功的原理及其应用机械效率改变世界的机械.docx
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功的原理及其应用机械效率改变世界的机械
【功的原理及其应用、机械效率、改变世界的机械】
1.(利用功的原理计算)
⑴一个人用50牛顿的力往下按杠杆,把一个物体举高了0.5米,如果手下降的高度是2米,这时人做的功是__________,被举高的物体重是__________。
⑵用动滑轮提起50牛顿的重物,人拉绳做的功是100焦耳,那么动滑轮把物体提起的高度是__________。
⑶一个工人用动滑轮提升物体,他作用在绳上的拉力是250牛,如果把物体升高12米,这个工人要做的功是__________。
⑷一个工人用轮轴把-个物体提高2米时做了500焦耳的功,这个物体重是___。
2.如图,为一辘轳,辘轳摇把到轴线的距离是50cm,轴半径是10cm,若把240N的水桶从井中匀速提起),应在摇把上加多大的力?
如果井深6m,那么手摇摇把移动了多少距离才能把水从井底拉至地面?
3.如图所示,利用动滑轮把重物沿斜面匀速拉上去,已知斜面长为L,高为h,重物的质量为M,摩擦均可忽略不计,那么把重物从斜面底端拉到斜面顶端的过程中,下列哪个等式成立()
A.FL=4MghB.1/2FL=MghC.FL=MghD.2FL=Mgh
4.盘山公路总是筑得盘旋曲折,因为()
A.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,根据斜面的原理,斜面越长越省功
B.盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度,斜面的原理告诉我们,高度一定,斜面越长越省力D.盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度
5.利用斜面把重物提升到某一高度,第一次用长为4米的光滑木板做斜面,第二次用长为2米的光滑木板做斜面,则第一次移动重物所用的力是第二次移动同一重物所用力的____倍,两次所做的功之比是____。
6.要把重100牛的物体提升0.4米,使用杠杆时所做的功是____焦,使用滑轮组时所做的功是____焦(两种机械的自重和摩擦忽略不计)。
7.通过斜面把物体移到高处,总比直接把这个物体抬上去要____些,所以说斜面也是一种机械。
8.机械师设计制造的任何机械都遵循____原理,使用机械的目的是省____或者省____,但不能省____。
9.斜面长是斜面高的几倍,所用的推力就是物体重的____。
可见,当物体升高相同的高度,斜面越长推力越____,即越省____。
10.有一斜面高h=1米,长L=4米,重200牛的重物在沿光沿斜面向上的拉力F的作用下,匀速到达斜面顶端,根据功的原理。
F=____牛,斜面对重物的摩擦力为____牛,如果斜面高度不变,要使拉力更小些,则必须使斜面的长度____(选填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
11.用一根杠杆把一个重120牛的物体匀速举高0.3米,而杠杆的动力作用点下降0.9米,则动力做的功是____焦,动力是____牛,动力臂与阻力臂之比是____(不计杠杆的重力和摩擦阻力)。
12.山区里常常可看见挑夫挑着重物上山,在斜坡上走S形路线,他们这是为了()
A.使人做的功少一点B.使人省力一些C.以上说法都不对
D.不为什么,这是他们的习惯
13.(自编)请回答下列问题:
⑴功的原理内容:
___________________________________________________;
⑵轮轴的两个主要功能:
____________________________________________;⑶使用轮轴时,动力作用在________________________________最省力;
⑷轮轴实现了____________运动和____________运动的相互转化;
⑸轮轴是一个变了型的________________的杠杆;
⑹斜面特点是:
_____________________________________________________;
⑺轮轴特点公式:
________________和斜面特点公式:
________________。
14.三个长度不同而高度相同的光滑的斜面甲、乙、丙,如图所示,已知长度分别是6米、5米、4米,现在把同一重物分别沿这三种斜面由底端匀速推到顶端,则推力所做的功是()
A.在斜面甲上最大B.在斜面乙上最大
C.在斜面丙上最大D.在三个斜面上一样大
15.一同学使用杠杆将重物上升0.2m,如果它用力为200N,力的作用点下移了
0.6m,不考虑杠杆重和摩擦,该同学做功为_____J,物体重为____N.
