北师大版八年级下册《第12章 功与机械能》单元检测训练卷一.docx
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北师大版八年级下册《第12章功与机械能》单元检测训练卷一
北师大版八年级下册《第12章功和机械能》2013年单元检测训练卷
(一)
北师大版八年级下册《第12章功和机械能》2013年单元检测训练卷
(一)
一、选择题
1.使用动滑轮提升重物,能提高机械效率的做法是:
( )
A.
增加提升高度
B.
增加滑轮的重量
C.
提起更重的物体
D.
三种说法都对
2.(2012•青浦区二模)在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是:
( )
A.
撬棒
B.
镊子
C.
铡刀
D.
开瓶器
3.(2009•自贡)同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )
A.
F甲<F乙<F丙
B.
F甲>F乙>F丙
C.
F甲>F乙=F丙
D.
F甲=F乙>F丙
4.(2013•崇安区二模)如图所示,拉力F=125N,在10s内将重物匀速提升2m,滑轮组的机械效率是80%.则下列说法正确的是( )
A.
拉力F的功率为25W
B.
物体重是375N
C.
拉力F做的功是250J
D.
绳子自由端移动距离为6m
5.关于机械效率,下列说法正确的( )
A.
做有用功多的机械,η高
B.
做总功少的机械,η高
C.
做额外功少的机械,η高
D.
在总功中有用功占的比例大的机械,η高
6.(2010•河北)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,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.
F1>F2,η1=η2
B.
F1>F2,η1>η2
C.
F1<F2,η1=η2
D.
F1<F2,η1>η2
7.用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物,所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m.关于这个滑轮组工作的下列说法中,正确的是( )
A.
总功是1800J
B.
额外功是100J
C.
有用功是400J
D.
机械效率是62.5%
8.(2010•莱芜)甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.则( )
A.
乙升降机提升重物做的有用功较多
B.
甲升降机的电动机做的额外功较多
C.
甲升降机的电动机做的总功较少
D.
乙升降机的电动机做的总功较少
9.(2010•泉州)建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是( )
A.
67%
B.
73%
C.
83%
D.
100%
10.(2009•成都)如图所示,工人利用动滑轮在10s内将重为100N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5m.若该动滑轮重10N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.
提升过程中,绳的拉力F做了500J的功
B.
提升过程中,绳的拉力F做了550J的功
C.
提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50W
D.
该滑轮装置的机械效率是100%
二、填空题
11.(2011•张家港市模拟)某人用平行于斜面的拉力,把一个重为1000N的物体,沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端,拉力的大小为250N,则拉力所做的有用功为 _________ J,此斜面的机械效率为 _________ .
12.(2010•无锡)如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于乙物体的物重G,则所用的拉力F甲 _________ F乙(选填“>”、“<”或“=”,下同),其机械效率η甲 _________ η乙.
13.(2010•菏泽)起重机械在四川汶川的救援过程中,发挥了重要的作用.如图所示,吊臂上的滑轮组,可用F=104N的拉力将重为2.4×104N的吊板提起,如果吊板被匀速提高10m.则拉力F做功 _________ J,滑轮组的机械效率是 _________ .
14.(2010•肇庆)如图所示,动滑轮的重量是G0,物体的重量是G(G<G0),拉力大小是F,将物体匀速提升h,此过程中做的有用功是 _________ ,机械效率η= _________ ;若提起物体的重量变为G1(G1>G0),提升距离仍是h,此时动滑轮的机械效率为η1,则η1 _________ η(选填“>”、“=”或“<”).
15.(2009•自贡)滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m,如图所示,绳自由端的拉力F=250N.拉力做的功是 _________ J,该滑轮组的机械效率等于 _________ ,若不计一切摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重 _________ N.
16.(2010•东营)某同学在做单臂俯卧撑运动,如图所示.他的重心在A点,所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时,地面对手的支持力为 _________ N.
17.(2010•咸宁)如图所示健身运动的过程中,物体A的质量为4kg,滑轮摩擦不计.当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 _________ (选填“也改变”或“不变”).若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m,则对物体A所做的功为 _________ J,功率为 _________ W.(g=10N/kg)
三、解答题(共7小题,满分38分)
18.(2分)(2011•顺义区二模)用滑轮组提升重1000N的物体.如果每个滑轮重50N,绳子能承受的最大拉力为500N.请在图中画出绕绳方法.
