沪科版八年级物理全一册基础练习题 机械效率.docx
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沪科版八年级物理全一册基础练习题机械效率
《机械效率》基础练习
一、单选题
1.如图所示,用此滑轮组提升重物,如果不计摩擦和绳重,则下列措施中哪
一种可以提高滑轮组的机械效率( )
A.改变绕绳方式
B.增加提升高度
C.减少提升高度
D.增加重物的重力
2.
如图所示,工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过程中()
A.工人做的有用功为800J
B.工人做的总功为500J
C.滑轮组的机械效率为
D.拉力做功的功率为20W
3.下列说法正确的是( )
A.所有机械的机械效率都小于1B.做功时间长的机械,功率一定小
C.效率高的机械,功率一定大D.功率大的机械,做功一定多
4.用滑轮组提升重物,下列措施中能提高机械效率的是( )
A.增加提升的高度,从而增大有用功
B.增加动滑轮个数,使滑轮组更省力
C.增加被提升物体的重力,从而增大有用功
D.增大提升的速度,从而减小额外功
5.
如图所示,某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400N.下列说法正确的是( )
A.机械效率是
B.有用功是1800J
C.额外功是300JD.总功是2100J
6.下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.普通中学生的重约是100NB.你站立时对地面的压强大约是10Pa
C.把两个鸡蛋举高1m大约做1J的功D.使用起重机提升物体时,机械效率约为
7.工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做功的( )
A.有用功减小,总功不变B.有用功增加,总功增加
C.有用功减小,总功减小D.有用功不变,总功减小
8.做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼。
此过程中,关于做功的说法正确的是( )
A.对桶做的功是有用功B.对水做的功是有用功
C.对水做的功是额外功D.克服自身重力做的功是总功
9.使用滑轮组提升重物时,能提高机械效率的是(忽略绳重和摩擦)()
A.改变绕绳方式B.减小动滑轮的质量
C.减小提升重物的高度D.减小被提升物的质量
10.关于功、功率和机械效率说法正确的是( )
A.功率越大,机械效率就越大B.做功越多,机械效率就越大
C.机械效率越大,有用功就越多D.机械效率大小与做功快慢无关
11.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同高度,做的有用功( )
A.杠杆最多B.动滑轮最多C.滑轮组最多D.一样多
二、填空题
12.工人用如图所示的装置把重240N的物体提高1m,所用的拉力为150N,则该工人克服重力所做的有用功为______J,该滑轮组的机械效率是_______.若仅增加提升的重物,该滑轮组的机械效率将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
13.如图所示,______图是定滑轮,其优点是可以______。
若乙图中物重20N,滑轮重5N,力F2拉滑轮向上做匀速直线运动,不计绳重和摩擦,则拉力F2为______N,该滑轮的机械效率为______。
14.使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大,滑轮组的机械效率______(填“越高”、“越低”或“不变”)
15.在物理学中,把______功和总功的比值叫做机械效率。
由于存在额外功,机械效率总______(选填“大于”、“等于”、“小于”)1。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
解:
A、改变绕绳方式,对重物被拉升没有影响,即对有用功没影响;对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响,即不影响额外功.所以改变绕绳方式不影响机械效率.故此项不符合题意.
B、增加提升高度的时候,绳端被拉升的距离也变长了,根据上面分析中得出的公式
,可知机械效率并不受影响.故此项不符合题意.
C、减少提升高度,与B项是一样的道理,同样机械效率不受影响.故此项不符合题意.
D、增加重物的重力,在动滑轮、摩擦不变的情况下,即额外功不变的情况下,有用功增加了,所以机械效率就提高了.故本项符合题意.
故选D.
机械效率是指有用功占总功的百分比,而有用功和额外功之和称为总功.
滑轮组的有用功是指重物被提升所做的功,即W有用=Gh.
滑轮组的总功是人的拉力所做的功,即W总=FS
滑轮组的额外功是指使用滑轮组时,拉升动滑轮、克服摩擦所做的功.
同时,对滑轮组来说,有几段绳子在拉重物,绳端移动的距离S就是重物移动距离h的几倍.故机械效率
(n为拉重物的绳子段数)
对于改变滑轮组机械效率的方法,有两种情况:
一是减轻动滑轮质量,或是加润滑油以减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加重物的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率.
对此类题目,一定要记住这两种方法,然后直接在选项中寻找有没相符的选项,否则逐一辨别是相对较困难的.