16.小文同学用动滑轮把重200N的物体匀速提升到某一高度,拉力移动距离为2m,不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦,则拉力做功为_______J.
17.用—个滑轮组把一个重500N的物体提高,若拉力做
的功为4000J,动滑轮重及绳与滑轮间摩擦不计,则物体升高的距离为_______m.
18.如图所示,将同一物体分别沿着光滑斜面AB、AC匀
速推上顶端A,所用推力分别为F1、F2,推力F1、F2所做的功分别为W1、W2,则()
A.F1>F2,W1>W2B.F1 19.要用15N的力刚好提起重20N的物体,可以应用下列简单机械中的哪一种 (不计机械自身重及摩擦)() A.杠杆B.一个定滑C.一个动滑轮 D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 20.下面说法中,正确的是() A.省距离的机械可以省功,但一定费力B.省力的机械可以省功,但一定 费距离C.省距离的机械可以省力,但不省功D.省力的机械一定费距离,但不 省功 21.拉力对动滑轮做了196J的功,使重物匀速上升2m,不计滑轮重和摩擦, 则该物体的质量为()A.5kgB.10kgC.20kgD.40kg 22.用一个动滑轮将一重400N的物体提高时,绳子自由端移动了2m,拉力所 做的功为_____J(动滑轮重及摩擦不计),物体升高的距离为______. 23.使用滑轮组将重200N的物体提 起时,用了50N的拉力(不计滑轮重及摩擦),则承担重物的绳子有_______段. 24.下表是小远同学研究斜面是否省功的实验数据记录: 由上述实验数据可以得出两个结论: (1)_________________________; (2)__________________________。 25.下列说法中正确的是() A.功的原理只适用于简单机械B.在考虑机械自重和摩擦的情况下,功 的原理就不适用了C.只有使用费力的简单机械才不能省功D.功的原理对任 何机械都适用 26.沿不同的光滑斜面向上拉同一个物体,下面分析正确的是() A.斜面的高度越高越费力B.斜面越短越费力C.斜面的高度与长 度的比值越大越费力D.在斜面高度相同的情况下,斜面越长越费力 27.矿坑里有一条坑道长120m,坑道两端高度差是20m,沿着这条坑道拉上一辆1.2t的矿车,至少要用_______N的拉力。 28.在做研究简单机械是否省功的 实验中,除了用到杠杆、动滑轮、细线外,还需要_______和_______.下表是某同学在做该实验时记录的数据. (1)在上表中有两处小英由于时间不够没有完成,下面有4组数据,你认为最合理的是() A.S=0.6m,FS=3JB.S=0.5m,FS=3J C.S=0.4m,FS=2.4JD.S=0.65m,FS=3.9J (2)你在选择 (1)中的答案时的依据是__________________________________ ________________________________________________________. 29.在生活中,我们骑自行车上坡时,常走S形路线,请你根据所学物理知识谈一下这样做有什么好处. ______________________________________________________________________________________________________________________。 30.一人把100N的重物送到lOm高的楼上,采用下述三种方法: 用手直接提,使用动滑轮,使用滑轮组,若不计摩擦和滑轮的重力,在上述三种情况下,对重物做的功() A.用手直接提时最小B.使用动滑轮时最小 C.使用滑轮组时最小D.三种情况一样 31.如图所示,小孩通过三种不同方式把沙子从 一楼搬至三楼,由图知这三种方式的机械效率分别为: η1=______,η2=_____,η3=______,这说明__________________________________________,其原因是___________________________________ _____。 方法好的是______种。 32.在建筑工地上,某工人师傅沿5m长的斜面把千个重1800N的物体推上1.5m高的地方,所用推力为900N,则: (1)该斜面的机械效率为______。 (2)如果该工人师傅仍用900N的推力将2000N的物体推上1.5m高处,则他可采取的措施是___________ ____________或______________________________(3)如果要提高该斜面的机械效率,工人师傅可以__________________或__________________. 