12.3 機(jī)械效率-2021-2022學(xué)年八年級(jí)物理下冊(cè)《考點(diǎn)·題型·技巧》高分突破系列(人教版)_第1頁
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文檔簡介

12.3機(jī)械效率【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一:有用功和額外功1.有用功:使用機(jī)械時(shí),對(duì)人們有用的功叫有用功。也就是人們不用機(jī)械而直接用手時(shí)必須做的功。在提升物體時(shí),W有用=Gh2.額外功:使用機(jī)械時(shí),對(duì)人們沒有用但不得不做的功叫額外功。3.額外功的主要來源:①提升物體時(shí),克服機(jī)械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機(jī)械的摩擦所做的功。4.人們?cè)谑褂脵C(jī)械做功的過程中實(shí)際所做的功叫總功,它等于有用功和額外功的之和。即:W總=W有用+W額5.若人對(duì)機(jī)械的動(dòng)力為F,則:W總=FS 考點(diǎn)二:機(jī)械效率定義:有用功與總功的比值,叫機(jī)械效率。(2)公式:η=×100%技巧歸納一、滑輪(組)的機(jī)械效率(一)提升重物問題根據(jù)拉力F作用位置不同分為兩種情況(二)水平拉動(dòng)問題,也根據(jù)拉力F作用位置不同分為兩種情況技巧歸納二、、斜面機(jī)械效率計(jì)算類1.用斜面提升物體的模型圖2.用斜面提升物體有用功、額外功和總功求法(1)有用功W有用=Gh(2)總功W總=Fs(3)額外功W額外=W總—W有用其中s是動(dòng)力F沿著斜面移動(dòng)的距離,h是重物上升的高度,s和h的關(guān)系,通??捎山馊呛瘮?shù)得到,一般斜面傾斜角給出。3.斜面機(jī)械效率的求解(1)用斜面提升物體時(shí),有用功和總功的比值.稱為斜面的機(jī)械效率。(2)斜面機(jī)械效率公式:η=(W有用/W總)×100%η=(W有用/W總)×100%=(Gh/Fs)×100%【題型歸納】題型一:效率概念的理解1.(2021·湖南湘西·八年級(jí)期末)下列關(guān)于機(jī)械效率的說法中,正確的是()A.機(jī)械效率可以提高到100%B.機(jī)械效率總小于1C.做功越多的機(jī)械,機(jī)械效率越高D.機(jī)械效率越高,有用功就越多2.(2021·山東臨沂·八年級(jí)期末)下列有關(guān)功、功率和機(jī)械效率的說法中,正確的是()A.做功越多,功率越大B.有用功越多,機(jī)械效率越高C.機(jī)械效率越高,功率越大D.功率越大,做功越快3.(2021·遼寧大連·八年級(jí)期末)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了機(jī)械的相關(guān)知識(shí)后,總結(jié)了幾條“規(guī)律”,其中總結(jié)正確的是()A.機(jī)械效率大的機(jī)械做的有用功一定越多B.使用任何機(jī)械都一定不會(huì)省功C.機(jī)械的功率越大,機(jī)械效率也一定越大D.克服摩擦力做的功一定是額外功題型二:滑輪組效率的計(jì)算4.(2021·廣西來賓·八年級(jí)階段練習(xí))如圖所示,拉力F=20N,在拉力F的作用下,重為100N的物體M沿水平地面以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)10m,已知每個(gè)滑輪重10N,忽略繩子重和滑輪與軸間的摩擦,該過程中()A.拉力F做的功為200JB.拉力F的功率為120WC.滑輪組對(duì)物體做的有用功為400JD.滑輪組的機(jī)械效率為75%5.(2021·廣東·深圳市高級(jí)中學(xué)八年級(jí)期末)利用如圖所示的甲、乙兩滑輪組,在相同的時(shí)間內(nèi)用大小相同的力和分別把質(zhì)量相等的重物提升到相同的高度,則()A.力做功的功率小 B.甲、乙兩個(gè)滑輪組的額外功相同C.乙滑輪組的機(jī)械效率高 D.甲、乙兩個(gè)滑輪組的總功相同6.(2021·遼寧撫順·八年級(jí)期末)用如圖甲所示的滑輪組勻速提升不同物體,每次物體被提升的高度均為0.8m,滑輪組的機(jī)械效率與物體受到重力的關(guān)系如圖乙所示,不計(jì)繩重和摩擦,下列分析正確的是()A.動(dòng)滑輪的重力為5NB.該滑輪組的機(jī)械效率可以達(dá)到100%C.每次提升重物時(shí),做的額外功均為4JD.若物體重為30N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為75%題型三:水平滑輪組效率的計(jì)算7.(2021·遼寧大連·八年級(jí)期末)如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為G的物體,若拉力的大小為F物體和地面之間的摩擦力大小為f,A點(diǎn)的拉力為FA,下列滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式正確的是()A. B.C. D.8.(2021·河北石家莊·八年級(jí)期末)如圖所示,用滑輪組拉物體A在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體A受到的摩擦力為9N,拉力F=4N,物體A以v=0.2m/s的速度移動(dòng)了10s,下列說法中正確的是()A.滑輪組的機(jī)械效率為75%B.拉力F的功率為0.8WC.拉力F做的功為40JD.額外功為30J9.(2021·安徽阜陽·八年級(jí)期末)如圖所示,工人用100N的拉力F搬運(yùn)重為1200N的物體A,物體A在20s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)3m,物體A移動(dòng)過程中受到的摩擦力為總重的0.2倍,不計(jì)滑輪重及繩輪間的摩擦。下列說法正確的是()A.右側(cè)滑輪相當(dāng)一個(gè)省力杠桿B.繩端拉力F移動(dòng)的速度為0.15m/sC.工人所做的有用功為3600JD.該滑輪組的機(jī)械效率為80%題型四:斜面的效率計(jì)算10.(2021·湖北荊州·八年級(jí)期末)如圖斜面長為2m、高為0.4m,現(xiàn)用2s時(shí)間用5N的拉力將重為20N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂()A.拉力做功的功率為2W B.物體受到的摩擦力為1NC.斜面的機(jī)械效率為60% D.有用功為40J11.(2021·湖北咸寧·八年級(jí)期末)近期我國長江中下游許多省份因連續(xù)大雨發(fā)生洪澇災(zāi)害,抗洪搶險(xiǎn)小分隊(duì)成員李軍在一次行動(dòng)中需要幫老百姓把一個(gè)質(zhì)量為的重物搬到2m高的車上,為了省力采用5m的長木板搭了一個(gè)斜面(如圖所示)。用1200N。的力用了將重物勻速推到車上關(guān)于此簡易斜面裝置,下列說法中正確的是()A.他對(duì)重物做了480J的功B.他做功的功率為16WC.此次簡易斜面裝置的機(jī)械效率為80%D.斜面是一種費(fèi)力杠桿12.(2021·山東聊城·八年級(jí)期末)小亮同學(xué)想把一個(gè)重為2400N的重物搬到2m高的車上。為了省力采用5m的長木板搭了一個(gè)斜面(如圖所示)。用1200N的力用了0.5min將重物勻速推到車上。關(guān)于此簡易斜面裝置,下列說法中正確的是()A.他做的總功為2400J B.他做總功的功率為20WC.他對(duì)重物做的有用功為480J D.此次簡易斜面裝置的機(jī)械效率為80%題型五:探究機(jī)械效率影響因素實(shí)驗(yàn)問題13.(2022·黑龍江·哈爾濱德強(qiáng)學(xué)校八年級(jí))小松和小雷在復(fù)習(xí)“機(jī)械與功”一章時(shí),完成以下實(shí)驗(yàn)(1)小松和小雷用一個(gè)滑輪組成了如圖甲所示裝置,用手豎直向上勻速拉動(dòng)右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì),將重為G的鉤碼勻速提起。