19.(4分)(2013•淮北二模)如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知AO=2OB.固定O点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,至少需在A端施加F= _________ N的力,在图上画出此时力F的方向.
20.(6分)(2009•东营)在2008年北奥运会上,我国举重队获得了8枚金牌,被称为“梦之队”.陈燮霞夺取女子举重48Kg级金牌并打破奥运会总成绩纪录,也为中国代表团在北奥运会上夺得首金.挺举时运动员和杠铃总重为1612N,杠铃被举高1.5m.
(1)已知运动员双脚与地面的接触面积共4×10﹣2m2,求举起杠铃时运动员对地面的压强.
(2)已知挺举时举起杠铃的重为1146N,求运动员在举起整个杠铃的整个过程中对杠铃所做的功.
(3)说明运动员举起杠铃的过程中,能量的转化情况及释放杠铃使其自由下落的过程中,动能和势能的转化情况.
21.(6分)(2007•福州)市政府投入巨资,对干将路沿街实施景观改造,施工中,一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10m高处,沙重为90N,所用的拉力为100N.
求:
(1)有用功是多少?
(2)总功是多少?
(3)定滑轮的机械效率是多少?
22.(6分)(2012•南京)物理实验小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 _________ (选填“左”或“右”)移动,将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量 _________ .
(2)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为 _________ N.
测量序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
3
5
_________
15
(3)有的同学按现有方案得出如下结论:
“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中 _________ (填字母).
A.没有改变力的大小B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点D.实验次数较少,结论具有偶然性.
23.(6分)(2012•泰州)某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率,记录数据如下表
试验序号
钩码g/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
机械功率/%
①
4
0.1
1.8
0.3
74.1
②
6
0.1
2.4
0.3
(1)实验时,应沿竖直方向 _________ 拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验中,拉力做的总功是 _________ J,滑轮组做的有用功是 _________ J,滑轮组的机械效率η= _________ (结果保留一位小数).
(3)由记录数据分析,两次机械效率不同的主要原因是 _________ .
24.(8分)(2012•安顺)在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
实验
序号
钩码重
(N)
动滑
轮重
(N)
拉力
(N)
钩码上升的高度(m)
测力计移动的距离
(m)
有用功
(J)
总功
(J)
机械
效率
(%)
1
4
0.5
2.3
0.2
0.4
0.8
0.92
87.0
2
4
0.9
2.5
0.2
0.4
0.8
1.0
80.0
3
6
0.5
3.3
0.2
0.4
①
②
③
(1)完成表格中实验数据①、②和③的计算.
(2)通过比较哪两次实验数据〔选填实验序号〕,可以初步判断动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关?
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,你可以用哪两次实验数据来验证他的观点是不对的?
北师大版八年级下册《第12章功和机械能》2013年单元检测训练卷
(一)
参考答案与试题解析
一、选择题
1.使用动滑轮提升重物,能提高机械效率的做法是:
( )
A.
增加提升高度
B.
增加滑轮的重量
C.
提起更重的物体
D.
三种说法都对
考点:
增大或减小机械效率的方法.菁优网版权所有
分析:
要解答本题需掌握:
增大和减小滑轮组机械效率的方法有哪些.
解答:
解:
对同一滑轮来说,提高机械效率的方法是:
增加提升的物重或者减轻动滑轮的重力.而物体提升的高度不能影响到滑轮组的重力.故ABD错误.
故选C
点评:
本题主要考查学生对:
改变滑轮组机械效率的方法的了解和掌握.
2.(2012•青浦区二模)在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是:
( )
A.
撬棒
B.
镊子
C.
铡刀
D.
开瓶器
考点:
杠杆的分类.菁优网版权所有
分析:
当杠杆的动力臂大于阻力臂时,杠杆是省力杠杆;当杠杆的动力臂小于阻力臂时,杠杆是费力杠杆,联系生活经验,在使用时是省力还是费力,由此也可进行判断.
解答:
解:
A、撬棒是省力杠杆,不符合题意;
B、镊子是费力杠杆,符合题意;
C、铡刀是省力杠杆,不符合题意;
D、起子是省力杠杆,不符合题意;
故选B.
点评:
这类题目可通过比较动力臂和阻力臂的大小关系来判断是什么类型的杠杆.
3.(2009•自贡)同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )
A.
F甲<F乙<F丙
B.
F甲>F乙>F丙
C.
F甲>F乙=F丙
D.
