轻松假期与提升2020年八年级物理17机械效率预习练含解析苏科版 7页

‎ 17 机械效率 一、选择题 ‎1、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 ‎【答案】D ‎【解析】机械效率是有用功与总功的比值，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，乙机器的机械效率只能说明乙机器中有用功占总功的比例大，并不能说明甲机器一定比乙机器省力，一定比乙机器省距离，做的有用功一定比乙机器多；故选D。‎ ‎2、小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为s1、s2，图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（　　）‎ ‎ A．s1＞s2，η1=η2 B．s1＞s2，η1＞η2 ‎ C．s1＜s2，η1=η2 D．s1＜s2，η1＞η2‎ ‎【答案】C ‎【解析】忽略绳重及摩擦，使用滑轮组时的拉力F=（G物+G轮），左图承担物重的绳子股数n=2，右图承担物重的绳子股数n=3，而动滑轮重相同、提升的物体重相同，据此判断拉力大小关系；两图分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由s=nh可知，‎ 7‎ 右图绳子自由端移动的距离大；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额=G轮h可知，额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同。‎ ‎3、用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高5m，如果两种情况下的额外功相等，则( )‎ ‎ A．所做的总功相等 B．所做的有用功不相等 ‎ C．两次的机械效率相等 D．用于拉绳子的力两次相等 ‎【答案】B ‎【解析】匀速提高物体时，有用功，因为物重不同，所以两次用于拉绳子的力以及有用功必然不相等。在额外功一定的情况下，有用功越多，则有用功在总功中所占的比例也越大，所以机械效率也不相同。‎ ‎4、功率为10kW的起重机在一分钟内，将重的物体升高2m，水平移动4m，则下列数据错误的是（） 　　A．总功为　　　　　　B．有用功为 　　C．总功为　　　　　　　D．机械效率为30%‎ ‎【答案】A ‎【解析】由起重机功率与时间相乘得到的功W，这是外界输入起重机的功，是总功：；由力与距离相乘得到的功，是起重机提升重物时对重物所做的功，提升重物是我们的目的，是我们想完成的功，此功是有用功，而水平移动过程时，起重机对重物并没有做功。所以。机械效率是有用功与总功的比值，弄清楚了有用功与总功的问题，判断出D选项是正确的。‎ ‎5、图中剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（　　）‎ A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N ‎ C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸 D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸 ‎【答案】D ‎【解析】利用剪刀的目的是剪纸，所以剪纸做的功是有用功。由机械效率为80%知，如 7‎ 果动力做功1J，有0.8J是用于剪纸。‎ 二、填空题 ‎6、使用机械工作时，对人们有用的功，叫做_________，用________表示。‎ ‎【答案】有用功 ‎7、使用机械时对人们没有用，但又不得不做的功，称为________，用________表示。‎ ‎【答案】额外功 ‎8、________功与________功的总和叫总功，用表示，写成公式________+________。‎ ‎【答案】有用额外 ‎9、________跟________的比值叫做机械效率，表达式是:＝________。因为________总小于________，所以机械效率总小于1。测定机械效率的实验原理是:________。‎ ‎【答案】有用功总功有用功总功 ‎10、某人用斜面装置将重为120N的物体匀速从斜面的底部拉到顶部，已知斜面长为5m，高是2m，拉力F=60N，则此人做的有用功为________，额外功为 ________。‎ ‎【答案】240J；60J ‎【解析】此人做的有用功：W有用=Gh=120N×2m=240J；‎ 此人做的总功：W总=Fs=60N×5m=300J；‎ 则额外功：W额=W总-W有用=300J-240J=60J；‎ 故答案为：240J；60J。‎ ‎11、杠杆是一种机械效率很高的简单机械。若用一根机械效率为90%的杠杆将一个36 kg的物体提升50 cm，则需要做的有用功为________J，总功为________J(g取10 N/kg)。‎ ‎【答案】180 200‎ ‎【解析】，。‎ ‎12、如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是%，物体受到的摩擦力是N。‎ 7‎ ‎【答案】62.5 0.675‎ ‎【解析】有用功：W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；总功：W总=2.16J，‎ 斜面的效率：；‎ 额外功：W额=W总-W有用=2.16J-1.35J=0.81J，‎ 因为W额=fs，所以摩擦力大小：。‎ ‎1. 如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA>GB，滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦)．下列判断正确的是(　　)‎ A. 两滑轮组绳端移动的距离相等 B. 甲滑轮组的有用功比乙的少 C. 甲滑轮组的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的动滑轮比乙的重 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】由图可知，滑轮组绳子的有效股数n甲＝3，n乙＝2，则s甲＝3h，s乙＝2h，则两滑轮组绳端移动的距离不相等，A错误；已知物体受到的重力GA＞GB、上升的高度相同，根据W有＝Gh可知，甲滑轮组的有用功比乙的多，B错误；由B可知，W有甲＞W有乙，已知滑轮组的机械效率η甲＜η乙，由η＝可得，甲滑轮组的总功比乙的大，已知时间相同，由P＝可知，甲滑轮组的总功率比乙的大，C错误；忽略绳重和摩擦，由η＝＝＝可得，η甲＝，η乙＝，因为GA＞GB，η甲＜η乙，所以甲滑轮组的动滑轮比乙的重，D正确．