實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)出鉤碼提升高度h和手拉彈簧測(cè)力計(jì)將繩子自由端提起的高度s,發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系為s=2h,表明______;(2)小松和小雷用滑輪組裝成滑輪組,如圖乙所示,測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,每個(gè)滑輪的重相同,(b)、(c)為同一滑輪組,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下表所示;次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%120.10.80.383.3220.10.60.566.7340.11.10.5①該實(shí)驗(yàn)原理是______;根據(jù)表格中的信息可知,(c)裝置滑輪組的機(jī)械效率是______;②對(duì)比(a)、(b)兩次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是______;③對(duì)比(b)、(c)可以探究滑輪組的機(jī)械效率與______關(guān)系。14.(2022·上?!ぐ四昙?jí))小紅和小明用一個(gè)滑輪、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)等器材分別做了以下實(shí)驗(yàn):(1)探究定滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)如圖甲,為了使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)盡可能接近繩子受到的實(shí)際拉力,實(shí)驗(yàn)中提升的鉤碼質(zhì)量應(yīng)取______(填“大”或“小”)些。(2)探究動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)①測(cè)出______重力,然后組裝好如圖乙所示的裝置;②拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼______上升。(3)測(cè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率①實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置,是為了______;②小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼,改變鉤碼的數(shù)量,正確操作,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/cm①1.020.00.740.0②2.020.01.240.0③3.020.01.740.0a。第①次實(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為______,第②次實(shí)驗(yàn)的有用功為______J。b。第③次實(shí)驗(yàn)時(shí),鉤碼上升的速度為0.05m/s,則拉力的功率為______Wc。由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知,同一動(dòng)滑輪,所提升物重增大,機(jī)械效率將______(填“變大”、“變小”或“不變”)。d。小紅進(jìn)一步研究,測(cè)出動(dòng)滑輪的重力,再計(jì)算出每一次實(shí)驗(yàn)中總功與有用功和克服動(dòng)滑輪重力的功的差值ΔW(ΔW=W總-W有用-W滑輪),發(fā)現(xiàn)鉤碼的重力越大,ΔW________(填“越大”、“越小”或“不變”),請(qǐng)你用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋:______。15.(2020·湖北武漢·八年級(jí)期末)在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,小麗用同一滑輪組提升不同的物體,如圖甲乙所示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表:(忽略繩重和摩擦)實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體重力/N提升高度/m拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率130.12.00.350%260.1①0.3②(1)實(shí)驗(yàn)中要豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使物體升高;(2)圖乙中是第二次實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為______N,表格中②處的數(shù)據(jù)應(yīng)為______;(3)分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越______(選填“高”或“低”);(4)另一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)改變動(dòng)滑輪的重,提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖丙的圖像。分析圖像中的A點(diǎn)可知,被提升物體所受的重力為______N。題型六:機(jī)械效率的綜合性問題16.(2022·湖南永州·八年級(jí)期末)如圖已知斜面長為L=5m,斜面高為h=3m。小虎同學(xué)用繩子沿斜面將重為G=500N的木箱由斜面底端勻速拉到頂端。拉力大小為F=400N,繩重、滑輪摩擦不計(jì)。求:(1)小虎對(duì)木箱做的有用功W有;(2)斜面的機(jī)械效率η;(3)木箱受到斜面的摩擦力f。17.(2021·遼寧朝陽·八年級(jí)期末)如圖所示,重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s,滑輪組的機(jī)械效率為80%,則在此過程中,求:(1)有用功為多少焦耳;(2)拉力F的功率為多少瓦;(3)物體受到的的滑動(dòng)摩擦力為多少牛頓。18.(2021·河北張家口·八年級(jí)期末)如下圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖.已知井深12m,物體重,汽車重G車=3×104N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力,汽車受到的阻力為車重的0.1倍.求:(1)將物體從井底拉至井口的過程中,汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做了多少功?(2)滑輪組的機(jī)械效率為多少?(保留一位小數(shù))(3)若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為3m/s,則將物體由井底拉至井口需要多長時(shí)間?(4)汽車牽引力為多少?牽引力的功率為多少?【課堂達(dá)標(biāo)】一:選擇題19.(2022·北京通州·八年級(jí)期中)關(guān)于功的原理和機(jī)械效率的說法正確的是()A.使用機(jī)械提升物體可以省功B.提升同一物體,使用省力杠桿一定比用等臂杠桿的機(jī)械效率大C.提升同一物體,使用動(dòng)滑輪一定比用定滑輪的機(jī)械效率大D.使用任何機(jī)械提升物體,機(jī)械效率都不可能達(dá)到100%20.(2022·黑龍江·哈爾濱德強(qiáng)學(xué)校八年級(jí)階段練習(xí))如圖所示,用滑輪組提升重物時(shí),重80N的物體在10s內(nèi)勻速上升1m。已知拉繩子的力F為50N,則提升重物的過程中()A..繩子自由端被拉下3mB.做的有用功是80JC.拉力F的功率是8WD.滑輪組的機(jī)械效率是60%21.(2021·陜西寶雞·八年級(jí)期末)小明用四個(gè)完全相同的滑輪進(jìn)行實(shí)驗(yàn),組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組。他用相同的時(shí)間把質(zhì)量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分別為F1、F2,拉力做的功分別為W1、W2,拉力的功率分別為P1、P2,滑輪組的機(jī)械效率分別為η1、η2(忽略繩重與摩擦)。下列關(guān)系式正確的是()A. B.C. D.22.(2022·上海·八年級(jí))如圖所示,物體在沿斜面向上的拉力作用下,從斜面底端勻速拉到斜面頂端,已知斜面高為h,斜面長為s,且s=3h,物體所受重力為G,斜面的機(jī)械效率為50%,若物體受到的拉力和摩擦力分別用F和f表示,則()A.F=

