額外越少,η就越高。
答案:C
3.小剛用一個(gè)動(dòng)滑輪把50kg的物體提高1m所用的力是294N,那么他做的總功和有用功分別是()
A.490J、490JB.490J、294J
C.588J、294JD.588J、490J
解析:根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知,物體上升1m,繩子的自由端要移動(dòng)2m,根據(jù)總功和有用功的計(jì)算公式得W總=Fs=294N某2m=588J,W有用=Gh=mgh=50kg某9.8N/kg某1m=490J。
答案:D
4.課本圖中的三種方法中,運(yùn)沙子做的有用功為_(kāi)____________J,其中第____________種方法做的總功最少,第________________種方法的效率最高。
解析:根據(jù)W=Fs求出有用功:W有用=G沙h=100N某6m=600J和三種方法中的總功,再加以比較。根據(jù)η=W有用/W總求出三種方法的效率,通過(guò)比較得出答案。
答案:600三三
5.用如圖15-2-1所示的滑輪組勻速提升鉤碼,鉤碼總重8N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,繩子自由端被拉上去了30cm,那么使用該滑輪組做的總功為_(kāi)__________J,額外功為_(kāi)_________J,這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是_________________。
圖15-2-1
解析:根據(jù)該滑輪組的組裝,可看出有三段繩子承擔(dān)鉤碼,那么繩子自由端移動(dòng)的距離是鉤碼移動(dòng)距離的3倍,由W總=Fs、W有用=Gh、W總=W有用+W額外可求出使用滑輪組做的總功和額外功,再根據(jù)η=W有用/W總求出機(jī)械效率。
答案:0.90.190%
6.在探究“斜面的機(jī)械效率跟傾斜程度的關(guān)系〞實(shí)驗(yàn)中,要保證不同傾斜程度的斜面_________相同。要到達(dá)探究目的,需要測(cè)量不同傾斜程度的斜面的機(jī)械效率,那么,測(cè)機(jī)械效率時(shí),需要測(cè)量的物理量有___________________;需要的測(cè)量工具是_________________。
解析:因?yàn)樾泵娴墓饣潭扔绊憴C(jī)械效率,所以該實(shí)驗(yàn)要保證斜面的光滑程度相同。根據(jù)η=W有用/W總及W總=Fs和W有用=Gh,可以得出要測(cè)量的物理量;根據(jù)所要測(cè)的物理量,確定適宜的測(cè)量工具。
答案:光滑程度斜面的高度、長(zhǎng)度、物重、拉力刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)
30分鐘訓(xùn)練(穩(wěn)固類(lèi)訓(xùn)練,可用于課后)
1.以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()
A.機(jī)械效率越高,越省時(shí)間B.機(jī)械效率可能等于1
C.機(jī)械效率越高,越省力D.機(jī)械效率越高,有用功占總功的比例越大
解析:此題考查對(duì)機(jī)械效率概念的理解。根據(jù)η=W有用/W總可知機(jī)械效率與時(shí)間和力無(wú)關(guān);因?yàn)樵谑褂脵C(jī)械時(shí),總功總大于有用功,所以機(jī)械效率總小于1。根據(jù)機(jī)械效率的定義可判斷選項(xiàng)D是正確的。
答案:D
2.如圖15-2-2是工人師傅往高處運(yùn)送貨物的兩種方法,提升的重物均為500N,動(dòng)滑輪重均為10N,不計(jì)摩擦和繩子重。以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()
圖15-2-2
A.甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力
B.甲圖中的拉力小于乙圖中的拉力
C.甲圖中的機(jī)械效率等于乙圖中的機(jī)械效率
D.甲圖中的機(jī)械效率大于乙圖中的機(jī)械效率
解析:因?yàn)椴挥?jì)摩擦和繩子重,根據(jù)滑輪組省力情況,可以判斷兩種方法所用拉力的大小以及繩子末端和物體移動(dòng)的距離之間的關(guān)系。在甲圖中的拉力等于滑輪和重物總重的1/2,拉力移動(dòng)的距離等于重物的2倍,在乙圖中的拉力等于滑輪和重物總重的1/3,拉力移動(dòng)的距離等于重物的3倍,所以甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力。依據(jù)η=W有用/W總=Gh/Fs,求出機(jī)械效率進(jìn)行比較。
答案:C
3.以下哪種措施可以提高滑輪組的機(jī)械效率()
A.增加物體移動(dòng)的距離B.改變繩子的繞法
C.增加物體的質(zhì)量D.增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)
解析:對(duì)于一個(gè)固定的滑輪組來(lái)說(shuō),承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為n,那么繩子末端移動(dòng)的距離就是重物移動(dòng)距離的n倍,所以η=W有用/W總=Gh/Fs=G/nF=mg/nF,由此可知滑輪組的機(jī)械效率跟距離無(wú)關(guān),跟物體受到的重力有關(guān)。因?yàn)樵谑褂没喗M時(shí),做的額外功主要是克服動(dòng)滑輪的重力做的功,所以改變繩子的繞法不會(huì)改變機(jī)械效率,只有動(dòng)滑輪越重即個(gè)數(shù)越多,做的額外功就越多,機(jī)械效率反而低。
答案:C
4.小紅在探究“影響滑輪組機(jī)械效率上下的因素〞時(shí),提出以下假設(shè):
①機(jī)械效率可能跟動(dòng)滑輪重有關(guān)
②機(jī)械效率可能跟被拉物體重有關(guān)
③機(jī)械效率可能跟被拉物體上升的高度有關(guān)
④機(jī)械效率可能跟承重繩子的段數(shù)有關(guān)
然后小婷設(shè)計(jì)了如圖15-2-3所示的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,進(jìn)行比照來(lái)驗(yàn)證小紅提出的假設(shè),那么該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的假設(shè)是()
圖15-2-3
A.①B.②C.③D.④
解析:從題中的假設(shè)可以看出,機(jī)械效率可能受多個(gè)因素的影響,在驗(yàn)證其中某個(gè)因素是否影響機(jī)械效率時(shí)要用控制變量法。比較本實(shí)驗(yàn),可以看出實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪相同,物體重相同,而承重繩子的段數(shù)不同。對(duì)滑輪組來(lái)說(shuō),滑輪組的機(jī)械效率跟物體上升的高度無(wú)關(guān)。通過(guò)比較可以得出答案。
答案:D
