2017_2018学年八年级物理下册9.5探究__使用机械是否省功知能演练提升新版北师大版.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 五、探究——使用机械是否省功 知能演练提升 ZHINENG YANLIAN TISHENG 能力提升 ‎1.卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两个人克服茶杯重力做功的下列说法正确的是(　　)‎ A.都是有用功 B.都是额外功 C.对喝茶的人而言是有用功 D.对卖茶杯的人而言是有用功 ‎2.在使用滑轮组提起重物时,能提高机械效率的做法是(　　)‎ A.增加绳子的长度 B.给滑轮组加润滑油 C.增加动滑轮和定滑轮的个数 D.选用重的动滑轮 ‎3.小明用100 N的拉力,沿长‎4 m、高‎1 m的斜面把重300 N的木箱拉到小货车的车厢内,则机械效率η和额外功W额分别为(　　)‎ A.η=75%　W额=100 J B.η=50%　W额=100 J C.η=75%　W额=200 J D.η=50%　W额=200 J ‎4.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长‎4 m,乙斜面长‎5 m,所做的功分别是W甲、W乙,则下列说法正确的是(　　)‎ A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功 B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高 C.拉力F甲与F乙之比为5∶4‎ D.两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶5‎ ‎5.下列说法正确的是(　　)‎ A.机械效率高的机械做功快 B.机械效率高的机械做功越多 C.功率越大的机械做功越快 D.功率越大的机械做功越多 ‎6.‎ 如图所示的剪刀剪纸的机械效率为80%,这表示(　　)‎ A.若作用在剪刀上的动力是1 N,则阻力是0.8 N B.若作用在剪刀上的阻力是1 N,则动力是0.8 N C.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.2 J的功用于剪纸 D.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.8 J的功用于剪纸 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎7.用一个动滑轮匀速提升质量为‎20 kg的物体,所用竖直向上的拉力为125 N。物体上升‎2 m的过程中,拉力所做的有用功为　　　 J,总功为　　　 J,动滑轮的机械效率为　　　。(g取10 N/kg) ‎ ‎8.在学习了功的原理后,为了验证结论,小柯找来杠杆和动滑轮做实验,记录数据如下:‎ 提升重物做功 动力做功 物重(N)‎ 高度(m)‎ 功(J)‎ 动力(N)‎ 距离(m)‎ 功(J)‎ 杠杆 ‎10‎ ‎△‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎0.5‎ ‎2‎ 动滑轮 ‎4‎ ‎0.3‎ ‎1.2‎ ‎2.2‎ ‎0.6‎ ‎1.32‎ ‎(1)小柯表中“△”空的数字应该是　　　。 ‎ ‎(2)小柯发现提升重物做功和动力做功在动滑轮实验中不相等,原因是　　　　　　。 ‎ ‎9.如图所示,工人用定滑轮匀速提升重180 N的物体,所用的拉力为200 N,在5 s内物体升高的高度为‎2 m。此过程中,求:‎ ‎(1)有用功;‎ ‎(2)总功的功率;‎ ‎(3)定滑轮的机械效率。‎ ‎10.水平地面上有一个重4 000 N 的箱子,箱子的底面积为‎4 m2‎。现用起重机把箱子吊起‎3 m高的位置,所用时间为10 s,起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的,如图所示。钢丝绳上的拉力为2 500 N。试求:‎ ‎(1)起重机起吊前,箱子对地面的压强是多少?‎ ‎(2)起重机起吊该箱子的机械效率是多少?‎ ‎(3)钢丝绳上拉力的功率是多少?‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎11.图甲是起重汽车吊2.4 t货物时的实物图。货物以‎1 m/s的速度上升‎2 m后,再水平移动‎3 m。已知滑轮组的机械效率是80%(g取10 N/kg,起吊货物时支架与吊臂相对固定)。‎ ‎(1)观察实物图,在图乙中画出滑轮组钢丝绳的绕法。‎ ‎(2)起重机起吊该货物时的有用功的功率是多少?‎ ‎(3)起重机起吊该货物时,每段钢丝绳的拉力有多大?‎ 探究创新 ‎12.