33.一人通过滑轮组把重为400N的物体匀速提升,滑轮组的机械效率为80%, 人拉绳用力100N,当绳端被拉过4m时,物体上升________m,这滑轮组是由________只定滑轮和________只动滑轮组成的。 34.用不同滑轮组提升同一重物时,所测的机械效率相比() A.相同B.动滑轮个数多的效率高 C.动滑轮个数少的效率高D.由定滑轮个数决定 35.甲、乙两种机械的机械效率分别为70%和50%,则下列说法中正确的是() A.使用甲机械省力B.使用甲机械做功多 C.使用甲机械做的有用功在总功中的比例大D.使用乙机械做的有用功少 36.影响滑轮组机械效率的主要因素有() A.动滑轮重力B.被提物体重C.滑轮与绳摩擦D.以上各种因素都有 37.为了提高机械效率,下列说法不正确的是() A.改进机械结构,使它更合理,更轻巧B.让机械尽可能多做功C.按技术规程,调好间隙,使机械处于良好的运转状态D.经常保养,定时润滑 38.为了提高斜面的机械效率,下面采取的措施正确的是() A.快速将物体推上斜面顶端B.缓慢地将物体推上斜面顶端 C.将斜面加长D.使斜面光滑些 39.沿着长2m、高lm的斜面,用平行于斜面向上的推力,将0.2t的物体由底端匀 上顶端,已知斜面的机械效率是80%,则推力大小为() A.1.225NB.1225NC.122.5ND.12.25N 40.用如图所示的滑轮组将1200N的物体匀速提高,已知拉力F=480N,绳自由端被提升的高度为4.2m,则以下判断不正确的是() A.滑轮组的机械效率为83%B.总功是5040J C.总功是2016JD.额外功是336J 41.物体重450N,用一个动滑轮将其匀速提升2m.如果作用在绳自由端竖直 向上的拉力为250N,则动滑轮的机械效率________。 42.如图所示,置于水平桌面上的物体A重100N,物体B重60N,如果物体B在5s内匀速下降50cm,则物体A在水平桌面上匀速移动了_____㎝,A的重力做功______J,绳子拉力F对A做功______J(不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦) 第42题图第43题图第44题图第45题图第46题图 43.如图所示,将一重500N的圆桶拉上长5m,高2m的斜坡,所用的拉力为200N,则拉力做的功是()A.400JB.800JC.2000JD.2500J 44.如图所示,物体的质量为15kg,滑轮重力为20N,用力F拉着滑轮使物体匀速上升4m,则拉力F做的功是________焦。 (不计摩擦,g=10N/kg) 45.如图所示,是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶,若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计。 (g取ION/kg)当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为_______N;若工作台从距地面10m高处上升到距地面30m高处,工人师傅最少需要做_______J的功。 46.如图所示,用一个动滑轮将一重400N的物体提起1m时,克服重力做功_______J,不计滑轮重和摩擦,加在绳子末端的拉力为_______N,拉力做功_______J,绳子末端上升的高度是_______m。 47.修房时,用动滑轮把一桶水泥提升到房顶上,人对水泥做的功是______,人对桶做的功是_______,人对水泥和桶做的功是_______。 48.任何机械本身都受到_______作用,相对运动的零件间存在_______,所以使用任何机械除了做_______功之外,都不可避免地要做_______功。 这时动力所做的功_______有用功加额外功。 49.把质量是120kg的物体从斜面底端推向顶端,所用的推力是450N,斜面长4m,高lm,则有用功是_______,总功是_______,该斜面的机械效率是_______。 50.分别用定滑轮和动滑轮提升同一物体,若重物提升高度相同,不计绳的质量和摩擦,则() A.使用定滑轮机械效率高B.使用动滑轮机械效率高 C.两种方法机械效率相同D.使用动滑轮省力,做功少,机械效率低 51.用一个动滑轮把500N的重物匀速提高1m,所用的拉力是300N,在此过程中的有用功、总功和动滑轮的机械效率分别是() A.500J,300J,16.7%B.500J,600J,83.3% C.300J,500J,83.3%D.600J,500J,120% 52.