f= B.F=

f= C.F=

f= D.F=

f=23.(2021·湖南·衡陽市華新實(shí)驗(yàn)中學(xué)八年級(jí)期末)利用四個(gè)相同的滑輪,組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,用同樣的時(shí)間,把質(zhì)量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分別為、,拉力做的功分別為、,拉力的功率分別為、,機(jī)械效率分別是、(忽略繩重與摩擦),下列關(guān)系式正確的是()A.、 B.、C.、 D.、24.(2021·山西臨汾·八年級(jí)期末)如圖所示,由重相同的滑輪組成的甲、乙兩個(gè)滑輪組,分別將重為G1、G2的物體提高相同的高度,不計(jì)摩擦與繩重。下列說法正確的是()A.若G1>G2,拉力做的總功可能相同B.若G1=G2,拉力做的額外功一定相同C.若G1=G2,甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率D.用甲、乙其中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物,機(jī)械效率不變25.(2021·內(nèi)蒙古包頭·八年級(jí)期末)如圖所示,用滑輪組提升重物時(shí),將重500N的物體在10s內(nèi)勻速提升了2m,已知?jiǎng)踊喼貫?00N(不計(jì)繩重和摩擦),則提升重物的過程中()A.滑輪組對(duì)重物做的功為500JB.滑輪組的機(jī)械效率為55.6%C.繩子自由端拉力F的功率為120WD.提升的重物變?yōu)?00N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率將變大26.(2022·北京通州·八年級(jí)期中)在圖中,A、B、C是三個(gè)重力均為40N的滑輪,它們和重物M組成了一種可以健身的器械。健身者用200N的豎直向下的拉力F,可使重物M以0.6m/s的速度勻速上升,不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦,求:(1)以滑輪A為研究對(duì)象,做出受力分析示意圖;(2)該機(jī)械在0.5s內(nèi)做的有用功;(3)勻速提升重物M時(shí)的機(jī)械效率。27.(2021·湖南郴州·八年級(jí)期末)用如圖所示的機(jī)械拉著重500N的物體在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力為120N,繩子末端的水平拉力為50N,若物體運(yùn)動(dòng)的速度為0.2m/s,求:(1)10s內(nèi)拉力做的功;(2)拉力的功率;(3)滑輪組的機(jī)械效率?!靖叻滞黄啤恳弧芜x題28.(2021·湖南長沙·八年級(jí)期末)如圖所示,滑輪組懸掛在水平鋼架上,某工人站在水平地面上,豎直向下拉動(dòng)繩子自由端,5s內(nèi)使物體A勻速上升1m,提升過程中拉力F的功率為160W。已知物體A重720N,該工人重600N,不計(jì)繩自身重力和繩與滑輪間摩擦。關(guān)于該過程,下列說法正確的是()A.繩子移動(dòng)的速度為0.2m/sB.動(dòng)滑輪重100NC.該工人對(duì)地面的壓力為200ND.工人利用該滑輪組提升物體的最大機(jī)械效率為90%29.(2021·湖北武漢·八年級(jí)期末)如圖所示,物體A在拉力F的作用下,5s內(nèi)水平勻速運(yùn)動(dòng)了1m,物體A與地面間滑動(dòng)摩擦力是50N,拉力F為40N。下列物理量計(jì)算正確的是()A.繩子自由端移動(dòng)的速度是0.2m/sB.拉力F的功率為10WC.拉力F做功為40JD.該滑輪組的機(jī)械效率是62.5%30.(2021·河南南陽·八年級(jí)期末)如圖所示,將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點(diǎn)A,已知,施加的力分別為、,拉力做的功為、,拉力做功的功率分別為、,則它們的關(guān)系正確的是()A.,, B.,,C.,, D.,,31.(2021·遼寧葫蘆島·八年級(jí)期末)如圖所示,某建筑工人利用滑輪組提升水平面上重750N的貨箱,貨箱20s內(nèi)勻速上升4m,工人所用拉力F為400N(不計(jì)繩重和摩擦),下列說法正確的是()A.人拉繩子的速度為0.2m/sB.動(dòng)滑輪的重力為50NC.此段時(shí)間內(nèi),拉力F做功功率為150WD.該滑輪組的機(jī)械效率為62.5%32.(2021·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·八年級(jí)期末)如圖所示,斜面長s為1.2m,高h(yuǎn)為0.3m,現(xiàn)將重為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端,若拉力F為5N,拉力的功率為3W,則下列說法錯(cuò)誤的是()A.對(duì)物體所做的有用功為4.8J B.斜面的機(jī)械效率為80%C.拉力所做的功為1.5J D.物體由斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端用時(shí)2s33.(2021·山東臨沂·八年級(jí)期末)如圖所示,手用的力直接將物體勻速提升,做功為;若借助斜面用力把勻速提升相同高度,斜面的機(jī)械效率是,則()A.借助斜面做的有用功為 B.借助斜面做的額外功為C.借助斜面做的總功為 D.所做的功為34.(2021·江蘇南通·八年級(jí)期末)為了將放在水平地面,重100N的重物提升到高處,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化,方向始終豎直向下的拉力F拉繩時(shí),重物的速度v和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系分別如圖丙、丁所示。若重物與地面的接觸面積為0.05m2,不計(jì)繩重和一切摩擦,則下列選項(xiàng)正確的是()A.動(dòng)滑輪的重力為50NB.在0~1s內(nèi),重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為200PaC.在1~2s內(nèi),拉力F做的功為187.5JD.在2~3內(nèi),繩對(duì)重物做的功為300J二、填空題(共0分)35.(2022·上海市民辦華育中學(xué)八年級(jí)階段練習(xí))如圖所示,斜面高為1m,長為2m,工人用600N沿斜面方向的力將重為900N的箱子勻速推到車上,在這個(gè)過程中工人推力做的功是______焦,箱子與斜面之間的摩擦力是______牛。若人推箱子的力的方向改為水平向右,要將箱子勻速推到車上,工人做的功會(huì)______(選填變大or變小or不變)36.(2022·上?!ぐ四昙?jí))如圖甲和乙所示為研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)的裝置和實(shí)驗(yàn)操作;實(shí)驗(yàn)證明:使用定滑輪可以______;使用動(dòng)滑輪可以省力,但不改變力的方向;分析可知______的機(jī)械效率較高。37.(2021·陜西延安·八年級(jí)期末)如圖所示把重為50N的物體甲從A點(diǎn)豎直向上勻速拉至高2m的B點(diǎn),此過程繩的拉力對(duì)甲做的功為___________J;用平行于斜面的40N拉力把重也為50N的物體乙從C點(diǎn)勻速拉至與B等高的D點(diǎn),CD=4m,在此過程中繩的拉力對(duì)乙做的功為___________J,額外功為___________J,物體乙受到斜面的摩擦力是___________N。38.(2021·遼寧盤錦·八年級(jí)期末)用如圖所示的滑輪組去拉動(dòng)物體A,已知物體A重為1000N,動(dòng)滑輪重為80N。在拉力F的作用下,經(jīng)過20s,物體A沿水平方向勻速前進(jìn)了4m,拉力F做功為3200J。(不計(jì)繩重與摩擦)。則繩子自由端移動(dòng)的速度為___________m/s,滑輪組的機(jī)械效率為___________,物體A所受的摩擦力為_________N。39.(2021·廣西百色·八年級(jí)期末)在測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,用同一滑輪組先后兩次將重力不同的兩組鉤碼勻速提升相同的高度,第二次比第一次鉤碼重,如圖所示,兩次實(shí)驗(yàn)中摩擦均不計(jì)。則兩次實(shí)驗(yàn)中額外功W甲額外______W乙額外,滑輪組的機(jī)械效率η甲______η乙。(均選填“>”“=”或“<”)40.(2021·湖北黃石·八年級(jí)期末)(1)如圖是同學(xué)們常用的燕尾夾,AB=BC,當(dāng)用力摁住C點(diǎn)打開該夾子時(shí),可把______點(diǎn)看作支點(diǎn),此時(shí)夾子可近似看作______杠桿(選填A(yù).省力,B.費(fèi)力,C.等臂);(2)如圖用滑輪組提升重為100N的物體,動(dòng)滑輪重為20N,不計(jì)繩重及摩擦。若在5s內(nèi)將物體勻速提高1m,手拉繩子的力F為______N,拉力的功率為______W,滑輪組的機(jī)械效率為______。41.(2021·陜西寶雞·八年級(jí)期末)將一個(gè)重為4.5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端(如圖所示)。已知斜面長1.2m,高為0.4m,斜面對(duì)物體的摩擦力為0.3N(物體的大小可忽略不計(jì))。則在上述過程中有用功為______J,額外功為______J,沿斜面向上的拉力大小為______N。42.(2021·山東臨沂·八年級(jí)期末)如圖所示,當(dāng)水平拉力F=50N時(shí),恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體所受地面的摩擦力為80N,若在4s內(nèi)物體A水平移動(dòng)了0.6m,不計(jì)繩和滑輪的自重,在此過程中拉力F做功的功率為______W,該裝置的機(jī)械效率約為______。三、實(shí)驗(yàn)題(共0分)43.(2021·山東濰坊·八年級(jí)期末)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5(1)實(shí)驗(yàn)中,使用滑輪組提升重物時(shí),應(yīng)豎直向上_____拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);(2)第二次實(shí)驗(yàn)中,2s內(nèi)鉤碼上升的高度為0.1m,則鉤碼運(yùn)動(dòng)的速度為_____m/s;(3)第三次實(shí)驗(yàn)中,繩端移動(dòng)的距離為_____m,滑輪組的機(jī)械效率為______;(4)分析比較第一、二兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑輪組的機(jī)械效率η1____η2(選填“>”“=”或“<”);(5)若忽略繩重及摩擦,用上圖所示的滑輪組提升重物時(shí),下列做法能提高滑輪組機(jī)械效率的有________。A.增加物體被提升的高度