F甲=F乙>F丙
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;二力平衡条件的应用;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算.菁优网版权所有
专题:
压轴题.
分析:
物体对地面的压力不变,地面的粗糙程度,所以物体与地面的摩擦力不变,摩擦力等于绳子作用在物体的力,甲是定滑轮,摩擦力等于拉力,乙动滑轮上有2段绳子,摩擦力是拉力的2倍,丙动滑轮上有3段绳子,摩擦力是拉力的3倍.
解答:
解:
甲的拉力等于物体所受的摩擦力,F甲=f,乙的拉力等于摩擦力的一半,F乙=
,丙的拉力等于摩擦力的
,F丙=
所以F甲>F乙>F丙.
故选B.
点评:
本题考查滑轮组绳子拉力的计算,关键是知道动滑轮和定滑轮的工作特点,重点是会分析动滑轮上的绳子段数,还要知道影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度.
4.(2013•崇安区二模)如图所示,拉力F=125N,在10s内将重物匀速提升2m,滑轮组的机械效率是80%.则下列说法正确的是( )
A.
拉力F的功率为25W
B.
物体重是375N
C.
拉力F做的功是250J
D.
绳子自由端移动距离为6m
考点:
滑轮组及其工作特点;功率的计算.菁优网版权所有
专题:
应用题;压轴题.
分析:
(1)拉力F做的是总功,由公式W=FS求出总功,知道工作时间,利用功率公式求出总功功率.
(2)已知总功和机械效率,可由η=
,求出有用功,再由W有用=Gh求出物重.
(3)拉力F做的是总功.
(4)绳子自由端移动距离S=nh,已知物体移动距离和绳子段数可得.
解答:
解:
A、总功W总=F×S=125N×3×2m=750J,P=
=
=75W,不正确.
B、W总=F×S=125N×3×2m=750J,W有用=W总×80%=600J,G物=
=
=300N,不正确.
C、W总=F×S=125N×3×2m=750J,不正确.
D、绳子自由端移动距离S=nh=3×2m=6m,正确.
故选D.
点评:
此类题要分析滑轮特点,确定绳子段数,然后利用公式对每个选项逐一计算,最后确定答案.
5.关于机械效率,下列说法正确的( )
A.
做有用功多的机械,η高
B.
做总功少的机械,η高
C.
做额外功少的机械,η高
D.
在总功中有用功占的比例大的机械,η高
考点:
机械效率的大小比较.菁优网版权所有
分析:
机械效率是有用功和总功的比值,所以机械效率的高低要看两种功的大小,只给出一种功是无法判断.
解答:
解:
要判断机械效率的高低必须知道有用功、总功、额外功中两种功的大小,A、B、C三个选项都是只给出了一种功,所以机械效率无法判断,这三个选项是错误的;
D、在总功中有用功占的比例大,有用功和总功的比值就大,η就高,该选项正确.
故选D
点评:
此题考查三种功的关系,机械效率的理解,公式反应三个量的关系,必须知道其中的两个量才能确定第三个量的大小.
6.(2010•河北)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,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.
F1>F2,η1=η2
B.
F1>F2,η1>η2
C.
F1<F2,η1=η2
D.
F1<F2,η1>η2
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有
专题:
压轴题;推理法.
分析:
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=Gh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.
解答:
解:
∵忽略绳重及摩擦,承担物重的绳子股数n1=2,n2=3,
∴两图所用拉力:
F1=
(G物+G轮),F2=
(G物+G轮),
∵滑轮相同,提升的物体重相同,
∴F1>F2;
∵两图将同一物体匀速提高相同的高度,
∴做的有用功W有相同,
∵忽略绳重及摩擦,所做的额外功W额=G轮h
∴额外功W额相同,
又∵W总=W有+W额,
所以总功相同,
∵η=
,
∴两图的机械效率η相同,即η1=η2.
故选A.
点评:
本题是一个选择题,实质上是一个小综合题,本题的关键有二:
一是n的确定,二是忽略摩擦和绳重时,W额=G轮h.
7.用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物,所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m.关于这个滑轮组工作的下列说法中,正确的是( )
A.
总功是1800J
B.
额外功是100J
C.
有用功是400J
D.
机械效率是62.5%
考点:
有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有
专题:
功、功率、机械效率.