一斜面长为L高为h,在沿斜面向上的拉力F的作用下,将重为G的物体从斜面的底端匀速推上斜面的顶端,物体受到的摩擦力为f,则斜面的机械效率为() A.Gh/FLB.Gh/(F-f)LC.Gh/(F+f)LD.Gh/fL 53.一台起重机将重5000N的货物提高2m,此过程中所做的额外功是7000J,有 用功是______J,总功是______J,起重机的机械效率为______。 54.用一只木桶通过滑轮组到井下取水,第一次取半桶,第二次取满桶(摩擦不计),比较两次: W1额外____W2额外,η1_____η2(选填“大于”“小于”或“等于”)。 55.如图所示,分别用甲、乙两个滑轮组匀速吊起重物G1和G2,如果η甲=90%,η乙=80%,且F1: F2=3: 2,那么G1: G2=_______。 56.下列各种方法中能提高滑轮组机械效率的是() A.增加绳子长度B.给滑轮加润滑油 C.增加滑轮重力D.增加滑轮个数 57.使用机械效率为80%的动滑轮,将质量为10kg的重物匀速提起,则所用拉力为()A.49NB.50NC.60ND.61N 58.滑轮组的机械效率为80%,它可以用100N的力匀速提起重400N的物体,则承担物重的绳子股数为()A.3B.4C.5D.6 59.用滑轮组来提升1500N的重物,已知滑轮组的机械效率是 50%,每股绳子最多承受750N的力,为保证绳子不被拉断,且使用的滑轮的个数最少,试通过计算画出滑轮组的装配图. 60.如图,用40N的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%,求: (1)物体A重是________N,动滑轮重是________N。 (2)若绳能承受的最大拉力为50N,此装置的机械效率可提高到________。 61.图中的物体G=180牛,若将物体匀速提高h=2米,需要用F=80牛的拉力。 则拉力F做的功和滑轮组的机械效率分别是() A.360焦,75%B.480焦,75%C.320焦,88.9%D.480焦,133% 第61题图第62题图第63题图第65题图第66题图 62.一个工人用如图160所示的滑轮组提起2000牛的货物,所用的拉力是800牛,绳子自由端被拉下4米,下列说法中正确的是() A.总功是3200焦,机械效率是40%B.有用功是800焦,机械效率是40% C.有用功是3200焦,机械效率是62.5%D.总功是3200焦,机械效率是62.5% 63.不计摩擦及绳重,用同一滑轮组第一次提起重为G的物体,第二次提起重 2G的物体,下面关于这两次机械效率的说法中正确的是() A.第一次机械效率较大B.第二次机械效率较大 C.两次机械效率相同D.两次机械效率之比为1: 2 64.如图所示,用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成的甲、乙两个滑轮组,若匀速提升重力相同的物体,在不计摩擦的情况下,则() A.甲滑轮组较省力,机械效率较高B.乙滑轮组较省力,机械效率较高 C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同D.两个滑轮组省力程度不同,机械效率不相同 65.小女孩利用图所示的滑轮组提起重2400牛的牛犊,所用的拉力是500牛,绳子自由端被拉下4米,则她做的有用功为_________焦,该滑轮组的机械效率是___________。 66.用一个动滑轮把重80牛的货物提到5米高处(如图),所用的力是50牛,那么人做的有用功是______焦,滑轮组的机械效率是____________。 67.一个工人用如图的滑轮组提起重为2×103牛的货物,所用的拉力是800牛,绳子自由端被拉下4米,则滑轮组的机械效率为______。 68.下列说法中正确的是() A.桶从井中提水的时候,对桶做的功是有用功B.桶从井中提水的时候,对水做的功是总功C.到井里,从井里把桶捞上来的时候,对桶做的 功是有用功D.到井里,从井里把桶捞上来的时候,桶里带了一些水,对桶和水做的功是有用功 69.提高机械效率,更充分地发挥机械设备的作用,有重要的经济意义,提高机械效率的主要办法是: _____________和____________。 70.用如图滑轮组甲和乙,提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲组的机械效率为η乙可判定η甲________η乙。 