B.減輕動(dòng)滑輪的重力C.增加被提升物體的重力

D.改變繩子的繞法,減少承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)44.(2022·上?!ぐ四昙?jí)課時(shí)練習(xí))小勇同學(xué)在探究“影響滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖1所示,每個(gè)鉤碼重2N,測(cè)得的數(shù)據(jù)如表:物理量/實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%(1)在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)繩端拉力F時(shí),應(yīng)盡量豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過程中讀數(shù);(2)分析表中數(shù)據(jù)可知:第3次實(shí)驗(yàn)是用______圖做的;(選填“a”、“b”或“c”)(3)分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:使用同一滑輪組,______可以提高滑輪組的機(jī)械效率;分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動(dòng)滑輪總重越重,滑輪組的機(jī)械效率______;(4)分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度______;(5)如圖2所示,用下列裝置提升同一重物,若每個(gè)滑輪重相同,不計(jì)繩重及摩擦,則機(jī)械效率最高的裝置是______;(6)若實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)沒有沿豎直方向拉動(dòng),則測(cè)出的機(jī)械效率______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。45.(2020·重慶云陽·八年級(jí)期末)在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,小麗與同學(xué)們用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)(如圖所示),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升距離/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)上升距離/cm機(jī)械效率12100.83083.3%24101.530①3610②3090.9%(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);(2)第二次實(shí)驗(yàn)克服鉤碼重做功______J;(3)表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)為______,編號(hào)②處數(shù)據(jù)為______;(4)第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),鉤碼上升的速度為0.1m/s,則拉力的功率為______W;(5)分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論:使用同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越______(選填“高”或“低”);(6)若將此滑輪組換―種繞繩方法,不計(jì)繩重及摩擦,提升相同的物體時(shí),滑輪組的機(jī)械效率______(選填“變大”、“變小”或“不變”),理由是______。四、計(jì)算題(共0分)46.(2021·河南·中牟縣教育體育局教學(xué)研究室八年級(jí)期末)為全面推動(dòng)中牟縣都市田園新城建設(shè),提升中牟品質(zhì),中牟縣政府把“改造提升一批老舊小區(qū),提高城區(qū)居民居住品質(zhì)”列為近幾年的工作重點(diǎn)之一,如圖所示為施工現(xiàn)場(chǎng)使用的提升裝置。已知被提升的建筑材料重為1800N,動(dòng)滑輪重力為200N,拉力F在10s內(nèi)將重物勻速提升了10m,不計(jì)繩重及摩擦。求:(1)提升裝置所做的有用功;(2)拉力F的功率;(3)該裝置的機(jī)械效率。47.(2021·安徽淮北·八年級(jí)期末)工人用沿斜面向上,大小為500N的推力F,將質(zhì)量為80kg的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn);再用100N的水平推力F1使其沿水平臺(tái)面勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn);圖乙為物體從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的s-t圖像。(g=10N/kg)求:(1)水平推力做功的功率;(2)斜面的機(jī)械效率;(3)貨物在斜面上受的摩擦力大小。48.(2021·山東煙臺(tái)·八年級(jí)期末)如圖甲所示,用滑輪組把重3×104N,密度為3×103kg/m3的礦石,從水底勻速豎直打撈起來,g取10N/kg,水的密度為1×103kg/m3。求:(1)礦石浸沒在水中受到的浮力;(2)若礦石露出水面前,礦石上升過程中的s-t圖像如圖乙所示,若此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%,求拉力F的功率;(3)如果不計(jì)繩重及繩子與滑輪間的摩擦,礦石露出水面后與露出水面前相比,滑輪組機(jī)械效率會(huì)如何改變?為什么?49.(2021·廣西·八年級(jí)期末)如圖甲是用滑輪組勻速提升物體的裝置圖,圖乙是卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F與拉動(dòng)繩子的速度v的關(guān)系圖像。當(dāng)使用這個(gè)裝置提升重為500N的物體A時(shí),卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.3m/s,不計(jì)繩重及摩擦,卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的功率保持不變。求:(1)提升物體A時(shí)卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力FA;(2)動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng);(3)若用該裝置提升另一物體B時(shí),卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.18m/s,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η。50.(2021·黑龍江雞西·八年級(jí)期末)用圖所示的裝置提升重為600N的物體A,動(dòng)滑輪受到的重力為200N。在卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F作用下,物體A在10s內(nèi)豎直勻速上升了1m。在此過程中,不計(jì)繩重和輪與軸間的摩擦。求:(1)拉力F;(2)卷揚(yáng)機(jī)拉繩的功率P;(3)滑輪組提升物體A的機(jī)械效率η。51.