最新北师大版八年级物理下册96测滑轮组的机械效率 同步练习课后练习5.docx

1、最新北师大版八年级物理下册96测滑轮组的机械效率 同步练习课后练习5六、测滑轮组的机械效率知能演练提升能力提升1.甲的机械效率为80%,乙的机械效率为75%,则下面说法正确的是()A.甲做的功多B.乙做的功多C.甲做的有用功多D.无法比较做功多少2.下面列出了四个影响滑轮组机械效率的主要因素:动滑轮重;定滑轮重;所提升的钩码重;轮和轴之间的摩擦,其中正确的是()A.只有和 B.只有和C.只有 D.都是3.(2017湖南益阳中考)如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦)。

2、下列说法正确的是()A.拉力F1小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等4.(2017重庆中考)工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3 m,人对绳端的拉力F为500 N,不计绳重和摩擦,则()A.绳子自由端移动的距离为9 mB.动滑轮的重力为200 NC.人通过滑轮组做的有用功为1 500 JD.滑轮组的机械效率为53.3%5.如图所示,在测滑轮组机械效率的实验中,若物体重6.0 N。(1)实验时应沿竖直方向拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10 cm,此时弹簧测力计的示数如图所

3、示,则滑轮组的机械效率是。(2)若仅增加物体的重力(不计摩擦),该滑轮组的机械效率将。6.在探究影响滑轮组机械效率的因素实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:实验次数钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的读数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率1280.82483.3%2451.515361090.9%(1)在表中空格处填入适当的数据(机械效率用百分数表示,保留一位小数)。(2)在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计。(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率。(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的

4、机械效率与有关(写出一种影响因素即可)。7.某同学选择如下器材做测定滑轮组的机械效率的实验:弹簧测力计重物铁架台定滑轮、动滑轮各一个一根足够长的细绳(1)他所选的器材缺少了。(2)补足器材后,该同学进行如下实验操作:A.将滑轮组安装在铁架台上,在滑轮组下方挂好重物,将细绳的一端系住弹簧测力计。B.记下重物和弹簧测力计的起始位置。C.向上提起弹簧测力计,记下弹簧测力计的读数。D.测量出重物提升的高度和弹簧测力计移动的距离。E.将有关数据填入表格中,并进行必要的计算。上述步骤中,有一项需要做重要补正,该项补正的内容是。(3)补正后,该同学按正确的操作方法完成了实验,并记录了如下实验数据,请帮助他完

5、成下表:滑轮组组成重物重G/N重物升高高度h/m弹簧测力计示数F/N绳子自由端移动距离s/m机械效率一定滑轮一动滑轮2.10.11.00.340.21.60.6(4)根据该同学以上的实验过程,将滑轮组的组装情况在图上画出。(5)如果将重3 N的重物用同一滑轮组提升,根据题中已有的信息可以判断这时滑轮组的机械效率在范围内。8.小雪和小红在测滑轮组机械效率的实验中,一起组装好图甲所示的实验装置,她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。(1)小红向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5 N;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1 m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算

6、的数据如下表:钩码重/N弹簧测力计提升高度/m有用功/J总功/J机械效率20.40.20.2100%(2)小雪和小红测得滑轮组机械效率为100%,她们意识到出现了错误,请你帮助她们找出原因:。(3)该滑轮组的机械效率实际为。(4)若提升的钩码增加到6 N,则该滑轮组的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)。(5)有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的,他们先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率,请你在图丙中画出下一步实验所需的组装图。9.小文同学在测定滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的装置匀速吊起钩码,并记录了如下实验数据:钩码重G1/N动滑

7、轮重G2/N测力计拉力F/N钩码提升高度h/m测力计移动距离s/m40.41.60.10.3根据实验数据,小文同学计算机械效率的过程如下:有用功W有用=(G1+G2)h=(4+0.4) N0.1 m=0.44 J,总功W总=Fs=1.6 N0.3 m=0.48 J,机械效率=91.7%。答:当匀速吊起4 N重的钩码时,该滑轮组的机械效率约为91.7%。小文同学的计算过程是否正确?如有错误,请写出错误之处并对滑轮组的机械效率作出正确的解答。10.在建筑工地上,要用滑轮组将重2 400 N的砖拉到楼顶。已知绳子能承受的最大拉力为1 000 N,动滑轮总重300 N,那么此滑轮组的机械效率是多少?我

8、们应选用几个动滑轮和几个定滑轮(要求最少),不限定用力方向。(摩擦不计)探究创新11.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.55(1)比较第1次实验和第2次实验,可得出结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越。(2)第3次实验中所做的有用功是 J,机械效率是。(3)第3次实验中动滑轮个数比

9、第2次实验多,动滑轮的重力增大,对动滑轮所做的额外功(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力大小有关。(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有:增大有用功、(选填“增大”或“减小”)额外功。知能演练提升1.D2.C3.B不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G动),n1=2,n2=3,所以绳端的拉力F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以F1F2,故A错误。因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为=,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确。使用动滑轮能够省力

10、,动滑轮为省力机械,故C错误。因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1s2,故D错误。4.B绳子自由端移动的距离为s=nh=23 m=6 m,故A错误;所做有用功为W有=Gh=800 N3 m=2 400 J,故C错误;所做总功为W总=Fs=500 N6 m=3 000 J,滑轮组的机械效率为=80%,故D错误;额外功为W额=W总-W有=3 000 J-2 400 J=600 J,由W额=G动h可得,动滑轮的重力G动=200 N,故B正确。5.解析 (1)实验时沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。有用功W有=Gh=6.0 N0.1