如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物,机械效率为η1二次提起重为G2的重物(G1>G2),机械效率为η2可判定η1______η2不考虑摩擦和绳重的影响) 第70题图第71题图第72题图第73题图 71.“测定滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示,所用砝码每个重1牛。 〔1〕实验时应_______拉动弹簧秤; 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F(N) 1.70 1.65 2.05 1.65 1.70 1.70 1.65 1.701 1.65 〔2〕若在上升过程中弹簧秤的示数是0.9牛,砝码上升的距离是0.10米,那么拉力移动的距离是______米,所做的有用功是________焦,此滑轮组的机械效率是_________。 72.有9位同学用如图所示的装置测滑轮组的机械效率,他们所测的拉力如下表所示,由表中数据可知,第_________位同学的测量是错误的,分析出现这一错误的原因可能是_____________ ____________________________。 73.如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1和G2的两个物体,比较它们的省力情况和机械效率,下列说法正确的是() A.若G1=G2,则F1 效率高C.若G1 74.在“测滑轮组机械效率”的实验中,请回答下列各问: ⑴实验中使用的测量工具有_________和_________。 ⑵实验中测量的物理量有_____________________、______ ____________和__________________、_____________________。 ⑶实验的原理是__________________。 ⑷实验中,必须使物体_____上升,目的是使动滑轮对物体的拉力等于_________。 ⑸影响滑轮组机械效率高低的因素有________、________、_______。 ⑹如图所示的两个滑轮组,每个滑轮重相同,两个物体重相同,两个物体被提升同样高时,它们的机械效率相比是: η甲____η乙。 (选填: >或<或=) ⑺总功和有用功的求法公式一般为: W总=________;W有=________。 75.某同学在做“测滑轮组机械效率” 实验中测得弹簧秤示数为2.ON,物重为5.4N,物体移动距离0.15m,弹簧秤移动距离为0.45m,则W有用=_______J,W总=_______J,机械效率η=_______,其中承担物重的绳子有_______股. 76.如图所示,某同学在做“测定滑轮组的机械效率”实验时,测量到的数据填入下表,根据这些数据把表格填写完整。 物体重 G(牛) 物体上升高度h(米) 拉绳子的力F(牛) 绳子末端 拉的距离 S(米) 有用功 W有 (焦) 总功 W总 (焦) 机械效率 8 0.1 4 77.甲、乙两台起重机分别以2m/s、0.1m/s的速度匀速提升同样的物体,使两物体都升高12m,则() A.甲做的功多,甲的功率大B.乙做的功多,乙的功率大 C.甲、乙做功一样多,但甲的功率大D.甲、乙做功一样多,但乙的功率大 78.用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物时,在不计摩擦阻 力的情况下,对机械效率的分析正确的是() A.定滑轮大B.动滑轮大C.滑轮组大D.都一样大 79.将一个定滑轮改为动滑轮使用,这样一定() A.提高机械效率B.降低了机械效率 C.机械效率不变D.以上三种情况都有可能 80.一台机器的功率大指的是() A.这台机器做的功多B.这台机器做功快 C.这台机器做的有用功多D.这台机器的效率高 81.汽车上坡,一般都是低挡减速,其原因是() A.汽车功率一定,减速可以增大牵引力B.有用功一定,减速能提高机械效率 C.慢速上坡安全第一D.减速上坡可增大摩擦,防止车下滑 82.如图所示的是测定滑轮组的机械效率装置. (1)实验器材有滑轮组,钩码、铁架台、弹簧测力计、长约2m的细绳,还缺少的器材是________。 (2)向上拉钩码时,应使钩码________________一段距离. (3)若每个钩码重10N,钩码上升的距离是20cm,弹簧测力计示数是8N,则W有用=________J,W总=________J,机械效率η=_______。 (4)如果增加钩码重,整个装置的机械效率将______
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