中考物理《机械效率》专项模拟练习含答案 398doc.docx
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中考物理《机械效率》专项模拟练习含答案398doc
人教版初中物理
八年级物理下册第十二章《机械效率》练习卷
学校:
__________姓名:
__________班级:
__________考号:
__________
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
评卷人
得分
一、选择题
1.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。
两者相比,甲升降机()
A.电动机做的总功较少
B.电动机做的总功较多
C.提升重物做的有用功较少
D.提升重物做的有用功较多
2.用100N的拉力沿一斜面向上拉重为400N的物体,刚好可使其沿斜面匀速上滑.如果此斜面的机械效率为80%,则斜面的高与长之比为:
()
A.4∶1;B.5∶1;C.1∶5 ;D.以上都不对.
3.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比:
()
A.有用功减少,总功减少;B.有用功增加,总功增加;
C.有用功不变,总功不变;D.有用功不变,总功减少.
4.用
的滑轮组提起物体时,测得滑轮组的机械效率为80%,作用在绳自由端的拉力为200N,则被提起物体的重为()
A.480NB.750N
C.533ND.以上结果都不对
5.小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为
;若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N的物体.此时滑轮组的机械效率为
,则W、
、
分别是(不计绳重和摩擦)
A.240J,80%,85% B、300J,80%.85%
C、300J,80%,80% D、240J,75%,80%
评卷人
得分
二、填空题
6.如图a所示是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组(如图b)将质量为1.2×103kg的重物竖直匀速提高3m,拉力F的大小为8000N,则拉力F做的功为 J,该滑轮组的机械效率为 。
7.工人师傅利用如图所示的滑轮组将重为800N的货物匀速提升O.8m,所用拉力F为280N,则工人做的有用功是_______J,此滑轮组的机械效率是__________。
(计算结果保留一位小数)
8.如图所示,质量为70kg的工人利用滑轮将重为150N的一桶泥灰匀速提起。
提升过程中,工人对地面的压力为 N,工人所受的合力为 N。
若向上提升3m,工人做的功为 J。
(不计滑轮质量、绳重及摩擦,g取10N/kg)
9.如图所示,物重G为600N,用滑轮组将重物匀速提升5m,所用的拉力F为250N,滑轮组的机械效率为 ;若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.一人用50N的力往下按杠杆,把一个重为180N的物体举高0.5m,若该杠杆的机械效率是90%,则这个人所做的有用功是 J,额外功是 J,这个人将杠杆按下了 m。
11.如图实验装置,斜面长2m,高0.5m,秒表每格1s。
重为lN的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下,从底端匀速到达顶端,秒表变化如图(指针转动未超过一周)。
则:
拉力的功率为________w;斜面的机械效率________。
12.建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。
绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊 N的建筑材料,实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料,且将建筑材料1s内匀速吊起了lm,起重机的功率是 W,机械效率为 。
若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将 。
(“增大”、“减小”或“不变”)
13.一个质量为70kg的工人,用图所示的装置提升一堆相同的金属块。
若动滑轮重50N,装金属块的托板重100N,每块金属块重100N。
不计摩擦和绳重,当工人匀速提升金属块时,此装置的机械效率最高可达到__________%。
(g取10N/kg,结果保留整数)
14.分别用一个动滑轮和一个定滑轮把同一个重物提升到同样的高度,使用滑轮比较省力;使用滑轮机械效率比较高。
15.如图所示一个工人用滑轮组提起200N的货物,所用的拉力是125N,绳子自由端被拉下10m.则有用功是__________J,机械效率是__________.
评卷人
得分
三、实验探究
16.(6分)如图l3所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆的重力忽略不计)
(1)请在下表中把相关的数据填写完整
物体重
G/N
物体上升的
高度h/cm
弹簧测力计
的示数F/N
弹簧测力计移动
的竖直距离S/cm
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η/%
4
30
(2)为提高本实验中杠杆的机械效率,请提—条合理的建议:
。
17.某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图9所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力
F(N)
测力计移动距离s
(m)
2
0.1
0.4
0.3
(1)如果你对该同学的实验记录进行有关分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现在于:
。
(2)图11是测力计的放大图。
结合图10你会发现导致实验结果违背物理规律的原因。
其原因是 。
(3)纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为 。
18.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,实验装置如下图
(1)通过表中数据可分析出实验1是用_____图做的实验,实验2是用______图做的实验,请将表中空白处填上恰当的数据。
物量
1
2
3
钩码重G(N)
4
4
6
钩码上升高度h(m)
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F(N)
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离S(m)
0.3
0.5
0.3
机械效率η
74%
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:
使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率___________
(3)比较实验1和实验3可得出结论:
使用同一滑轮组,_________________,可以提高滑轮组的机械效率.
19.小周同学在学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题:
“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?
”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动小车的探究实验,并记录实验数据如下:
斜面倾斜
程度
小车重
G/N
小车上升
高度h/m
沿斜面拉
力F/N
小车移动
距离S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
较缓
10
0.1
3
l
l
3
33%
较陡
10
0.2
4
l
最陡
10
0.4
6
l
4
6
67%
请根据以上实验数据回答:
(1)“较陡”时,做的有用功为_____,总功为_____,机械效率为_____。
(2)通过对上述实验数据的分析,你对小周提出的问题可获得的初步结论是:
(3)如果小周还想探究斜面的机械效率与物重的关系,实验时应该控制哪些条件不变?