分析:
(1)已知绳子自由端移动的距离和动滑轮上绳子的段数可求物体升高的高度,
(2)根据公式W=Fs可求拉力做的总功,
(3)根据公式W=Gh可求做的有用功,
(4)总功等于有用功加上额外功,有用功与总功的比值就是机械效率.
解答:
解:
从图中可以看出,动滑轮上有4段绳子,绳子自由端移动距离S=2m,物体升高的高度h=
×2m=0.5m,
拉力做的总功W总=Fs=400N×2m=800J,
有用功W有用=Gh=1000N×
×2m=500J,
额外功:
W额=W总﹣W有用=800J﹣500J=300J,
机械效率η=
×100%=
×100%=62.5%.
故选D.
点评:
本题考查有用功、总功、额外功、机械效率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是判断动滑轮上绳子的段数.
8.(2010•莱芜)甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.则( )
A.
乙升降机提升重物做的有用功较多
B.
甲升降机的电动机做的额外功较多
C.
甲升降机的电动机做的总功较少
D.
乙升降机的电动机做的总功较少
考点:
机械效率.菁优网版权所有
分析:
根据题目可知甲、乙升降机所做有用功相同,而甲升降机效率高说明额外功小,也就是所做的总功要少.
解答:
解:
提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等,故A错误.
既然甲机械效率高说明甲做的额外功少,总功也就少,故B、D错误,故选C.
点评:
解题的关键是要判断出甲、乙所做有用功相等,甲的机械效率高做的额外功少,总功少.
9.(2010•泉州)建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是( )
A.
67%
B.
73%
C.
83%
D.
100%
考点:
滑轮(组)的机械效率;功的计算;有用功和额外功.菁优网版权所有
专题:
计算题.
分析:
由装置可知承担物重的绳子股数n=2,重物上升h,则拉力端移动的距离s=2h,知道物重G和拉力大小F可以求出有用功、总功,根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率.
解答:
解:
由图可知,n=2,s=2h=2×5m=10m,
当提升G=800N的重物时,
W有用=Gh=800N×5m=4000J,
W总=4800J,
滑轮组的机械效率:
η=
×100%=
×100%=83%.
故选C.
点评:
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,因条件已给出,难度不大.
10.(2009•成都)如图所示,工人利用动滑轮在10s内将重为100N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5m.若该动滑轮重10N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.
提升过程中,绳的拉力F做了500J的功
B.
提升过程中,绳的拉力F做了550J的功
C.
提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50W
D.
该滑轮装置的机械效率是100%
考点:
功的计算;动滑轮及其工作特点;有用功和额外功;机械效率;功率的计算.菁优网版权所有
专题:
计算题.
分析:
(1)克服物体重力做的功为有用功,克服动滑轮重力做的功为额外功,有用功和额外功之和为总功,
(2)已知做功的时间,根据公式P=
可求拉力做功的功率,
(3)机械效率等于有用功与总功的比值.
解答:
解:
有用功W有用=Gh=100N×5m=500J,额外功W额=G动h=10N×5m=50J,
拉力做功为总功W总=W有用+W额=500J+50J=550J,故A错误,B正确.
拉力做功的功率
,故C错误.
机械效率η=
.故D错误.
故选B.
点评:
本题考查有用功、总功、额外功、机械效率的计算,关键是公式的应用,重点要知道的是机械效率不可能到100%,因为有用功始终小于总功,机械效率始终小于1.
二、填空题
11.(2011•张家港市模拟)某人用平行于斜面的拉力,把一个重为1000N的物体,沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端,拉力的大小为250N,则拉力所做的有用功为 1000 J,此斜面的机械效率为 80% .
考点:
功的计算;斜面的机械效率.菁优网版权所有
专题:
计算题.
分析:
(1)已知物体重力和提升的高度,根据公式W=Gh可求有用功;
(2)根据公式W=FS可求总功,机械效率等于有用功除以总功.
解答:
解:
(1)W有用=Gh=1000N×1m=1000J;
(2)W总=FS=250N×5m=1250J,
η=
×100%=
×100%=80%.
故答案为:
1000;80%.
点评:
本题考查有用功、总功、机械效率的计算,关键是公式的应用,正确理解W有用=Gh.
12.(2010•无锡)如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于乙物体的物重G,则所用的拉力F甲 > F乙(选填“>”、“<”或“=”,下同),其机械效率η甲 > η乙.
考点:
定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;机械效率的大小比较.菁优网版权所有
专题:
压轴题.
分析:
本题主要考查两个方面的知识:
(1)动
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