(2021·湖北咸寧·八年級(jí)期末)如圖所示,在科普節(jié)目《加油,向未來》中,有一項(xiàng)對(duì)抗性實(shí)驗(yàn),甲、乙兩人站在平衡板上,滑輪組將平衡板提升至一定高度后,兩人在平衡板上挪動(dòng),并保持平衡板平衡,若甲的質(zhì)量為55kg,乙的質(zhì)量為45kg,平衡板質(zhì)量為900kg,且質(zhì)量分布均勻,重心在點(diǎn)O;(1)當(dāng)平衡板在水平地面上時(shí),甲靜止站在平衡板上,與板的接觸面積為0.05m2,則甲對(duì)平衡板的壓強(qiáng)為多大?(2)甲、乙兩人豎直在平衡板上,滑輪組將平衡板勻速提升至離地面5m的高度處,提升的過程中平衡板始終保持水平平衡,拉力為6250N,求在此過程中:①平衡板提升兩人所做的功為多少?②在提升平衡板和人的過程中,滑輪組的機(jī)械效率為多少?參考答案:1.B【解析】【分析】【詳解】AB.任何機(jī)械在使用時(shí)都會(huì)做無用功,因此有用功始終小于總功,根據(jù)可知,機(jī)械效率不可能提高到100%,始終小于1,故A錯(cuò)誤,B正確;C.機(jī)械效率是有用功與總功的比,做功越多,機(jī)械效率不一定高,機(jī)械效率與做功多少無關(guān),故C錯(cuò)誤;D.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,機(jī)械效率高,說明有用功在總功中所占比例大,但有用功多少不能確定,故D錯(cuò)誤。故選B。2.D【解析】【分析】【詳解】A.物體做功越多,功率不一定越大,還要考慮時(shí)間的多少,故A錯(cuò)誤;B.物體做有用功越多,機(jī)械效率不一定越高,因?yàn)榭偣Φ亩嗌俨淮_定,只有有用功與總功的比值越大,機(jī)械效率才越大,故B錯(cuò)誤;C.機(jī)械效率與功率沒有關(guān)系,故C錯(cuò)誤;D.功率表示物體做功快慢的物理量,故物體功率越大,表示做功越快,故D正確。故選D。3.B【解析】【分析】【詳解】A.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值;機(jī)械效率大的機(jī)械做的有用功不一定多,故A錯(cuò)誤;B.使用任何機(jī)械都會(huì)克服摩擦、機(jī)械自重做功,因此使用任何機(jī)械一定不會(huì)省功,故B正確;C.功率與機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念,兩者之間沒有關(guān)系,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)摩擦力是動(dòng)力時(shí),克服摩擦力做的功不是額外功,故D錯(cuò)誤。故選B。4.D【解析】【詳解】A.由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2,則繩子自由端移動(dòng)的距離s繩=ns物=2×10m=20m拉力F做的功W總=Fs繩=20N×20m=400J故A錯(cuò)誤;B.由v=可得,物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間即繩端移動(dòng)的時(shí)間t==5s拉力F的功率P==80W故B錯(cuò)誤;C.忽略繩子重和滑輪與軸間的摩擦,克服動(dòng)滑輪重力做的功為額外功,則拉力做的額外功W額=G動(dòng)h=G動(dòng)s物=10N×10m=100J滑輪組對(duì)物體做的有用功W有=W總﹣W額=400J﹣100J=300J故C錯(cuò)誤;D.滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×100%=75%故D正確?故選D?5.C【解析】【分析】【詳解】A.兩物體上升速度相同,所以甲繩自由端移動(dòng)速度大于乙繩端移動(dòng)速度,根據(jù)P===Fv可知,拉力F1、F2相同,所以F1的功率大,故A不符合題意;C.甲滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,所以s1=3h則甲滑輪組的機(jī)械效率為η甲==乙滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重,所以s2=2h則乙滑輪組的機(jī)械效率η乙==所以乙滑輪組的效率高,故C符合題意;BD.已知滑輪組把質(zhì)量相等的重物提升到相同的高度,由公式W有=Gh=mgh可知,兩個(gè)滑輪組做的有用功相同;因?yàn)橐一喗M的機(jī)械效率大,由η=可知相同時(shí)間,甲滑輪組做的總功較大,由W額=W總-W有所以甲做的額外功較多,故BD不符合題意。故選C。6.D【解析】【分析】【詳解】A.由圖象可知,當(dāng)物重為10N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為50%,不計(jì)摩擦,滑輪組的機(jī)械效率則動(dòng)滑輪重力為故A錯(cuò)誤;B.使用滑輪組時(shí),不計(jì)摩擦,由可知機(jī)械效率不可能達(dá)到100%,故B錯(cuò)誤;C.不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪克服重力做的功為額外功,由于每次提升貨物時(shí)用的是同一滑輪組,故額外功相同,即故C錯(cuò)誤;D.物體重為30N時(shí),則滑輪組的機(jī)械效率故D正確。故選D。7.A【解析】【分析】【詳解】由圖示知,滑輪組承重的繩子為2根,A點(diǎn)拉力FA所做的功為有用功,而物體勻速直線運(yùn)動(dòng),則FA與f是一對(duì)平衡力,則滑輪組的機(jī)械效率故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。8.A【解析】【分析】【詳解】AC.由知道,物體移動(dòng)的距離故有用功W有用=fs=9N×2m=18J由圖知道,動(dòng)滑輪上繩子的有效股數(shù)為3,拉力F做的功W總=Fs′=4N×3×2m=24J滑輪組的機(jī)械效率故A正確,C錯(cuò)誤;B.拉力F的功率故C錯(cuò)誤;D.額外功大小故D錯(cuò)誤。故選A。9.D【解析】【分析】【詳解】A.右側(cè)滑輪固定屬于定滑輪,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿,故A錯(cuò)誤;B.由圖知,n=3,繩子自由端移動(dòng)距離s=nsA=3×3m=9m繩端拉力F移動(dòng)的速度v===0.45m/s故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)槲矬wA移動(dòng)過程中受到的摩擦力為總重的0.2倍,所以摩擦力f=0.2G=0.2×1200N=240N則拉力F做的有用功W有=fsA=240N×3m=720J故C錯(cuò)誤;D.拉力做的總功W總=Fs=100N×9m=900J則滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×100%=80%故D正確。故選D。10.B【解析】【分析】【詳解】A.拉力做的總功W總=Fs=5N×2m=10J做功時(shí)間t=2s,拉力做功功率故A不符合題意;BCD.拉力做的有用功W有用=Gh=20N×0.4m=8J斜面的機(jī)械效率物體克服摩擦力做的額外功W額=W總-W有用=10J-8J=2J由W額=fs可得物體與斜面間的摩擦力故B符合題意,CD不符合題意。故選B。11.C【解析】【分析】【詳解】A.重物的重力G=mg=240kg×10N/kg=2400N李軍對(duì)重物做的有用功W有=Gh=2400N×2m=4800J故A錯(cuò)誤;B.他做的總功W總=Fs=1200N×5m=6000J做功的功率為故B錯(cuò)誤;C.簡易斜面裝置的機(jī)械效率故C正確;D.斜面本質(zhì)上是一種省力機(jī)械,不是杠桿,故D錯(cuò)誤。故選C。12.D【解析】【分析】【詳解】A.所做總功為W總=Fs=1200N×5m=6000J故A錯(cuò)誤;B.他做總功的功率為=200W故B錯(cuò)誤;C.此過程所做有用功為W有=Gh=2400N×2m=4800J故C錯(cuò)誤;D.簡易斜面裝置的機(jī)械效率為故D正確。故選D。13.