11、 m=0.6 J,弹簧测力计的示数为2.4 N,绳端移动的距离s=3h=30.1 m=0.3 m,总功W总=Fs=2.4 N0.3 m=0.72 J,机械效率=83.3%。(2)若仅增加物体的重力(不计摩擦),有用功增大,额外功不变,故该滑轮组的机械效率将增大。答案 (1)匀速83.3%(2)增大6.解析 (1)由题图可知,滑轮组有三股绳子承担物重,绳子自由端移动的距离是重物上升距离的三倍,计算效率的公式为=。(2)只有匀速拉动弹簧测力计,动滑轮和重物才能处于平衡状态。(3)从实验数据分析,使用同一滑轮组,所挂重物越重,机械效率越高。(4)滑轮组的机械效率的高低,除跟物重有关以外,还可能跟动滑

12、轮重、绳重、摩擦等因素有关。答案 (1)实验2中填88.9%实验3中填2.230(2)匀速(3)增加物重(4)动滑轮重、绳与滑轮的摩擦等7.解析 由=知,要测量滑轮组的机械效率,需测量出用来计算有用功和总功的物理量,钩码所受重力为G,钩码上升高度为h,加在绳端的拉力为F,绳端移动的距离为s。因此,测量工具应有刻度尺,并且弹簧测力计应匀速竖直向上拉动。=70%,第2次实验测得滑轮组的机械效率2=83.3%。承担物重的绳子股数n=3,绳子起点应在动滑轮上。因为对于同一滑轮组,被提升重物越重,机械效率越高,2 N3 N4 N,所以70%F2F3 B.F1=F2=F3C.F1=F3F2 D.F1=F3

13、m2 B.m1F2,故C正确。5.D弹簧测力计的示数变为原来的,即动力变为原来的,要保持杠杆的平衡状态,可采取的措施有:使动力臂变为原来的2倍;使阻力变为原来的;使阻力臂变为原来的等。具体方法为把弹簧测力计向左移动四个小格,或减少两个钩码,或把钩码向右移动一个小格,故D选项正确。6.B7.D两个滑轮组的省力情况,通过观察滑轮组中的动滑轮由几段绳子提着,很容易作出判断。甲中的动滑轮由三段绳子提着,乙中的滑轮由两段绳子提着,所以甲滑轮更省力。如果不计摩擦,在钩码升高高度相同的情况下,额外功相同,而乙的有用功更大,乙的机械效率高。8.B由题图可知,吊臂是一根费力杠杆,支点为O,伸缩撑杆的支持力为动力

14、,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,则匀速缓慢顶起吊臂的过程中,其力臂不变;货物对吊臂的拉力的力臂逐渐减小,根据杠杆的平衡条件可知,伸缩撑杆的支持力渐渐变小,故正确的选项是B。9.D本题考查人的做功功率问题。P甲=,P乙=,由题意,h甲=h乙,所以,故正确选项为D。10.B杠杆示意图如下根据杠杆的平衡条件有m1gL1=m2gL2,即m1L1=m2L2,从图中可以看出力臂L1L2,所以物体的质量有m1m2。故选B。11.解析 在铁锨的使用中,人的左手用力下压,而右手用力上抬,使铁锨抬起来。由此可见,人的左手充当支点,右手给杠杆提供动力,铁锨上的重物对铁锨的压力就是铁锨向上的阻力。所以,

15、A点是阻力作用点,B点是动力作用点,C点是支点。答案 CBA12.解析 人做的有用功W有=Gh=mgh=120 kg10 N/kg1 m=1 200 J,若斜面光滑,则Fs=mgh=1 200 J,解得F=400 N;人所做的总功W总=Fs=500 N3 m=1 500 J,斜面的机械效率=80%;W总=W有+W额,即Fs=Gh+fs,所以f=100 N。答案 400 N80%100 N13.解析 由W=Pt可得W=1.5 W243 600 s=129 600 J,利用这些功可将重G=mg=45 kg10 N/kg=450 N的人匀速提高的高度h=288 m。答案 1.29610528814.

16、解析 物体重力的作用点在物体的重心上,而重力的方向是竖直向下的,故可沿重心画出重力的作用线,再过支点O作出支点到重力作用线的距离即可得到重力G的力臂L。答案 如图所示15.解析 若要使拉力是物重的三分之一,根据滑轮组的组成可知,只能采用答图所示的绕法。答案 如图所示16.答案 (1)上、中、下三空分别为71、0.6、0.7(2)B(3)高(或大)(4)斜面的粗糙程度17.解析 首先要明确有用功是抽水机对水做的功,而电动机所做的功为总功,这是求解有关机械效率问题的关键。根据题目所给的已知条件和公式=,可求出W总的大小,再利用P=计算出电动机供给抽水机的功率。10 min内抽的水重为G=mg=gV=1.0103 kg/m310 N/kg3.6 m3=3.6104 N。抽水机做的有用功W有用=Gh=3.6104 N10 m=3.6105 J。根据=,得W总=6105 J。所以P总=1 000 W。答案 1 000 W18.解析 (1)F1=F阻=G=120 N。(2)s绳=2s车=28 m=16 m,F=80 N;P总=32 W。(3)W有用=F1s车=120 N8 m=960 J,W额外=G动h动=G动s车=12 N8 m=96 J,=90.9%。答案 (1)120 N(2)80 N32 W(3)90.9%