2.【答案】A
【解析】
【分析】
(1)已知物体的重力和物体升高的高度,根据公式W=Gh可求有用功的大小;
(2)由图知使用滑轮组承担物重的绳子股数n,则拉力端移动的距离s=nh,知道拉力大小,根据公式W=Fs可求拉力做的总功;
(3)已经求出了有用功和总功,根据
计算滑轮组的机械效率;
(4)已经求出了拉力所做的功,知道做功时间,根据公式
求拉力的功率。
本题考查的是使用滑轮组时有用功、总功、功率、滑轮组的机械效率的计算,要求学生熟练掌握和应用公式及其变形式。
【解答】
A.工人做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J,故A正确;
B.由图可知,n=2,则拉力端移动的距离s=2h=2×2m=4m,
工人做的总功:
W总=Fs=250N×4m=1000J,故B错误;
C.滑轮组的机械效率为:
,故C错误;
D.拉力做功的功率为:
,故D错误。
故选A。
3.【答案】A
【解析】
解:
A、使用机械时,都要克服摩擦、提升机械做额外功,使得有用功小于总功,机械效率小于1,故A正确;
B、做功时间长,做功多少不知道,所以功率大小不能确定,故B错误;
C、机械效率是指有用功占总功的比值,与功率大小(做功快慢)无关,故C错误;
D、功率大的机械,不知道做功时间,做功多少不能确定,故D错误。
故选:
A。
根据功、功率、机械效率的关系分析。
功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量;机械效率是有用功与总功的比值。
使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于1。
功的多少、功率(做功快慢)、机械效率是三个不同的物理量,含义不同,分析问题时要特别注意:
做功快不一定做功多。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查了提高滑轮组的方法。
首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之比,比值越大,效率越高。
所以有用功越大、额外功越少,机械效率越高。
因此可以通过减少额外功,提高有用功来提高滑轮组的效率。
(1)滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值,比值越大,机械效率越高;
(2)要提高滑轮组的机械效率可以,有用功一定时,减少额外功;额外功一定时,增大有用功。
【解答】
A.滑轮组的机械效率
,所以机械效率的高低与物体被提升的高度无关,故A不正确;
B.增加动滑轮个数,使滑轮组更省力,但是动滑轮越重,需要做的额外功越多,机械效率会越低,故B不正确;
C.增加提升重物重力,做的有用功会增加,这样有用功占总功的比值就会增大,即滑轮组的机械效率提高,故C正确;
D.滑轮组的机械效率
,所以机械效率的高低与物体被提升的速度无关,故D不正确。
故选C。
本题主要考查了提高滑轮组的方法。
首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之比,比值越大,效率越高。
所以有用功越大、额外功越少,机械效率越高。
因此可以通过减少额外功,提高有用功来提高滑轮组的效率。
5.【答案】B
【解析】
解:
有用功:
W有用=Gh=600N×3m=1800J,故B正确;
由图知n=2,则拉力端移动的距离:
s=2h=2×3m=6m,
总功:
W总=Fs=400N×6m=2400J,故D错误;
额外功:
W额=W总-W有用=2400J-1800J=600J,故C错误;
机械效率:
η=
=
×100%=75%,故A错误。
故选:
B。
根据W有用=Gh求出有用功,W总=Fs求出总功,根据W总=W有用+W额求出额外功,再根据η=
求出机械效率。
此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功和机械效率计算公式的理解和掌握,基础性题目。
6.【答案】C
【解析】
解:
A、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右。
故A不符合实际;
B、中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,双脚对水平地面的压强在p=
=
=
=1.0×104Pa.故B不符合实际;
C、两个鸡蛋重1N,把两个鸡蛋举高1m大约做功W=Gh=1N×1m=1J.故C符合实际;
D、使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于100%.故D不符合实际。
故选:
C。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
7.【答案】D
【解析】
解:
在本题中,加润滑油后工人也是提升同样的重物,也就是说对重物做的功是不变的,即有用功是不变的。
但加了润滑油,工人用的力肯定就能比较小了,而同样是把货物拉到五楼,力小了,做的功自然就少了,即总功是减小的。
所以只有D答案是正确的。
故选:
D。
滑轮组是个机械,对机械来说,给予机械动力、使机械运转的功就是总功,所以人所做的功就是总功;而机械对重物做的功就是有用功,这里就是把货物提到了五楼。
本题加润滑油工人用的力就会减少,这个学生一看就明白。
所以关键在于哪个是总功和哪个是有用功,这个只要记住人用的功就是总功,重物移动做的功就是有用功。
所以本题基本上就是考查做选择题时是否经过了认真的思考,有没凭感觉在乱选。
8.【答案】B
【解析】
解:
小阳目的是提水,对水做的功为有用功,故B正确、C错;
对桶做的功为额外功,故A错;
小阳把水、桶、自身提升做的功为总功,故D错。
故选:
B。
小阳将一桶水从一楼提到二楼,目的是提水,对水做的功为有用功;把桶和自身提升做的功为额外功,有用功加上额外功等于总功。
本题考查了学生对有用功、总功、额外功的了解与掌握,区分时要从我们的目的出发分析判断。
9.【答案】B
【解析】
【分析】
对于改变滑轮组机械效率的方法,有两种情况:
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加提升物体的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率.据此分析.机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素,不能理解成:
“有用功多,机械效率高”;或“总功大,机械效率低”.还有机械效率的高低与是否省力及重物提升的高度无关.
