九年级科学机械效率.docx
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九年级科学机械效率.docx
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九年级科学机械效率
九年级科学---机械效率
命题人:
高少伟
一、选择题(题型注释)
1.小华为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图所示的甲、乙两种方案,小华采用相同的滑轮组按不同的搬运方案,分别将地面上质量相同的材料匀速运送到二楼,所用拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙,则下列关系正确的是(不计绳重与摩擦)
A.F甲>F乙η甲=η乙B.F甲<F乙η甲<η乙
C.F甲>F乙η甲>η乙D.F甲<F乙η甲=η乙
2.如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。
某次操作中,工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。
在这段时间内
A.拉力F做的有用功2000J
B.滑轮组的机械效率75%
C.动滑轮重700N
D.拉力F做功的功率约33W
3.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图10所示的甲、乙两个滑轮组,不计绳子与滑轮的摩擦,则()
A.甲较省力且机械效率较高
B.乙较省力且机械效率较高
C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同
D.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同
4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同物体提升相同的高度,若两滑轮组的效率分别为η甲、η乙,甲、乙两人所用的拉力分别为F甲、F乙,则η甲:
η乙和F甲:
F乙分别是(不计绳重及机械摩擦)()
A.2:
32:
3
B.3:
23:
2
C.1:
13:
2
D.1:
12:
3
5.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端.已知物体受到斜面的摩擦力为f,则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是( )
A.
η=
×100%
B.
η=
×100%
C.
η=
×100%
D.
η=
×100%
6.如图,用滑轮组提升重物时,重8N的物体在1s内匀速上升了0.1m。
已知拉绳子的力F为5N,则提升重物的过程中()
A.绳子自由端被拉下0.3m
B.做的有用功是0.8J
C.拉力F的功率是0.8W
D.滑轮组的机械效率是60%
7.如图所示,斜面长4m,高2m,工人用400N的力沿斜面将重为600N的箱子,从底端推到顶端.下列说法中正确的是
A.有用功为1800J,总功1200J
B.有用功为1200J,额外功为800J
C.总功为1600J,机械效率为75%
D.总功为800J,机械效率为75%
8..“电动葫芦”普遍使用的起重设备(如图),它通过电动机和一个动滑轮将物体提高,如图“电动葫芦”将0.9t的钢材匀速吊起1m高,钢绳的拉力为5000N,则下列说法正确的是(不计摩擦和钢绳的重力)
A.有用功为900J
B.动滑轮的机械效率为85%
C.动滑轮重2000N
D.若用此“电动葫芦”将1t的钢材提高1m,钢绳的拉力所做的功为11000J
9.右图是一台起重机吊臂上的滑轮组,它在20s内将质量为2.1t的物体
匀速提高了5m,此时拉力F的功率为7.5kW。
则拉力F的大小和滑
轮组的机械效率分别为(取g=10N/kg)()
A.104N;70%B.1.5×104N;70%C.7×103N;100%D.1.05×104N;50%
10.如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.拉起的物体质量越大,机械效率越高
B.动滑轮的质量越大,机械效率越高
C.拉起物体的速度越大,机械效率越高
D.物体被拉起的越高,机械效率越高
11.工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩
擦和绳重,工人所做的总功是250J.则下列选项错误的是【】
A.拉力大小一定是125NB.有用功一定是150J
C.滑轮组的机械效率一定为60%D.动滑轮重一定是100N
12.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”。
他做了如图所示的实验,并测算了各次实验装置的机械效率。
关于他的实验过程,下列说法中不正确的是
A.根据①②可知:
滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.根据②③可知:
同一滑轮组提起物重越大,机械效率越低
C.根据该同学的探究结论可知,通过适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率
D.为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
13.一个工人用如图6所示的滑轮组提起2000N的货物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,下面说法正确的是()
A.总功是3200J,效率是40%
B.有用功是8000J,效率是40%
C.有用功是3200J,效率是62.5%
D.总功是3200J,效率是62.5%
14.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
15.小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组用其匀速提升重物下列说法正确的是
A.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/3
B.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/7
C.用该滑轮组提起不同的钩码,机械效率相同
D.用该滑轮组提起不同的钩码,机械效率不同
16.如图所示,每个滑轮的重为100N,不计摩擦与绳重,用此滑轮组将500N的重物匀速提升lm.在此过程中
A.拉力F的最大值是350N B.拉力F所做的功一定是900J
C.拉力F通过的最小距离为3mD.滑轮组的机械效率一定是83.3%
17.某市住宅区的建设正如火如荼地进行。
如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图,它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的。
如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升10m,绳索自由端的拉力F=2.1×103N,不计一切摩擦和绳重,则下列说法正确的是()
A.拉力做的功是6.3×104JB.绳索自由端的速度是10m/s
C.该滑轮组的动滑轮重300ND.该滑轮组的机械效率是80%
18.图的剪刀剪纸机械效率为80%,这表示
A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸
19.用一个机械效率为70%的滑轮组,将重为2240N的重物提起,所用的拉力为800N,则滑轮组至少由()组成
A、1个定滑轮和1个动滑轮。
B、2个定滑轮和2个动滑轮
C、1个定滑轮和2个动滑轮。
D、2个定滑轮和1个动滑轮。
二、填空题(题型注释)
20.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为 .如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为 .