要把重100 N的沙子从一楼地面运上三楼,现有如图所示的三种方法。根据图中给出的数据,试回答下列问题。(楼板的厚度不计)‎ ‎(1)三种方法的有用功是　　　　　　(选填“相同”或“不相同”)的。 ‎ ‎(2)若不计摩擦和绳重,试计算出三种方法的额外功。‎ ‎(3)比较三种方法的机械效率哪一种最高,说出理由。‎ 知能演练·提升 ‎1.D　2.B　3.A ‎4.C　斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,所以两个斜面的机械效率都是100%;把同一物体沿斜面分别拉到顶端,G和h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W甲=W乙;根据题意可知,甲斜面长度s甲=‎4 m,乙斜面长度s乙=‎5 m,根据公式W=Fs可知,F甲∶F乙=5∶4。故正确的选项是C。‎ ‎5.C　机械效率是表示机械性能好坏的物理量,机械效率高说明有用功占总功的比例大,不能反映做功快,也不能反映做功多。功率是表示做功快慢的物理量,不表示做功多少。‎ ‎6.D　剪刀可以看作是一个杠杆,根据杠杆的平衡条件F‎1L1=F‎2L2知,要比较动力或阻力大小,必须知道动力臂和阻力臂,A、B选项都错误;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,如果动力做功1 J,有0.8 J是用于剪纸,C选项错误,D选项正确。‎ ‎7.解析 物体的重力G=mg=‎20 kg×10 N/kg=200 N,‎ 绳子自由端移动的距离s=nh=2×‎2 m=‎4 m,‎ W有用=Gh=200 N×‎2 m=400 J,‎ W总=Fs=125 N×‎4 m=500 J,‎ η==80%。‎ 答案 400　500　80%‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎8.解析 提升重物做功W1=G1h1,h1==‎0.2 m。使用动滑轮提升重物时,在提升重物的同时也把动滑轮提高了。‎ 答案 (1)0.2　(2)动力对动滑轮也做了一部分功 ‎9.解析 (1)W有用=Gh=180 N×‎2 m=360 J。‎ ‎(2)W总=Fs=200 N×‎2 m=400 J P总==80 W。‎ ‎(3)η==90%。‎ 答案 (1)360 J　(2)80 W　(3)90%‎ ‎10.解析 (1)p==1 000 Pa。‎ ‎(2)W有用=Gh=4 000 N×‎3 m=12 000 J W总=Fs=2 500 N×2×‎3 m=15 000 J η==80%。‎ ‎(3)P==1 500 W。‎ 答案 (1)1 000 Pa　(2)80%　(3)1 500 W ‎11.解析 (1)该滑轮组由一个动滑轮和两个定滑轮组成,由题图甲可知滑轮组有3股绳子承担物重,根据“奇动偶定”的组装原则,绳的起点应在动滑轮上,另一个定滑轮起改变力的方向的作用,如答案图所示。‎ ‎(2)起重机在起吊货物时,克服货物重力所做的功为有用功。起重机起吊货物上升‎2 m的过程中,对货物做功,而在水平方向移动‎3 m的过程中,起重机对物体没有做功。货物的重力G=mg,所以有用功为W有用=Gh=mgh=2 ‎400 kg×10 N/kg×‎2 m=4.8×104 J。起重机起吊货物的有用功的功率是指单位时间内完成有用功的多少,即P有用=。起重机在起吊货物时,货物以 ‎1 m/s 的速度上升‎2 m,所用时间t==2 s,P有用==2.4×104 W。‎ ‎(3)起重机起吊货物时,对钢丝绳的拉力F所做的功为总功。根据机械效率的计算公式可求出总功,即由η=得W总==6×104 J;再由s=nh可求出s=‎6 m,最后根据W总=Fs求出F==104 N。　‎ 答案 (1)如图所示 ‎(2)2.4×104 W　(3)104 N ‎12.解析 三种方法目的都是将沙子运上三楼,因此对沙子做的功是有用功,所以三种方法的有用功是相同的。第一种方法除了对沙子做功外,还要对人体自身重力和桶做功,W额=(G人+G桶)×h=(400 N+20 N)×‎6 m=2 520 J;第二种方法做的额外功是对动滑轮和桶做的功,W额'=(G动+G桶)×h=(10 N+20 N)×‎6 m=180 J;第三种方法做的额外功是对动滑轮和口袋做的功,W额″=(G动+G袋)×h=(10 N+5 N)×‎6 m=90 J。由于人的体重比动滑轮的重力大得多,所以第一种的额外功最大。由于三种方法中的有用功相同,第三种方法的额外功最小,所以机械效率最高。‎ 答案 (1)相同　(2)第一种2 520 J,第二种180 J,第三种90 J。(3)第三种方法机械效率最高。因为三种方法中的有用功相同,第三种方法的额外功最小,所以机械效率最高。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费