見詳解

72.7%

當(dāng)提起重物相同時(shí),動(dòng)滑輪重力越大,滑輪組機(jī)械效率越低

提起的物重【解析】【詳解】(1)[1]動(dòng)滑輪可以省一半的力,但不能改變力的方向,繩子自由端移動(dòng)的距離是物體提升的高度的2倍。(2)①[2]根據(jù)機(jī)械效率的定義,機(jī)械效率是有用功與總功的比,即實(shí)驗(yàn)原理為。[3](c)裝置滑輪組的機(jī)械效率是②[4]對(duì)比(a)、(b)兩次實(shí)驗(yàn),提起物重相同,動(dòng)滑輪的重力不同,根據(jù)控制變量法,得出的結(jié)論是當(dāng)提起重物相同時(shí),動(dòng)滑輪重力越大,滑輪組機(jī)械效率越低。③[5]對(duì)比(b)、(c)可以可知,動(dòng)滑輪重力相同,提起重物越大,效率越高,根據(jù)控制變量法,可以探究滑輪組的機(jī)械效率與提起重物的關(guān)系。14.

滑輪與鉤碼

勻速

測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離

71.4%

0.4

0.17

變大

不變

見解析【解析】【詳解】(1)[1]鉤碼越重時(shí),摩擦力和繩子重力在總重中占的比例越小,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越接近繩子受到的實(shí)際拉力,故應(yīng)該取質(zhì)量較大的鉤碼。(2)[2]在使用動(dòng)滑輪時(shí),不僅要提升物體,而且要提升動(dòng)滑輪,所以,在探究動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)時(shí),先測(cè)出滑輪與鉤碼總重。[3]只有讓鉤碼勻速上升時(shí),此時(shí)滑輪對(duì)鉤碼的拉力的大小才會(huì)等于鉤碼的重力,測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于拉力的大小,所以,應(yīng)豎直勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼勻速上升。(3)[4]為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離,從而計(jì)算有用功和總功,應(yīng)分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置。[5]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,第①次實(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率[6]第②次實(shí)驗(yàn)的有用功[7]拉力端移動(dòng)的速度第③次實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的功率[8]根據(jù)表格數(shù)據(jù),由機(jī)械效率公式可得,后面兩次動(dòng)滑輪的機(jī)械效率分別為根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得:同一動(dòng)滑輪,所提升物重增大,機(jī)械效率將增大。[9][10],第①次實(shí)驗(yàn)測(cè)得第②次實(shí)驗(yàn)測(cè)得第③次實(shí)驗(yàn)測(cè)得故ΔW不變。提升物體做的總功在不計(jì)空氣阻力與繩摩擦,全部用來克服動(dòng)滑輪的重力做功,而三次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪上升的高度不變,動(dòng)滑輪的重力不變,故克服動(dòng)滑輪的重力做功相等,故ΔW不變。15.

勻速

3.2

62.5%

3【解析】【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體升高,此時(shí)物體才處于平衡狀態(tài),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)才等于拉力大小。(2)[2]由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2N,示數(shù)為3.2N。[3]由表格數(shù)據(jù)可知有用功W有=Gh=6N×0.1m=0.6J總功W總=Fs=3.2N×0.3m=0.96J則第2次機(jī)械效率(3)[4]由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)提升的物體重力為3N時(shí),機(jī)械效率為50%,而物體重力為6N時(shí),機(jī)械效率為62.5%,所以對(duì)于同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越高。(4)[5]因?yàn)楹雎岳K重和摩擦,所以滑輪組的機(jī)械效率將動(dòng)滑輪重力1N和滑輪組的機(jī)械效率75%代入上式,解得G′=3N即被提升物體的重力為3N。16.(1)1500J;(2)75%;(3)100N【解析】【詳解】解:(1)小虎對(duì)木箱做的有用功W有=Gh=500N×3m=1500J(2)拉力做的總功W總=FL=400N×5m=2000J斜面的機(jī)械效率(3)克服摩擦力所做的額外功W額=W總-W有=2000J-1500J=500J由W額=fL可得物體受到的摩擦力答:(1)小明做的有用功為1500J;(2)斜面的機(jī)械效率為75%;(3)物體所受的摩擦力是100N。17.(1)72J;(2)9W;(3)72N【解析】【分析】【詳解】解:(1)拉力F做的總功為有用功為(2)拉力F的功率為(3)物體受到的的滑動(dòng)摩擦力答:(1)有用功為72焦耳;(2)拉力F的功率為;(3)物體受到的的滑動(dòng)摩擦力72N。18.(1)7.92×104J(2)90.9%(3)12s(4)1.56×104W【解析】【詳解】(1)由圖知,n=3,將物體從井底拉至井口的過程中,繩端移動(dòng)的距離:s=3h=3×12m=36m汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做的功:W總=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J(2)使用滑輪組做的有用功:W有用=Gh=6×103N×12m=7.2×104J滑輪組的機(jī)械效率:(3)已知汽車運(yùn)動(dòng)的速度為v=3m/s,則物體上升速度:由得,將物體由井底拉至井口需要的時(shí)間:(4)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),受向右的牽引力、向左的繩子拉力和向左的阻力,根據(jù)力的平衡條件可得牽引力:F牽=F+f=F+0.1G車=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N牽引力做功功率:P=F牽v汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W.答:(1)將物體從井底拉至井口的過程中,汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做了7.92×104J功;(2)滑輪組的機(jī)械效率為90.9%;(3)若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為3m/s,則將物體由井底拉至井口需要12s;(4)汽車牽引力為5.2×103N,牽引力的功率為1.56×104W.19.D【解析】【詳解】A.根據(jù)功的原理,使用任何機(jī)械提升物體時(shí),都不能省功,因?yàn)椴豢杀苊獾臅?huì)做額外功,故A錯(cuò)誤;B.提升同一物體,使用省力杠桿不一定比用等臂杠桿的機(jī)械效率大,機(jī)械效率指的是有用功與總功之比,與是否省力無關(guān),故B錯(cuò)誤;C.提升同一物體,使用動(dòng)滑輪不一定比用定滑輪的機(jī)械效率大,機(jī)械效率指的是有用功與總功之比,與是否省力無關(guān),故C錯(cuò)誤;D.使用任何一個(gè)機(jī)械提升物體時(shí),不可避免的會(huì)做額外功,故D正確。故選D。20.B【解析】【詳解】A.由圖像可知繩子段數(shù)為2段,繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=2×1m=2m故A不符合題意;B.物體的重力G=80N,提升的高度h=1m,有用功W有=Gh=80N×1m=80J故B符合題意;C.拉力F=50N,時(shí)間t=10s,移動(dòng)的距離s=2m,拉力做的總功W總=Fs=50N×2m=100J拉力的功率

