中考物理 第10課時(shí) 機(jī)械效率課時(shí)訓(xùn)練.doc

課時(shí)訓(xùn)練(十七) 機(jī)械效率一、選擇題1下列關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中的說(shuō)法正確的是()A指甲剪是省力、省功的機(jī)械B定滑輪不省力，但能改變力的方向C滑輪組既省力，又省距離，還省功D斜面的機(jī)械效率可以達(dá)到100%2如圖101所示，用甲、乙兩種裝置勻速提升同一重物，若每個(gè)滑輪重相同且比重物輕，不計(jì)摩擦及繩重，則下列說(shuō)法正確的是()圖101A甲較省力，機(jī)械效率較低B乙較省力，機(jī)械效率較低C甲較省力，機(jī)械效率較高D乙較省力，機(jī)械效率較高3如圖102所示，小麗用滑輪組勻速提升一個(gè)重為600 N的物體，物體上升的速度為0.1 m/s，人拉繩的力F為250 N，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是()圖102A人拉繩做功的功率為75 WB滑輪組的機(jī)械效率為60%C繩子自由端移動(dòng)的速度為0.2 m/sD動(dòng)滑輪重為120 N4如圖103甲中力F1水平拉動(dòng)重為G的物體A在水平路面上勻速移動(dòng)了s，改用滑輪組拉動(dòng)A在同一路面上勻速移動(dòng)了s，拉力為F2(如圖乙所示)，此過(guò)程滑輪組()圖103A總功為F2sB額外功為F1sC機(jī)械效率為D額外功為3F2sF1s5如圖104所示，用F50 N的水平拉力拉著重為200 N的物體A沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)，且物體A運(yùn)動(dòng)的速度為0.2 m/s，地面對(duì)物體A的摩擦力是物體A重的0.1倍。不計(jì)滑輪重力，則下列說(shuō)法正確的是()圖104A10 s內(nèi)物體A克服與地面之間的摩擦力做的功是80 JB10 s內(nèi)拉力F做的功是100 JC拉力F的功率是20 WD該裝置的機(jī)械效率是80%6(多選)如圖105所示，重300 N的物體在20 N的水平拉力F的作用下，以0.2 m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10 s，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖105A繩子自由端移動(dòng)的距離為2 mB物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48 NC拉力F的功率為12 WD有用功為120 J7工人師傅利用如圖106所示的兩種方式，將重均為300 N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離，F(xiàn)1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB2OA，圖乙中動(dòng)滑輪重為60 N，重物上升速度為0.01 m/s。不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦，則下列說(shuō)法正確的是()圖106A甲、乙兩種方式都省一半的力B甲方式F1由150 N逐漸變大C乙方式機(jī)械效率約為83.3%D乙方式F2的功率為3 W8(多選)在斜面上將一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體勻速拉到高處，如圖107所示，沿斜面向上的拉力為40 N，斜面長(zhǎng)2 m、高1 m。把重物直接提升h所做的功為有用功。下列說(shuō)法正確的是(g取10 N/kg)()圖107A物體只受重力、拉力和摩擦力三個(gè)力的作用B做的有用功是50 JC此斜面的機(jī)械效率為62.5%D物體受到的摩擦力大小為10 N二、填空題9如圖108所示，用滑輪組將1.5 kg的物體勻速提高0.5 m，拉力F為10 N，則有用功為J，滑輪組機(jī)械效率為。若增加所提物體的重力，滑輪組機(jī)械效率將(選填“變大”“變小”或“不變”)。(不計(jì)繩重和摩擦，g取10 N/kg)圖10810如圖109，用40 N的力向下拉繩子，使物體在5 s內(nèi)勻速上升0.3 m，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則物體的重力為N，拉力的功率為W，動(dòng)滑輪的重力為N。(不計(jì)摩擦和繩重)圖10911將一個(gè)重240 N的物體勻速推到斜面頂端，人沿斜面向上的推力為120 N，如圖1010所示，物體沿斜面移動(dòng)的距離s3 m、上升的高度h1.2 m，則人對(duì)物體做的有用功是J，斜面的機(jī)械效率是，物體在斜面上所受的摩擦力是N。若使斜面傾角逐漸增大，此斜面的機(jī)械效率將逐漸(選填“增大”“不變”或“減小”)。圖1010三、實(shí)驗(yàn)探究題12在探究滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，小明利用兩組滑輪組進(jìn)行了5次測(cè)量，用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前4組數(shù)據(jù)，用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪得到第5組數(shù)據(jù)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N物重G/N鉤碼上升高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s/m滑輪組的機(jī)械效率/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.360.640.540.120.35140.10.5(1)請(qǐng)根據(jù)前四組數(shù)據(jù)，在圖1011甲中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法。