沪科版八年级物理第十一章简单机械第3节机械效率练习题以及答案

第三节：机械效率练习题1.“曲岸深潭一山叟,驻眼看钩不移手”,古往今来,无数钓鱼爱好者陶醉于这项活动之中。钓鱼时,某人不小心把桶弄进水里,捞上桶时发现桶里带了些水,在用绳子打捞桶的过程中,下列所述中属于有用功的是 ()A.把桶中的水提高做的功B.把桶和桶中的水提高做的功C.把桶提高做的功D.把绳子提高做的功2.用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体,如图所示。已知水平拉力为F,物体受到地面的摩擦力为f,物体移动的距离为s。下列说法正确的是

()A.重力做功为GsB.拉力做功为FsC.摩擦力做功为fsD.使用此滑轮既省力又省功3.如图所示,工人用160N的拉力F,将重为300N的木箱匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下列说法正确的是 ()A.拉力F做的功是160JB.克服木箱重力做的功是900JC.斜面的机械效率是62.5%D.克服木箱所受摩擦力做的功是300J4.如图所示,工人利用动滑轮匀速提升重物,已知物重400N,施加在绳端竖直向上的拉力F为250N,在100s内将物体提升10m。不计绳重与摩擦,此过程中动滑轮的机械效率为___________,绳端拉力做功的功率为_______W。5.如图所示,在75N的拉力F作用下,用滑轮组将重为100N的货物匀速提升,在10s内货物竖直上升了2m。下列说法正确的是 ()A.滑轮组做的有用功为150JB.拉力F的功率为30WC.滑轮组的机械效率为75%D.此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大6.在“观察滑轮的使用”实验中,用如图所示的两种方式将同一物体匀速提升20cm(不计绳重和摩擦)。下列说法正确的是 ()A.物体所受的重力是3.6NB.图乙中弹簧测力计上升20cmC.图乙中弹簧测力计的示数是物重的一半D.图甲中滑轮的机械效率比图乙中的高7.(多选)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m,重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N,提升的物体重800N。关于该过程,下列说法正确的是 ()A.绳子自由端拉力的功率为200WB.额外功为400JC.绳子自由端拉力的大小为250ND.滑轮组的机械效率约为88.9%8.用如图所示的滑轮组将重540N的建筑材料从地面拉到四楼,建筑材料上升10m,绳端拉力为200N(不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦)。则动滑轮重_________N,此过程该滑轮组的机械效率为__________。9.如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”,在两个支架上摆放一根直的硬棒,支点为O1、O2,A端系一石块,B端装有轮轴,轮轴能绕着硬棒转动,悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上。若空桶质量为10kg,轮轴质量为10kg,空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置,O1A长为0.6m,O1O2长为1m,O2B长为0.8m,硬棒及绳索质量忽略不计。(g取10N/kg)(1)人对辘轳不施加力。桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,石块质量最多为__________kg;若A点系上质量为40kg的石块,提水时为保证硬棒不翻转,桶中最多可装__________kg的水。(2)若桶内水的质量为40kg,人用时20s将桶匀速提升3m,此时辘轳提水的机械效率为50%,则桶对水做的功为________J,人做功的功率为__________W。10.图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备,其结构可简化为图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为300kg,在绳子自由端施加1250N拉力,物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求:(g取10N/kg)(1)绳子拉力端移动的距离;(2)拉力的功率;(3)在此过程中滑轮组的机械效率。11.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。(1)他们是用图中的______(选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的。(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和________。(3)在第3次实验中,滑轮组的机械效率是_____________。(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是_____。(5)小明同学发现实验过程中边拉动绳子自由端边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法是_______(选填“正确”或“错误”)的,如果这样做,测得的机械效率将_______(选填“偏大”“偏小”或“更准确”)。12.用如图所示装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如表:(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做____________运动。第1次实验时,钩码上升的时间为3s,此过程中,绳子自由端上升的速度为____________m/s;(2)第4次实验时所做的有用功为__________J,滑轮组的机械效率是_________%;(3)分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越______(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析2、3次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度_______(选填“有关”或“无关”);(4)用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是______。A.换用更轻的动滑轮B.加快提升物体的速度13.如图1所示,用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m,所用拉力F为4N。(1)求此过程中的有用功。(2)求该动滑轮的机械效率。(3)将木块取下放置于水平地面上,如图2所示,木块底面积为0.01m2,求木块对地面的压强。14.港口装载货物时,经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,高度为6m,体重为800N的工人用300N竖直向下的拉力将重500N的货物从斜面底端拉到顶端。货物沿着斜面运动的速度随时间变化的图像如图乙所示,工人的鞋底与地面的总接触面积约为500cm2,不计滑轮的摩擦和绳子的重力。