20.物理研究小组案例:
小明和小强运用如图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率,在全班交流实验结果时,老师提出:
如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其他因素,是否会影响它的机械效率呢?
大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:
猜想l:
可能与匀速提升的速度大小有关;
猜想2:
可能与被提升的钩码重力有关;
猜想3:
可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关;
猜想4:
可能与钩码被提升的高度有关.
小明和小强分别根据各自的猜想进行了探究,实验记录如下表.
小明的实验记录:
物理量
控制因素
钩码重/N
绳端拉力/N
机械效率
大致相同
10
4.2
79.4%
的速度提升
15
6.0
探究结果
小强的实验记录:
物理量
控制因素
钩码重/N
绳端拉力/N
机械效率
较小提升速度
10
4.2
79.4%
较大提升速度
10
4.2
79.4%
探究结果
⑴请帮助小明完成表中的一项计算;
⑵请根据他们的实验记录,分别在表中写出探究结果;
⑶归纳他们的,你所得的结论是:
.
21.探究“斜面的机械效率”的实验装置如图所示,某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想:
下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据:
⑴请将表格中空格处的数据填写完整;
⑵由以上表格小明得出“斜面越陡机械效率越高”的结论,要得到此结论需要控制不变的因素有:
①______________________________________________
②______________________________________________
③______________________________________________
⑶分析表格中的实验数据还可推知:
高度相同的斜面,越长越___________(填“省力”或“费力”);斜面在我们生活中的应用有_____________________(只写出一条即可)。
评卷人
得分
四、论述计算题
22.图为测量滑轮组机械效率的实验装置图,4个钩码总重2N。
若钩码上升的高度为8cm根据图意求:
⑴有用功是 ⑵总功 ⑶该滑轮组的机械效率
23.如图所示,物重G为600N,用滑轮组将重物匀速提升5m,所用拉力F为250N,此滑轮组的机械效率为 。
24.某公司在工艺品市场购买了一件大型工艺花瓶,花瓶质量约为250㎏。
为了便于搬运,工作人员先用质量约为50㎏的包装箱对花瓶进行包装;然后用两根粗钢管在高1.2m的车厢与地面之间搭成一个长度约为4.8m的简易斜面,如图所示。
装车时,工作人员用平行于钢管方向1000N的推力把包装好的花瓶匀速推上车,求
(1)搬运花瓶做的有用功;
(2)搬运花瓶的机械效率;
(3)克服摩擦做的额外功。
25.旅游用的缆车起点和终点的海拔高度分别是230m和940m,两地的水平距离为1200m,某次一缆车运载15人上山,缆车自重600kg,另一只同样的缆车和它共用一只滑轮组,运8人下山,每人体重约60kg,电动机的额定功率45kW,当时实际功率是额定功率的60%,完成一次运输所用时间为8min,请估算缆车的机械效率。
26.小明学过机械效率知识后,想对竖直上下的电梯效率进行研究。
他和探究小组成员来到某办公大楼,了解到每层大楼高3m,电梯有关参数如下表所示。
他又查阅资料得知:
电梯所载质量最大时消耗的电功率就是电梯的额定功率。
(1)为了测定电梯在额定功率下的效率,电梯所载人或物体的质量应满足什么要求?
(2)电梯在额定功率下匀速上升,小明测得从三楼到九楼所用的时间为9S,由此求得电梯的效率为多少?
(g=10N/kg)
电动机额定功率(kw)
20
限载质量(kg)
600
额定电压(V)
380
27.如图1所示,一个边长为80cm的正方体重640N,放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。
求:
(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大?
(2)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
(3)如果人对绳子的实际拉力是320N,滑轮组的机械效率是多少?
28.某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg,密度约为0.7×103kg/m3,油箱容积50L,它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N,试求:
(1)如果把油箱装满,则汽油的质量是多少?
(2)若快艇匀速行驶46km,则牵引力所做的功是多少?
(3)若快艇匀速行驶46km耗油8L,则发动机的效率为多少?
29.(8分)如图是简易电动门式起重机的结构示意图,MN为质量可以不计、长4m的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。
提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图所示。
已知动滑轮的重力为1×103N,电动机的铭牌“380V1000W”,钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计。
当起重机正常工作,提起0.3t的重物以0.2m/s的速度匀速竖直向上运动时:
(1)求电动机拉动钢丝绳的拉力;(保留小数一位)
(2)求该起重机的效率;
(3)若行走装置(包括定滑轮),提升电动机的总重是2.2×103N,行走装置使提起的重物沿横梁从中点A移到B点,(A、B两点图中未画出)以M为轴,N点向上的支持力增加了1.55×103N,则BM的距离是多少?
(g取10N/kg)
评卷人
得分
五、综合题
30.2010年5月18日国际博物馆日,广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场,成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月”开幕地点,如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片,问:
(1)用声呐探测到沉船的回声时间是0.04s,沉船在水下的深度为多少?