21.用如图所示的滑轮组在5s时间内,将重为G=400N的物体匀速竖直提升了1m,已知该滑轮组的机械效率为80%,在此过程中做的有用功为 J,拉力F的功率为 W,拉力F的大小为 N.
22.如图所示,斜面高为lm,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了________J的功,机械效率为________:
23.小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中
(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图1所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图2所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.
(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N,B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(选填“A”、“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)
(3)在完成实验后,他们发现:
同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(选填“变大”或“变小”).
24.小明同学用如图所示的装置测滑轮的机械效率,当弹簧测力计竖直上拉,匀速提升一个钩码时,弹簧测力计的示数正好等于钩码的重,滑轮的机械效率为。
25.如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F为 N,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为 %,使用该杠杆做额外功的一个原因是 .
26.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上.甲、乙两人质量相等,甲上行中动能_____(增加/不变/减少).某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的机械能____乙的机械能(大于/等于/小于).
27.如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120N。
则滑轮组的机械效率为;若物体的运动速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为J。
三、实验题(题型注释)
28.某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,
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η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
0.4
1.1
0.5
0.55
第1、2、3次实验装置分别如图21的甲、乙、丙所示。
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:
使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率。
(2)填写实验3中的机械效率,比较第2次实验和第3次实验,可得结论:
_____________________________________。
(3)如果绳重不计,摩擦不计,丙图中钩码重为4N时,侧力计的拉力为1N,那么当钩码重为9N时,该滑轮组的机械效率是____。
29.如图22所示,下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据.
(1)此探究实验是采用了_________的物理研究方法。
(2)请将上表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:
___________________________________________________________________。
结论二:
___________________________________________________________________。
四、计算题(题型注释)
30.某建筑工地上,甲、乙两位工人采用如图所示的装置提升一个重为G1的货箱。
当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力,使货箱以速度υ平稳上升时,甲、乙两人对地面的压力之比为3∶4。
之后两位工人用此装置提升另一个重为G2的货箱,使货箱仍以速度υ平稳上升。
用此装置先、后两次提升不同的货箱,两位工人拉力总共做的功随时间变化的图像如图中①、②所示。
已知工人甲重650N,工人乙重700N;G1∶G2=3∶1,此装置中两个滑轮组的规格完全相同。
不计绳重和轴摩擦。
求:
(1)第一个货箱的重力;
(2)提升第二个货箱整个装置的机械效率。
31.为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。
小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。
当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,物体上升速度v随时间变化关系图像为图(丙),物体上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丁)所示。
若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
求:
(1)没有拉力作用在物体上时,物体对地面的压强是多少?
(2)匀速提升物体时,滑轮组的机械效率多大?
(3)在1~2s内,拉力F做的功是多少?
32.今年5月以来我国南方普降大雨,多地发生泥石流,一块巨石滚到了公路上,抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路.若石头的质量为1.2×103㎏,与地面的接触面积为0.2m2,石头在水平路面上被匀速直线拉动,10s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3m,石头受到的摩擦阻力为3.6×103N,绳子自由端的拉力为1500N.
求:
(1)石头静止在水平地面上时,对地面的压强。
(2)绳子自由端拉力的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
33.(8分)如图所示装置,绳重及摩擦不计.装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m.
.
(1)请在图上画出绳子的绕法;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功.
参考答案
1.A
2.B
3.C
4.C
5.D
6.B
7.C
8.D
9.A
10.A
11.A
12.B
13.D
14.D
15.D
16.D
17.AC
18.D
19.C
20.80%;1150.
21.400;100;250
22.1200J,70%
23.
(1)匀速、2.4、50
(2)C,所需拉力超过弹簧测力计的量程(3)变大
24.50%
25.2.5;90;由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
26.不变小于
27.3.5惯性凝华
28.
(1)越高(1分)
(2)72.7%提升相同的重物,动滑轮的自重越大机械效率越小(3分)
(3)90%(1分)
29.
(1)控制变量法(1分)
(2)0.7560.984%(3分)
(3)结论一:
当斜面的粗糙程度相同时,斜面的倾斜程度越大机械效率越
(2分)
结论二:
当斜面的倾斜程度相同时,斜面越光滑机械效率越高。
(2分)
30.G1=3G2=3×1200N=3600N;
G动=
G2=
×1200N=200N
(2)75%
31.
(1)2×103Pa
(2)83.3%(3)187.5J
32.
(1)
(2)
(3)80%
33.本题共8分,第一小题2分,第二小题2分,第三小题4分)
(1)略
(2)80%
(3)4000J
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