故C不符合題意;D.滑輪組的機(jī)械效率為

故D不符合題意。故選B。21.D【解析】【詳解】由圖示知,甲、乙兩滑輪組承重繩子分別為3和2根,在忽略繩重與摩擦?xí)r,拉力分別為所以F1<F2將相同重物提升相同高度時(shí),繩子端移動(dòng)的距離分別為s1=3h,s2=2h,拉力所做的功分別為W1=F1s1=(G+G動(dòng))?3h=(G+G動(dòng))hW2=F2s2=(G+G動(dòng))?2h=(G+G動(dòng))h所以W1=W2,提升重物所做的有用功W1有=W2有=Gh據(jù)知:η1=η2,提升重物時(shí)所用時(shí)間相同,據(jù)知,P1=P2故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。22.C【解析】【詳解】根據(jù)題意知道,拉力做的有用功W有用=Gh拉力做的總功W總=Fs=F×3h=3Fh斜面的機(jī)械效率解得拉力克服摩擦力所做的額外功則摩擦力故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。23.A【解析】【分析】【詳解】B.由圖可知,甲、乙滑輪組繩子的有效股數(shù)為n甲=3、n乙=2因相同滑輪的質(zhì)量相等即動(dòng)滑輪的重力相等,提升物體的質(zhì)量相等,即物體的重力也相等,所以,忽略繩重與摩擦,由可知F甲<F乙故B錯(cuò)誤;C.因忽略繩重與摩擦?xí)r,克服物體重力做的功為有用功,且兩物體提升相同高度,故根據(jù)W有=Gh可知,兩滑輪組做的有用功相等,因克服物體和動(dòng)滑輪重力做的功為總功,故由W總=(G+G動(dòng))h可知,兩滑輪組拉力做的總功相等,即W甲=W乙故C錯(cuò)誤;AD.根據(jù)可知,兩裝置的機(jī)械效率關(guān)系為因提升相同物體到相同高度時(shí)的時(shí)間相等,故由可知,拉力做功的功率關(guān)系為P甲=P乙故A正確,D錯(cuò)誤。故選D。24.A【解析】【分析】【詳解】AB.不計(jì)繩重和摩擦,克服動(dòng)滑輪重力所做的功為額外功;甲滑輪組中有一個(gè)動(dòng)滑輪,乙滑輪組中有兩個(gè)動(dòng)滑輪,且每個(gè)滑輪的重力相同、提升的高度相同,根據(jù)W額=G動(dòng)h可知,乙滑輪組做的額外功多,若G1>G2,把物體提升相同的高度,根據(jù)W有=Gh可知,甲所做的有用功大于乙做的有用功,根據(jù)W總=W有+W額可知,拉力做的總功可能相等,故A正確,B錯(cuò)誤;C.若G1=G2,把物體提升相同的高度,根據(jù)W有=Gh可知,甲乙所做的有用功相同,而甲滑輪組做的額外功少,根據(jù)W總=W有+W額可知,甲做的總功小于乙做的總功,由可知甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率;故C錯(cuò)誤;D.不計(jì)繩重和摩擦,用同一個(gè)滑輪組提起不同的重物到相同的高度,所做的額外功不變,有用功發(fā)生變化,則有用功在總功中所占的比例發(fā)生變化,所以機(jī)械效率會(huì)變化,故D錯(cuò)誤。故選A。25.C【解析】【分析】【詳解】A.滑輪組對(duì)重物做的功為故A錯(cuò)誤;B.因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦,所以額外功產(chǎn)生的原因只有動(dòng)滑輪的重力,所以額外功為拉力F做的總功為滑輪組的機(jī)械效率為故B錯(cuò)誤;C.繩子自由端拉力F的功率為故C正確;D.在不計(jì)繩重和摩擦的情況下,滑輪組的機(jī)械效率和所提升物體重力、動(dòng)滑輪重力有關(guān),當(dāng)提升的重物變?yōu)?00N時(shí),所提升物體重力變小,動(dòng)滑輪重力不變,所以滑輪組的機(jī)械效率變小,故D錯(cuò)誤。故選C。26.(1);(2)24J;(3)80%【解析】【詳解】解:(1)以滑輪A為研究對(duì)象,滑輪A受到繩子向上的拉力F,滑輪A自身的豎直向下的重力GA,滑輪左側(cè)重物M對(duì)它向下的拉力FM和滑輪右側(cè)繩子對(duì)它向下的拉力FM,如下圖所示:(2)由題意可知,動(dòng)滑輪A繩子的段數(shù)n=2,拉力F=200N,滑輪重力GA=40N,由得根據(jù)可得重物M上升的高度該機(jī)械在0.5s內(nèi)做的有用功(3)拉力F移動(dòng)的距離為拉力F做的總功為勻速提升重物M時(shí)的機(jī)械效率27.(1)300J;(2)30W;(3)80%【解析】【分析】【詳解】解:(1)物體10s運(yùn)動(dòng)的距離為s=vt=0.2m/s×10s=2m由圖可知,滑輪組承重繩子的根數(shù)n=3則繩子自由端移動(dòng)的距離為s'=3s=3×2m=6m拉力做的功為W總=Fs'=50N×6m=300J(2)拉力的功率為(3)克服摩擦力做的功為W有用=fs=120N×2m=240J機(jī)械效率為η=×100%=×100%=80%答:(1)10s內(nèi)拉力做的功為300J;(2)拉力的功率為30W;(3)滑輪組的機(jī)械效率為80%。28.C【解析】【分析】【詳解】A.由圖可知,滑輪組承擔(dān)物重繩子的有效股數(shù)n=2,5s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=2×1m=2m繩子移動(dòng)的速度v==0.4m/s故A錯(cuò)誤;B.由=Fv可得,繩子自由端的拉力F==400N不計(jì)繩自身重力和繩與滑輪間摩擦,動(dòng)滑輪重G動(dòng)=nF﹣G=2×400N﹣720N=80N故B錯(cuò)誤;C.該工人對(duì)地面的壓力F壓=G人﹣F=600N﹣400N=200N故C正確;D.工人施加的最大拉力F′=G人=600N不計(jì)繩自身重力和繩與滑輪間摩擦,提升物體的最大重力G大=2F′﹣G動(dòng)=2×600N﹣80N=1120N此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率最大,滑輪組的最大機(jī)械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈93.3%故D錯(cuò)誤。故選C。29.D【解析】【分析】【詳解】A.由圖知,n=2,繩子自由端移動(dòng)距離s=2s物=2×1m=2m繩子自由端移動(dòng)的速度v==0.4m/s故A錯(cuò)誤;BC.拉力做的總功W總=Fs=40N×2m=80J拉力做功功率P===16W故B、C錯(cuò)誤;D.拉力做的有用功W有用=fs物=50N×1m=50J滑輪組的機(jī)械效率η===62.5%故D正確。故選D。30.D【解析】【詳解】由圖知,斜面AB的傾斜角度小于斜面AC,且分別拉動(dòng)同一物體,所以物體沿AB運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F1較小,即:F1<F2;斜面光滑說明摩擦力為0,則在光滑的斜面上沒有做額外功,所以拉力在兩斜面上做功都等于克服物體重力做的功,由W=Gh可知,拉力做的功相同,即:W1=W2;從底部勻速拉到頂點(diǎn)A物體的速度相同,且F1<F2,根據(jù)公式P===Fv可知,物體沿AB運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F1的功率較小,即P1<P2。綜上所述,故ABC錯(cuò)誤;D正確。故選D。31.D【解析】【分析】【詳解】A.由圖知n=3,繩子自由端移動(dòng)距離s=nh=3×4m=12m則人拉繩子的速度v==0.6m/s故A錯(cuò)誤;B.不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=nF﹣G=3×400N﹣750N=450N故B錯(cuò)誤;C.拉力F做功的功率P==Fv=400N×0.6m/s=240W故C錯(cuò)誤;D.不計(jì)繩重和摩擦,滑輪組的機(jī)械效率η======62.5%故D正確。故選D。32.C【解析】【分析】【詳解】A.提升物體所做的有用功W有=Gh=16N×0.3m=4.8J故A正確,不符合題意;BC.拉力做的總功W總=Fs=5N×1.2m=6J斜面的機(jī)械效率故C錯(cuò)誤,符合題意,B正確,不符合題意;D.由可得,物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的速度物體由斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端的時(shí)間故D正確,不符合題意。故選C。33.D【解析】【分析】【詳解】借助斜面做的有用功為克服物體重力所做的功,即用F1直接提升物體做的功,且W有用=300J,由于知道借助斜面做的總功,即拉力F2所做的功額外功W額=W總-W有用=375J-300J=75J故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。34.C【解析】【分析】【詳解】A.從圖甲可知n=3,從丙圖可知,物體在2~3s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),由圖乙可知此時(shí)的拉力F3=40N,根據(jù)可得故動(dòng)滑輪的重力為20N,故A錯(cuò)誤;B.在0~1s內(nèi),拉力F1=30N,把動(dòng)滑輪和重物看成整體,則這個(gè)整體受到向下的重力、向上的支持力以及三根繩向上的拉力作用處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)知,地面對(duì)物體的支持力根據(jù)力的作用是相互的,重物對(duì)地面的壓力對(duì)地面的壓強(qiáng)故B錯(cuò)誤;C.在1~2s內(nèi),拉力F2=50N,重物上升高度h2=1.25m,拉力F的作用點(diǎn)下降的距離拉力做的功故C正確;D.由圖可知在2~3s內(nèi),重物做勻速運(yùn)動(dòng),V3=2.5m/s,重物上升的高度繩對(duì)重物做的功故D錯(cuò)誤。故選C。35.