(声音在海水中的传播速度1450m/s)
(2)海水对沉船的压强为多少?
(不计沉船的高,海水的密度约为)
(3)己知动滑轮及附属部件的总重为3000N,将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时,每根钢绳的拉力F为多大?
(4)若每只货箱重力相同且不可分割,钢绳的最大拉力为5000N,则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中,该滑轮组的机械效率最大可达多少?
(不计摩擦和钢绳重)
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
评卷人
得分
一、选择题
1.A
2.C
3.D
4.A
5.B
评卷人
得分
二、填空题
6.7.2×104,50%
7.640 76.2%
8.550 0 450
9.80% 变大
10.90、10、2
11.0.12W 83.3%
12.1.8×104 1.8×104 30% 减小
13.89
14.动定
15.100080%
评卷人
得分
三、实验探究
16.
(1)
物体重
G/N
物体上升的
高度h/cm
弹簧测力计
的示数F/N
弹簧测力计移动
的竖直距离S/cm
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η/%
4
15
2.4
30
0.6
0.72
85.7
(2)选择支点灵活的杠杆(合理则给分
17.
(1)有用功比总功还大
(2)测力计读错了,应为0.8N (3)83.3
18.
(1)甲 乙 η2=57% η3=83%
(2)越低 (3)增大物重
19.
(1)2J 4J 50%
(2)在其它条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率越高
(3)斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程
20.
(1)83.3%
(2)滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关,被提升物体的重力越大,机械效率越高.滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关
(3)滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关,与被提升物体的重力有关,被提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越
21.
(1)机械效率80%,有用功1.5J
(2)①小车重②斜面长度③斜面粗糙程度
(3)省力
(4)盘山公路(骑自行车爬坡时走S形线路;用木板搭成斜坡推重物上车)
评卷人
得分
四、论述计算题
22.
(1)W有 =G·h=2N×0.08m=0.16J
(2)s=3×0.08m=0.24m W总=Fs=0.8N×0.24m=0.192J
(3)η=W有/W总=0.16J/0.192J=83.3﹪
23.80%
24.解:
(1)搬运花瓶的有用功 W有=m瓶gh=3000J
(2)总功为 W总=FS=4800J
机械效率
=
=62.5%
(3)由题意W总=W有+G箱h+W克
解得 W克=1200
25.解:
缆车高度差△h=940m-230m=710m),
上山的质量:
m1=15×60kg+600kg=1500kg,
下山的质量:
m2=8×60kg+600kg=1080kg,
运行时间:
t=8×60s=480s,则:
W有=(m1-m2)gh W总=P实t=η1P额t
缆车的效率:
26.
(1)保证所载人或物体的质量为600kg
(2)W有用=Gh=600kg×10N/kg×3m×6=1.08×105J
W总=Pt=20000W×9s=1.8×105J
60%
27.
(1)重物对地面的压强为:
P1=F1/S1=G/a2=640N/(0.8m)2=1000Pa
(2)略
(3)滑轮组的机械效率为:
η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/F.nh=G/Fn=640N/320N×3=67%
28.解:
(1)
m=ρV=0.7×103kg/m3×0.05m3=35kg……(1分)
(2)W=FS=?
S=1400N×4.6×l04m=6.44×107J……(2分)
(3)m1=ρV1=0.7×103kg/m3×0.008m3=5.6kg……(1分)
Q放=m1q=5.6kg×4.6×l07J/kg=2.576×108J……(2分)
(此步计算无公式亦给分)
答:
略
29.解:
⑴物体重G物=mg=0.3×103kg×10N/kg=3×103N
F=
(G物+G动)=
(3×103N+1×103N)≈1.3×103N
⑵η=
=
=
=
=60%
⑶行走装置对横梁的压力F总=3×103N+1×103N+2.2×103N=6.2×103N
当行走装置位于A点时:
N点支持力为FA:
F总·MA=FA·MN
FA=
=
×F总=
×6.2×103N=3.1×103N
由题意知,行走装置位于B点时,N点支持力:
FB=FA+ΔF=3.1×103N+1.55×103N=4.65×103N
∴F总·MB=FB·MN
MB=
=
=3m
评卷人
得分
五、综合题
30.解:
⑴沉船在水下的深度:
h=
vt=
×1450m/s×0.04s=29m
⑵海水对沉船的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×29m=2.842×105Pa
⑶钢绳的拉力:
F=
(G货+G动)=
(4000N+3000N)=1750N
⑷讨论:
若钢绳的最大拉力F1为5000N时,此装置的机械效率可达最高,
设此时提起货箱的个数为n,对动滑轮及附属部件和货箱进行受力分析可得:
4F1=nG货+G动
即:
n=
=
=4.25
因货箱不可分割,所以取:
n=4
即当一次提起4个货箱时,此装置的机械效率可达最高。
此时滑轮组提起货箱的总重力:
G=45G货=4×4000N=1.6×104N
绳子拉力:
F2=
(G+G动)=
(1.6×104N+3000N)=4750N
此装置的机械效率:
η=
=
=
=84.2%
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