圖1011(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。(3)表格中編號(hào)處數(shù)據(jù)應(yīng)為；根據(jù)圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)可知編號(hào)處數(shù)據(jù)應(yīng)為N。(4)由表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與無(wú)關(guān)。(5)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與有關(guān)。(6)有的同學(xué)認(rèn)為：“機(jī)械越省力，它的機(jī)械效率越高?！蹦阏J(rèn)為這句話是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。你是用小明收集的數(shù)據(jù)中兩組數(shù)據(jù)對(duì)比分析來(lái)判斷的。(7)小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)。你認(rèn)為他的想法(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)，因?yàn)樗麤](méi)有考慮到對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。13xx淮安小明利用斜面搬運(yùn)物體的過(guò)程中，提出了一個(gè)問(wèn)題：“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒(méi)有關(guān)系？”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，他通過(guò)在斜面上拉動(dòng)物體進(jìn)行了探究(如圖1012所示)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：圖1012實(shí)驗(yàn)序號(hào)斜面傾斜程度物體重力G/N物體上升高度h/m沿斜面拉力F/N物體移動(dòng)距離s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率/%較緩5.00.101.60.500.500.8063較陡5.00.152.20.500.751.1068最陡5.00.253.10.501.55(1)沿斜面拉動(dòng)物體時(shí)，應(yīng)使其做運(yùn)動(dòng)。(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的有用功為J，機(jī)械效率是(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是斜面越緩，越。(4)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)斜面機(jī)械效率的問(wèn)題可獲得的初步結(jié)論是在其他條件不變的情況下，。四、計(jì)算題14在斜面上將一個(gè)質(zhì)量為0.4 kg的物體，從底端沿斜面勻速拉到頂端，所用的時(shí)間為4 s，斜面長(zhǎng)s1 m、高h(yuǎn)0.2 m，該斜面的機(jī)械效率為80%。求：(g取10 N/kg)(1)物體受到的重力。(2)拉力所做的有用功。(3)拉力所做的總功和總功率。(4)物體在斜面上受到的摩擦力。15如圖1013所示為一種手搖升降晾衣架示意圖，它由4個(gè)定滑輪和2個(gè)動(dòng)滑輪組成，繩子的尾端繞在一個(gè)固定在墻壁的旋輪上，旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣架升降。假設(shè)在升降過(guò)程中衣架和桿保持水平，動(dòng)滑輪與桿總質(zhì)量是1 kg，現(xiàn)晾衣架上晾有4 kg的衣服，晾衣架上升0.5 m，用時(shí)5 s。求：(不計(jì)繩重及摩擦，g取10 N/kg)(1)搖柄端繩子的拉力。(2)拉力做的功。(3)拉力做功的功率。(4)手搖升降晾衣架的機(jī)械效率。圖101316為了藍(lán)天，太原市的出租車進(jìn)入了比亞迪純電動(dòng)時(shí)代。圖1014為比亞迪E6電動(dòng)汽車，其采用了俗稱鐵電池的磷酸鋰鐵電池，它的部分技術(shù)參數(shù)如下表所示，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200 cm2，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)平均受到的阻力是車重的0.02倍，且每行駛100 km耗電19.5 kWh，g取10 N/kg。請(qǐng)你計(jì)算：(1)該車滿載靜止在水平路面上時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)。(2)以最高車速勻速行駛30 min通過(guò)的路程。(3)該車滿載后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的效率。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖1014電池容量82 kWh電機(jī)最大功率90 kW最高車速140 km/h續(xù)航里程300 km滿載時(shí)整車質(zhì)量2380 kg 參考答案1B2B3A解析 由題圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n3，繩子自由端移動(dòng)的速度v繩nv物30.1 m/s0.3 m/s，故C錯(cuò)誤。人拉繩做功的功率PFv繩250 N0.3 m/s75 W，故A正確。不計(jì)繩重和摩擦，由F(GG動(dòng))得，動(dòng)滑輪重G動(dòng)nFG3250 N600 N150 N，故D錯(cuò)誤?