1200

150

變大【解析】【詳解】[1]在這個(gè)過程中工人推力做的功是[2]箱子與斜面之間的摩擦力做的功為箱子與斜面之間的摩擦力是[3]若人推箱子的力的方向改為水平向右,壓力變大,摩擦力變大,故工人做的功會(huì)變大。36.

改變力的方向,但不能省力

甲【解析】【詳解】[1]從甲圖中可以看出,三次拉力的方向都不相同,在實(shí)驗(yàn)過程中不斷改變拉力的方向,觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù)都為1N,等于物重,故可得出結(jié)論:定滑輪可以改變力的方向,但不能省力。[2]由甲圖中數(shù)據(jù)可知,定滑輪的機(jī)械效率為由乙圖中數(shù)據(jù)可知,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為可知η定>η動(dòng),即甲的機(jī)械效率高。37.

100

160

60

150【解析】【詳解】[1]勻速拉甲物體,由二力平衡可知,拉力等于物體的重力,此過程中繩的拉力對(duì)甲做的功為[2][3][4]繩的拉力對(duì)乙做的功為有用功為額外功為物體乙受到斜面的摩擦力為38.

0.4

90%

720【解析】【詳解】[1]物體A移動(dòng)的速度由圖可知n=2,則繩子自由端移動(dòng)的速度為v繩=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s[2]不計(jì)繩重與摩擦,額外功為W額=G動(dòng)h=80N×4m=320J由題可知,拉力F做的總功為3200J,在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,該滑輪組的有用功為W有=W總-W額=3200J-320J=2880J此滑輪組的機(jī)械效率為[3]物體A所受的摩擦力為39.

=

<【解析】【詳解】[1]根據(jù)題意可知,摩擦均不計(jì),額外功為克服動(dòng)滑輪和繩子的重力所做的功,動(dòng)滑輪和繩子的重力相同,上升的高度也相同,則所做的額外功是相同的,即W甲額外=W乙額外。[2]根據(jù)可知,在動(dòng)滑輪和繩子的重力相同的情況下,物體的重力不同,機(jī)械效率不同;物體的重力越大,則機(jī)械效率越大,即η甲<η乙。40.

B

等臂

40

24

83.3%【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]當(dāng)用力摁住C點(diǎn)打開該夾子時(shí),AC是圍繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的,所以B為支點(diǎn);由于AB=BC,所以,動(dòng)力臂等于阻力臂,為等臂杠桿。(2)[3]由圖知道,有三段繩子拉著動(dòng)滑輪;不計(jì)繩重及摩擦,手拉繩子的力[4]繩子自由端移動(dòng)的距離為s=3h=3×1m=3m拉力做的功W總=Fs=40N×3m=120J拉力的功率[5]有用功為W有=Gh=100N×1m=100J滑輪組的機(jī)械效率為41.

1.8

0.36

1.8【解析】【分析】【詳解】[1]克服重力做的功為有用功,則有用功為[2]克服摩擦力做的功為額外功,額外功為[3]拉力F做的功為總功,則拉力F為42.

15

80%【解析】【分析】【詳解】[1]由圖可知,該滑輪為動(dòng)滑輪,繩子的有效股數(shù)n=2,則繩端移動(dòng)的距離s繩=ns物=2×0.6m=1.2m拉力F做的功W總=Fs繩=50N×1.2m=60J拉力F做功的功率[2]物體所受地面的摩擦力為80N,則有用功為W有用=fs物=80N×0.6m=48J該裝置的機(jī)械效率為43.

勻速

0.05

0.45

80%

BC##CB【解析】【詳解】(1)[1]在實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)二力平衡,當(dāng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于對(duì)繩子自由端的拉力。(2)[2]鉤碼運(yùn)動(dòng)的速度為(3)[3]如圖所示,此滑輪組有3段繩子承擔(dān)物重,故第三次實(shí)驗(yàn)中,繩端移動(dòng)的距離為[4]第三次實(shí)驗(yàn)中,滑輪組的機(jī)械效率為(4)[5]第一次實(shí)驗(yàn)中,滑輪組的機(jī)械效率為第二次實(shí)驗(yàn)中,滑輪組的機(jī)械效率為所以。[6]AD.根據(jù)滑輪組效率計(jì)算方法可知滑輪組的效率與物體提升的高度及繩子的段數(shù)無關(guān),故AD不符合題意;B.在物重一定的情況下,提升相同高度,減輕動(dòng)滑輪的重力可以減小額外功,根據(jù)效率的定義可知,在有用功一定的情況下,效率更高,故C符合題意;C.在滑輪組情況下,提升相同高度,增加提升的物重可以增加有用功,根據(jù)效率的定義可知,在額外功一定的情況下,效率更高,故D符合題意。故選BC。44.

勻速

c

增加提升物體的重力

越低

無關(guān)

A

變小【解析】【分析】【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),此時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),拉力等于測(cè)力計(jì)示數(shù)。(2)[2]由數(shù)據(jù)知第3次實(shí)驗(yàn)中,繩子的有效段數(shù)所以滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重,由圖示可知,第3次實(shí)驗(yàn)所用的裝置是c。(3)[3]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,第1次實(shí)驗(yàn)滑輪組效率為分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,使用的同一滑輪組,提升的鉤碼重力越大,機(jī)械效率越高,可得使用同一滑輪組,增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率。[4]分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,提升物體的重力相同,第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)有兩個(gè)動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪總重較大,而第3組的機(jī)械效率較小,故可得出使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動(dòng)滑輪總重越重,滑輪組的機(jī)械效率越低。(4)[5]分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,使用同一滑輪組提升相同的重物,物體被提升的高度改變,機(jī)械效率不變,可得滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高

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