5.如圖15-2-4,在“測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率〞的實(shí)驗(yàn)中,如果沒(méi)有刻度尺,對(duì)于如圖15-2-4所示的滑輪組,只要用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鉤碼受到的重力G,然后_____________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使重物升高,讀出拉力F的值就可以算出η=____________。
圖15-2-4
解析:對(duì)于滑輪組來(lái)說(shuō),承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為n,那么繩子末端移動(dòng)的距離就是重物移動(dòng)距離的n倍,所以η=W有用/W總=Gh/Fs=G/nF。
答案:勻速G/5F
6.如圖15-2-5所示,小剛用如下列圖的動(dòng)滑輪,拉著物體M以0.5m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體重20N,它受到的摩擦力是物重的0.2倍,水平拉力為25N。2s內(nèi)拉力做的功是_________________J,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是_________________。
圖15-2-5
解析:題中是用動(dòng)滑輪拉物體,那么,W有用不等于Gh,因?yàn)橹苯佑檬掷矬w用的力不等于物重,而等于物體受到的摩擦力,所以有用功等于物體受到的摩擦力乘以物體移動(dòng)的距離。根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和速度公式,求出物體和拉力移動(dòng)的距離,根據(jù)總功的計(jì)算方法,求出總功和有用功,再根據(jù)η=W有用/W總求出機(jī)械效率。
答案:5080%
7.李明在做“測(cè)定斜面的機(jī)械效率〞的實(shí)驗(yàn),他把測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中,并算出了該斜面的機(jī)械效率。
斜面長(zhǎng)s/m斜面高h(yuǎn)/m物重G/N拉力F/N有用功/J總功/J機(jī)械效率
0.50.2521.50.50.5100%
在相互交流中,李洋一眼就看出李明測(cè)得的機(jī)械效率是錯(cuò)的,他告訴李明機(jī)械效率不可能為100%。
(1)請(qǐng)你幫李明找找機(jī)械效率為100%的原因是______________,李明測(cè)得的實(shí)際機(jī)械效率應(yīng)為_(kāi)______________。
(2)假設(shè)李明還用這個(gè)斜面去拉重為5N的木塊,該斜面的機(jī)械效率將_______________。(選填“變大〞“變小〞或“不變〞)
解析:根據(jù)W總=Fs和W有用=Gh檢驗(yàn)有用功和總功的對(duì)錯(cuò),再根據(jù)η=W有用/W總檢驗(yàn)機(jī)械效率的對(duì)錯(cuò),并求出正確答案。根據(jù)影響斜面機(jī)械效率的因素,可判斷物體因重發(fā)生變化時(shí)斜面機(jī)械效率的變化。
答案:(1)總功算錯(cuò)了66.7%(2)變大
8.用一個(gè)動(dòng)滑輪將重600N的物體勻速拉上高處,拉力應(yīng)不小于____________N,假設(shè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為75%,那么拉力應(yīng)為_(kāi)______________N。
解析:由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可判斷出拉力的最小值以及繩子末端和物體移動(dòng)距離間的關(guān)系,根據(jù)η=W有用/W總=Gh/Fs=G/2F,可求出拉力的大小。
答案:300400
9.(2023浙江杭州模擬,33)如圖15-2-6所示,小周學(xué)過(guò)有關(guān)“機(jī)械效率〞的知識(shí)后提出了一個(gè)問(wèn)題:“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒(méi)有關(guān)系?〞針對(duì)這個(gè)問(wèn)題他做了在斜面上勻速拉動(dòng)物塊的探究實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
圖15-2-6
實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物體重G/N物體上升高度h/m沿斜面拉力F/N物體移動(dòng)距離s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η
1較緩5.00.101.60.500.500.8063%
2較陡5.00.152.20.500.751.168%
3最陡5.00.253.10.50
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),可求出第三次實(shí)驗(yàn)的有用功為_(kāi)_____________J,總功為_(kāi)____________J,機(jī)械效率是___________________;
(2)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,你認(rèn)為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是:斜面越陡,越_________________;
(3)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,你對(duì)斜面機(jī)械效率的問(wèn)題可獲得的初步結(jié)論是:________。
解析:(1)有用功W有用=Gh=5N某0.25m=1.25J,總功W總=Fs=3.1N某0.50m=1.55J,斜面的機(jī)械效率為η=某100%=80.6%。
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是:斜面越陡,越費(fèi)力。
(3)分析1、2、3三次實(shí)驗(yàn),可得出:斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān),在其他條件不變的情況下,斜面越陡機(jī)械效率越高。
答案:(1)1.251.5581%或80.6%(2)費(fèi)力
(3)斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān),在其他條件
不變的情況下,斜面越陡機(jī)械效率越高
10.(2023四川遂寧模擬,43)如圖15-2-7所示,用滑輪組提起重900N的物體,繩子自由端拉力F為400N,重物在20s內(nèi)勻速上升了10m。求:
圖15-2-7
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