；喗M的機(jī)械效率80%，故B錯(cuò)誤。4D解析 由題圖乙知有三股繩子連著動(dòng)滑輪，因此n3，繩端移動(dòng)的距離sns3s，所以滑輪組做的總功W總F2ns3F2s，故A錯(cuò)誤；有用功W有F1s，額外功W額W總W有3F2sF1s，故B錯(cuò)誤、D正確；滑輪組的機(jī)械效率，故C錯(cuò)誤。5D解析 地面對(duì)物體A的摩擦力f0.1G0.1200 N20 N，10 s內(nèi)物體A運(yùn)動(dòng)的距離svAt0.2 m/s10 s2 m，10 s內(nèi)物體A克服與地面之間的摩擦力做的功Wffs20 N2 m40 J，故A不正確。10 s內(nèi)動(dòng)滑輪移動(dòng)的距離ss2 m1 m，拉力F做的功W總Fs50 N1 m50 J，故B不正確。拉力F作用點(diǎn)移動(dòng)的速度vvA0.2 m/s0.1 m/s，拉力的功率PFv50 N0.1 m/s5 W，故C不正確。因?yàn)槲矬wA沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)，所受拉力和摩擦力是平衡力，物體受到的拉力Ff20 N，所以10 s內(nèi)拉力做的有用功W有Fs20 N2 m40 J，該裝置的機(jī)械效率80%，故D正確。6BC解析 由題圖可知，n3，物體移動(dòng)的距離Lvt0.2 m/s10 s2 m，繩子自由端移動(dòng)的距離snL32 m6 m，拉力做的功W總Fs20 N6 m120 J，功率P12 W。因?yàn)?0%，所以W有W總120 J80%96 J；因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以W有fL，則f48 N。7C解析 由題圖甲可知，OB2OA，即動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，由于不計(jì)摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力為阻力的一半，即F1150 N。由題意知，重力即阻力的方向是豎直向下的，動(dòng)力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變，故動(dòng)力F1的大小不變，故B錯(cuò)誤。由圖乙可知，n3，不計(jì)繩重和摩擦，則F2(GG動(dòng))(300 N60 N)120 N，故A錯(cuò)誤。不計(jì)繩重和摩擦，則乙方式機(jī)械效率為83.3%，故C正確。乙方式中F2120 N，繩子自由端的速度為v繩0.01 m/s30.03 m/s，則乙方式F2的功率為PF2v繩120 N0.03 m/s3.6 W，故D錯(cuò)誤。8BC解析 沿斜面向上拉物體時(shí)，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤。所做的有用功W有Ghmgh5 kg10 N/kg1 m50 J，故B正確。拉力F對(duì)物體做的總功W總Fs40 N2 m80 J，斜面的機(jī)械效率為62.5%，故C正確。物體克服摩擦所做的功為W額W總W有80 J50 J30 J，則受到的摩擦力大小為f15 N，故D錯(cuò)誤。97.575%變大10967.224解析 由題意，根據(jù)，s3h，得G3F340 N80%96 N。拉力的功率P7.2 W。由W額G動(dòng)hW總W有得G動(dòng)24 N。1128880%24增大12(1)如圖所示(2)勻速(3)66.71.6(4)物體被提升的高度(5)被提升的物重(6)錯(cuò)誤4、5(7)錯(cuò)誤摩擦力13(1)勻速直線(2)1.2580.6%(3)省力(4)斜面越陡，機(jī)械效率越高解析 (1)沿斜面拉動(dòng)物體時(shí)，應(yīng)使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣可使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)。(2)第3次實(shí)驗(yàn)中，拉力做的有用功為W有Gh5.0 N0.25 m1.25 J；機(jī)械效率為80.6%。14解：(1)物體受到的重力Gmg0.4 kg10 N/kg4 N。(2)拉力所做的有用功W有Gh4 N0.2 m0.8 J。(3)由得拉力所做的總功W總1 J，拉力的總功率P總0.25 W。(4)額外功W額W總W有1 J0.8 J0.2 J，由W額F摩s得物體在斜面上受到的摩擦力為F摩0.2 N。15解：(1)搖柄端繩子的拉力F12.5 N。(2)拉力做的功W總FsFnh12.5 N40.5 m25 J。(3)拉力做功的功率P5 W。(4)手搖升降晾衣架的機(jī)械效率80%。16解：(1)滿載時(shí)車受到的重力Gmg2380 kg10 N/kg2.38104 N，車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力FG2.38104 N，車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)p2.975105 Pa。(2)由v得汽車通過(guò)的路程svt140 km/h h70 km。(3)該車滿載后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力F牽f阻0.02G0.022.38104 N4.76102 N，電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng)100 km時(shí)牽引力做的功W機(jī)F牽s24.76102 N100103 m4.76107 J；電動(dòng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)100 km時(shí)消耗的電能W電19.5 kWh19.53.6106 J7.02107 J，電動(dòng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的效率為67.8%。