求:(1)拉动货物时工人对地面的压强;(2)货物在0~10s内运动的平均速度;(3)货物运动时受到的摩擦力大小。15.某校科技小组设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置,动滑轮的重力为50N,物体A的密度为1.5×103kg/m3,体积为0.04m3;通过滑轮组把A从水中匀速提升(A始终未露出水面),不计绳重、摩擦及水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:(1)物体A的下表面距水面2m时,水对A的下表面的压强;(2)物体A的重力;(3)A浸没在水中所受浮力;(4)滑轮组的机械效率。16.如图所示是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m,密度为2.5×103kg/m3,用8000N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m,物体未露出水面。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:(1)物体M的重力;(2)物体M受到的浮力;(3)此滑轮组的机械效率。17.如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力G物=1000N,动滑轮重力G动=200N。在工人用力F作用下,重物匀速上升,30s达到规定高度6m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:(1)拉力做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到90%,则该重物的重力是多少?18.如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某工人用沿斜面向上的推力将重800N的货物从地面匀速推上车厢,已知斜面长3m、高1.2m,在这个过程中,工人所做的额外功为240J。(1)如果工人直接把货物徒手搬上车,则至少要对货物做多少功?(2)斜面的机械效率是多大?(3)工人对箱子沿斜面向上的推力是多大?(4)不改变斜面倾斜角度和货物质量,提高斜面机械效率的方法是_______。答案第三节机械效率1.C2.C()3.C4.80%505.B6.D7.AC8.6090%9.(1)6060(2)120012010.(1)由题图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,绳子拉力端移动的速度v'=3v=3×0.5m/s=1.5m/s,移动的距离s=v't=1.5m/s×10s=15m。(2)拉力F的功率1875W(3)拉力所做的功W总=Fs=1250N×15m=18750J,有用功为W有=Gh=mgh=mgvt=300kg×10N/kg×0.5m/s×10s=15000J,机械效率η=80%。11.(1)乙(2)刻度尺(3)83.3%(4)A(5)错误偏大12.(1)匀速直线0.05(2)0.380大无关(4)A13.(1)有用功W有=Gh=5N×1m=5J。(2)由图可知n=2,拉力做的总功W总=Fs=Fnh=4N×2×1m=8J,该动滑轮的机械效率η=62.5%。(3)木块对地面的压力FN=G=5N,木块对地面的压强p=500Pa。14.(1)地面对工人的支持力为F支=G-F=800N-300N=500N,地面对工人的支持力和工人对地面的压力为一对相互作用力,大小相等,则工人对地面的压力为F压=F支=500N,工人对地面的压强为p==1×104Pa。（2）50N(1)水对A的下表面的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa。(2)物体A的重力为G=mg=ρVg=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=600N。(3)A浸没在水中时,排开水的体积为V排=V=0.04m3,A浸没在水中时所受浮力为F浮=G排=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=400N。(4)A露出水面前,滑轮组的机械效率为η=80%。16.(1)物体M的质量为m=ρV=2.5×103kg/m3×(1m)3=2.5×103kg,则物体M的重力为G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N。(2)物体M受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=1×104N。（3）62.5%17.(1)由图可知,n=3,拉力F=400N,绳子自由端移动的距离s=nh=3×6m=18m,拉力做功W=Fs=400N×18m=7200J,拉力做功的功率P=240W。(2)滑轮组的有用功W有=G物h=1000N×6m=6000J,机械效率η≈83.3%。(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到90%,则η'=90%,解得该重物的重力G'=1800N