2019春八年级物理下册第十二章第3节机械效率分层作业新版新人教版.doc

第3节 机械效率 ‎1．[2013·河南] 一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比 (　D　)‎ A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少 ‎【解析】 任何机械都不能省功，因此有用功不变，A、B排除；机械效率为有用功和总功的比值，有用功不变，机械效率增大，则总功减小。所以D正确。‎ ‎2．下列说法正确的是 (　C　)‎ A．机械的效率越高，做功一定越多 B．机械效率低的机械做功少 C．使用任何简单机械都不省功 D．提高滑轮组的机械效率的办法是增加滑轮的个数 图12－3－7‎ ‎3．[2013·乐山] 如图12－3－7所示，不计摩擦，把重G ＝16 N的物体匀速提起所用的拉力F ＝10 N，则关于该动滑轮的说法中，错误的是 (　D　)‎ A．动滑轮重4 N B．使该用动滑轮要费距离 C．该动滑轮的机械效率为80 %‎ D．提升物体的速度越快，机械效率越高 ‎【解析】 根据F＝(G物＋G动)得G动＝‎2F－G物＝2×10 N－16 N＝4 N，所以A正确。‎ 动滑轮可以省一半的力，但费距离，所以B正确。‎ 7‎ η＝×100 %＝×100 %＝×100 %＝80 %，所以C正确。‎ 提升物体的速度快，则做功快，功率大，但效率不变，所以D错误。‎ ‎4．[2013·德州] 某实验小组分别用如图12－3－8所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 (　C　)‎ 图12－3－8‎ A．甲图省力，机械效率甲图大 B．甲图省力，机械效率一样大 C．乙图省力，机械效率一样大 D．乙图省力，机械效率乙图大 ‎【解析】 不计绳重及摩擦，‎ ‎∵拉力F＝(G物＋G轮)，n1＝2，n2＝3，‎ ‎∴绳子受的拉力：‎ F1＝(G物＋G轮)，F2＝(G物＋G轮)，‎ ‎∴F1＞F2，乙图省力；‎ ‎∵动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W有用＝G物h，‎ ‎∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同，‎ ‎∵η＝，‎ ‎∴滑轮组的机械效率相同。‎ 图12－3－9‎ ‎5．[2013·武汉] 如图12－3－9所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N 7‎ ‎。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 (　B　)‎ A．45 N、50 % ‎ B．45 N、75 %‎ C．60 N、50 % ‎ D．60 N、75 %‎ ‎【解析】 ①物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，‎ ‎∵物体和地面之间摩擦力为f＝45 N，‎ ‎∴A处的拉力大小为FA＝f＝45 N。‎ ‎②从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s＝2s物，‎ ‎∵F＝30 N，f＝45 N，‎ ‎∴滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝×100%＝75%。‎ 图12－3－10‎ ‎6．如图12－3－10所示，工人师傅用250 N的力将重400 N的物体匀速提升‎1 m，在此过程中滑轮组的机械效率是 (　A　)‎ A．80%‎ B．62.5%‎ C．125%‎ D．20%‎ 图12－3－11‎ ‎7．如图12－3－11所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物 体在10 s内匀速上升了‎1 m，已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中 (　A　)‎ A．做的有用功是800 J B．拉力F的功率是80 W C．绳子自由端被拉下3 m D．滑轮组的机械效率是60%‎ ‎8．[2013·哈尔滨] 如图12－3－12所示，工人用250 N的力F将重为400 N的物体10 s内匀速提升‎2 m，在此过程中，滑轮组的机械效率为__80__%__，‎ 7‎ 拉力的功率为__100__W。‎ 图12－3－12‎ ‎9．用相同的滑轮和绳子分别组成如图12－3－13所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力__大于__乙所用的拉力；甲滑轮组的效率__等于__乙滑轮组的效率。(均填“大于”、“小于”或“等于”)‎ ‎ ‎ 图12－3－13 图12－3－14‎ ‎10．小雪用三个质量相同的滑轮组成如图12－3－14所示的滑轮组，将重为120 N的物体匀速提高了‎4 m，若机械效率为80%，不计绳重及摩擦，则每个滑轮重为__30__N。‎ ‎　　‎ ‎11．如图12－3－15所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面‎6 m高的三楼，沙子的质量为‎50 kg，装沙子的桶的质量为‎8 kg，动滑轮的质量为‎2 kg，工人匀速拉绳子的力为300 N。(忽略摩擦和绳重，g取10 N/kg)求：‎ ‎(1)工人做的总功。‎ ‎(2)工人做的额外功。‎ 7‎ 图12－3－15‎ 解：(1)由图知，n＝2，拉力端移动的距离 s＝2×‎6 m＝‎12 m，‎ 拉力做功：‎ W总＝Fs＝300 N×‎12 m＝3600 J；‎ ‎(2)∵忽略摩擦和绳重，‎ ‎∴W额＝(G桶＋G动)h＝(m桶＋m动)gh＝(‎8 kg＋‎2 kg)×10 N/kg×‎6 m＝600 J。‎ ‎12．[2013·南京] 在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图12－3－16所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：‎ 实验序号 钩码重 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm ‎①‎ ‎1.0 ‎ ‎20.0 ‎ ‎0.7 ‎ ‎40.0 ‎ ‎②‎ ‎2.0 ‎ ‎20.0 ‎ ‎1.2 ‎ ‎40.0 ‎ ‎③‎ ‎3.0 ‎ ‎20.0 ‎ ‎1.7 ‎ ‎40.0 ‎ 图12－3－16‎ ‎(1)实验时，用手__匀速__拉动弹簧测力计，使挂图在动滑轮下的钩码缓缓上升。‎ ‎(2)第①次实验时，测得动滑轮的机械效率为__71.4__%__。‎ 7‎ ‎(3)第③次实验时，钩码上升的速度为‎0.05 m/s，则拉力的功率为__0.17__W。‎ ‎(4)由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将__增大__(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎13．某实验小组利用图12－3－17示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：‎ 图12－3－17‎ ‎①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；‎ ‎②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)杠杆机械效率的表达式为η＝____。(用已知或测量的物理量符号表示)‎ ‎(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是__杠杆的自重__。‎ ‎(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将__变大__(填“变大”、“变小”或“不变”)。‎ ‎14．如图12－3－18所示为倾角30°的固定斜面，方明同学用平行于斜面500 N的推力将质量为‎70 kg的物体在5 s时间内匀速推高‎1 m。(g取10 N/kg)求：‎ ‎ (1)推力做的总功和推力的功率。‎ ‎(2)斜面的机械效率。‎ ‎(3)斜面对物体的摩擦力。‎ 图12－3－18‎ 解：(1)1000 J　200 W　(2)70%　150 N 7‎ ‎【解析】 (1)W总＝Fs＝F·2h＝500 N×2×‎1 m＝1000 J P＝＝＝200 W ‎(2)W有＝Gh＝mgh＝‎70 kg×10 N/kg×‎1 m＝700 J η＝＝×100%＝70%‎ ‎(3)W额＝W总－W有＝1000 J－700 J＝300 J 因为W额＝fs　所以f＝＝＝150 N 7‎