故选D.‎ ‎2. 如图所示，工人用160 N的拉力F将重为300 N的木箱10 s内匀速拉到长3 m、高1 m的斜面顶端．下列说法正确的是(　　)‎ 7‎ A. 拉力F做功的功率是16 W B. 克服木箱重力做功是900 J C. 斜面的机械效率是62.5%‎ D. 若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变 ‎【答案】 C　‎ ‎【解析】拉力F做的总功W总＝Fs＝160 N×3 m＝480 J，时间t＝10 s，所以功率P＝＝＝48 W，A错误；克服木箱重力做的功是有用功，所以有用功W有用＝Gh＝300 N×1 m＝300 J，B错误；斜面的机械效率η＝×100%＝×100%＝62.5%，C正确；由计算可知，η＝×100%＝×100%＝sinθ×100%，所以斜面与地面的夹角θ越大，斜面的机械效率越大，D错误．故选C.‎ ‎3. 工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮＝9∶1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为(　　)‎ A. 10%　　　　　　‎ B. 45%‎ C. 80% ‎ D. 90%‎ ‎【答案】 D　‎ ‎【解析】滑轮组的机械效率为η＝×100%＝×100%＝×100%‎ ‎＝×100%＝×100%＝90%，故选D.‎ ‎4. 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置．测得的实验数据如下表．‎ 实验次数 物重G/N 物体上升 高度h/m 拉力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η ‎1‎ ‎1‎ ‎0.1‎ ‎0.6‎ ‎0.3‎ ‎55.6%‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎0.1‎ ‎1.0‎ ‎0.3‎ ‎66.7%‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎1.8‎ ‎0.3‎ ‎(1)实验过程中，应竖直向上______拉动弹簧测力计．‎ 7‎ ‎(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是________．‎ ‎(3)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重________，滑轮组的机械效率越高．‎ ‎(4)若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1 m/s，则拉力F的功率为________ W.‎ ‎(5)创新小组也利用重为1 N、2 N、4 N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是________.(填字母)‎ A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组 ‎【答案】 (1)匀速缓慢　(2)74.1%　(3)越大(越重)　(4)0.54 (5)C ‎【解析】(1)实验中要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，使物体升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；(2)机械效率为η＝×100%＝×100%＝×100%≈74.1%；(3)分析表中实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高；(4)拉力端移动的速度v＝3×0.1 m/s＝0.3 m/s，拉力的功率P＝Fv＝1.8 N×0.3 m/s＝0.54 W；(5)测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量变大了，机械效率变小，A不符合题意；弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，B不符合题意；创新小组所使用的动滑轮的重力小于智慧小组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，C符合题意．故选C.‎ ‎5. 如图是为了上山方便而修建的盘山公路．为什么盘山公路要修成S形呢？因为盘山公路相当于斜面．若从山底到山顶的盘山公路长200 m，山高30 m，一辆5 t的小型货车从山底开上山顶，牵引力保持2.5×104 N不变，求：‎ ‎(1)车行驶过程中牵引力所做的功；‎ ‎(2)该盘山公路的机械效率；‎ ‎(3)车在行驶过程中所受的阻力．‎ 解：(1)车行驶过程中牵引力所做的功W总＝Fs＝2.5×104 N×200 m＝5×106 J 7‎ ‎(2)货车重力G＝mg＝5 000 kg×10 N/kg＝5×104 N 牵引力做的有用功W有用＝Gh＝5×104 N×30 m＝1.5×106 J 该盘山公路的机械效率 η＝×100%＝×100%＝30%‎ ‎(3)额外功W额＝W总－W有用＝5×106 J－1.5×106 J＝3.5×106 J 由W额＝fs可得阻力f＝＝＝1.75×104 N ‎6. 小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m，此过程中拉力F的功率为120 W．求：‎ ‎(1)提升装置所做的有用功；‎ ‎(2)拉力F做的功；‎ ‎(3)该滑轮组的机械效率．‎ 解：(1)提升装置所做的有用功W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900 J ‎(2)由P＝得，拉力做的总功W总＝Pt＝120 W×10 s＝1 200 J ‎(3)滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%‎ 7‎