【解答】
A.改变绳子的缠绕方法,对重物被拉升没有影响,即对有用功没影响;忽略绳重和摩擦,对动滑轮的拉升也没有影响,即不影响额外功,所以改变绕绳方式不影响机械效率.故A错;
B.减少动滑轮的重力,在提升物体重力不变的情况下,即有用功不变的情况下,额外功减小了,所以机械效率就提高了,故B正确;
C.减少重物提升高度的时候,绳端被拉升的距离也变短了,根据η=
=
=
=
可知机械效率并不受影响,故C错;
D.减小被提升物的质量,就减小了重物的重力,忽略绳重和摩擦,在动滑轮不变的情况下,即额外功不变的情况下,有用功减小了,所以机械效率就降低了,故D错误.
故选B。
10.【答案】D
【解析】
解:
A、功率越大,做功越快,与机械效率大小无关,故A错误;
B、只有所做的总功相同时,做的有用功越多,机械效率就越大,故B错误;
C、机械效率越大,说明有用功与总功的比值越大,不能说明有用功越多,故C错误;
D、机械效率是有用功与总功的比值,与做功快慢无关,故D正确;
故选D。
功率表示做功快慢的物理量,数值上等于1秒内完成的功;机械效率是有用功与总功的比值。
深入理解功率和机械效率的概念,是解答此题的关键。
11.【答案】D
【解析】
解:
分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同高度,物体的重力相等,提升的高度相等,根据公式W有=Gh可知,做的有用功相等。
故选:
D。
物体的重力相等,提升的高度相等,根据公式W=Gh可求有用功的大小。
本题考查有用功的比较,关键是公式的应用,知道影响有用功的因素是物体的重力和物体被提升的高度。
12.【答案】240 80% 增大
【解析】
【分析】
(1)知道物重和升高的高度,利用W=Gh求小刚做的有用功;
(2)利用
求动滑轮的机械效率;
(3)使用滑轮组时,动滑轮不变,不计摩擦和绳重,则做的额外功不变,增加重物的重,增大了有用功,因此机械效率会增大。
本题考查了使用动滑轮有用功、总功、机械效率的计算,注意提高机械效率的方法:
一是增大提升物重,二是减小动滑轮重、减小摩擦。
【解答】
(1)有用功:
W有用=Gh=240N×1m=240J;
(2)由图知,n=2,拉力端移动的距离:
s=2h=2×1m=2m,
拉力做的总功:
W总=Fs=150N×2m=300J,
动滑轮的机械效率:
;
(4)此题中所用动滑轮没有发生变化,所以在此过程中所做的额外功不变,由于物体的重力增加,
所以有用功增大,由公式
可知,有用功在总功中所占的比例将增大,所以动滑轮的机械效率增大。
故答案为:
240;80%;增大。
13.【答案】甲;可以改变用力方向;12.5;80%
【解析】
解:
(1)不随货物一起升降的滑轮为定滑轮,不省力可改变用力方向,故甲图是定滑轮,其优点是可以改变用力方向;
(2)如图所示,乙滑轮随重物一起移动,是动滑轮;
不计摩擦,F=
(G物+G轮)=
(20N+5N)=12.5N;
(3)η=
=
=
=80%。
故答案为:
甲;可以改变用力方向;12.5; 80%。
(1)不随货物一起升降的滑轮为定滑轮,不省力可改变用力方向;
(2)动滑轮使用时,的特点:
使用动滑轮能省一半力;计算拉力时,若不计摩擦,拉力F=F=
(G物+G轮);
(3)根据公式η=
求出机械效率。
本题考查滑轮的判断和动滑轮的简单计算,以及机械效率的计算,是一道基础题目。
14.【答案】越高
【解析】
解:
使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大(即提升物体的重力越大),在提升高度相同时,所做有用功越大,而所做的额外功变化不大,则有用功在总功中所占的比例越大,即滑轮组的机械效率越高。
故答案为:
越高。
提升的物体质量越大(即提升物体的重力越大),在提升高度相同时,所做有用功越大;用同一个滑轮组提升物体,克服绳重、摩擦和动滑轮重力所做的额外功变化不大;根据有用功在总功中所占的比例可判断机械效率的变化情况。
本题考查了滑轮组的机械效率与提升物重的关系,是一道基础题。
15.【答案】有用;小于
【解析】
解:
有用功和总功的比值,叫做机械效率;
只要使用机械,就必然会在机械上消耗一部分额外功,也就是说额外功总是存在的,所以有用功总是会小于总功,机械效率总是小于1。
故答案为:
有用;小于。
在使用机械时,人们为完成某项任务必须做的功叫有用功;对完成任务没有用但不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功;有用功与总功的比值叫机械效率。
此题考查的是学生对机械效率概念的理解,需要清楚的是,使用任何机械必须做额外功,所以机械效率η总是小于1。
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