滬科版八年級(jí)物理下冊(cè)同步練習(xí)第十章機(jī)械與人10.5機(jī)械效率計(jì)算題練習(xí)有答案有解析

1、10.5機(jī)械效率 計(jì)算題 練習(xí) 有答案和解析共8題1.如圖所示，已知斜面長 5m,高3m繩端拉力為50N.利用這個(gè)滑輪裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中：(1)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，繩端移動(dòng)的速度為多少？(2)拉力的功和功率各是多少？(3)拉力的機(jī)械效率是多少？2 .如圖所示，建筑工人用滑輪組在20s的時(shí)間內(nèi)將重為 480N的物體勻速提升 5m,所用的拉力為300N.求這個(gè)過程中：(1)工人做的有用功；(2)拉力的功率；(3)滑輪組的機(jī)械效率。3 . 一裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升重為800N的貨物，所用的拉力為 500N,繩子自由端在 40s內(nèi)被勻速拉下

2、 6mi,求：(g=10N/kg)(1)提升貨物時(shí)繩子自由端移動(dòng)的速度;(2)拉力F的功率；(3)此滑輪組的機(jī)械效率。4 .利用如圖滑輪組來拉動(dòng)汽車，已知汽車與地面間的摩擦力是4.08 X 103N,將汽車移動(dòng)1m,拉力做的總功是 4800J,試求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率.5 .如圖所示，用 400N的拉力F,將重為900N的木箱勻速提升1m求:(1)拉力所做的功；(2)該滑輪組的機(jī)械效率.6 .如圖所示，用甲、乙兩種滑輪組，分別勻速豎直向上提升同一重物，從相同位置開始提升至同一高度處，求：(1)若不計(jì)繩重，滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比；(2)若不計(jì)繩重及摩擦，重物質(zhì)量為400g,動(dòng)滑輪質(zhì)

3、量為100g,勻速拉動(dòng)過程中甲、乙兩裝置的機(jī)械效率。7 .水平地面上放著重為200N邊長為0.2m的正方體物塊現(xiàn)用斜面將其由底端勻速拉到頂端，如圖所示已知平行于斜面的拉力為120N,物體移動(dòng)的距離為 2m升高1mi求:(1)物塊放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);(2)斜面的機(jī)械效率；(3)物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力大小.8 .工人利用如圖所示的滑輪組勻速提升重600N的貨物，繩子自由端被豎直拉上6ml額外功為300J.求滑輪組的機(jī)械效率試卷第4頁，總3頁參考答案1. (1) 2m/s (2) 100W(3) 60%【解析】【分析】. s(1)根據(jù)v=-求出速度；(2)因?yàn)槭莿?dòng)滑輪，所以根據(jù)s

4、' =2s求出拉力移動(dòng)距離，再t根據(jù) W Fs求出拉力做的總功，根據(jù) 之 W求出功率；(3)根據(jù)W= Gh求出有用功，根據(jù) tWY=求出機(jī)械效率.Wh心、【詳解】s 2 5m(1)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的速度：v=- =2m/s； (2)繩漏移動(dòng)的距離：s = 2st 5s= 2X5m= 10m；拉力的功 Wfe = Fs=50NX 10m= 500J ,功率： 仁 W& = 500J = 100皿(3)t5sW有300J有用功：Ww=Gh= 100NX 3m= 300J ,拉力的機(jī)械效率引= x 100%= 吆"x 100%= 60%W 總500J2. ( 1) 240

5、0J; (2) 150VV (3) 80%【解析】【分析】(1)已知物重和物體上升的高度，根據(jù)W Gh即可求出所做的有用功；(2)由圖知：有兩段繩子與動(dòng)滑輪相連，則物體上升的高度h和繩子自由移動(dòng)的距離 s之間的關(guān)系為：s=2h,求出自由端繩子移動(dòng)的距離，然后再根據(jù) W= Fs即可求出所做的總功；We根據(jù)P W邑求拉力的功率；t ，一 W(3)已求出有用功和總功，根據(jù) = 100%求出滑輪組的機(jī)械效率。 W息【詳解】(1)將重為480N的物體勻速提升 5m,做的有用功：Wo = Gh= 480NX 5m= 2400J;(2)繩子的有效段數(shù)為 2,繩子自由端通過的距離：s = nh= 2 x 5m

6、= 10m,拉力做總功：W忌=Fs= 300NX 10m= 3000J ;拉力的功率：W 息 3000Jt 20s=150W;(3)滑輪組的機(jī)械效率：= 100% 2400J 100% 80%W3000J【點(diǎn)睛】該題考查了功的公式和功率公式的運(yùn)用及滑輪組機(jī)械效率的求法，解答此題的關(guān)鍵是找到 s、h之間的關(guān)系。3. (1) 0.15m/s ; (2) 75VV (3) 80%【解析】【詳解】(1)提升時(shí)繩子自由端的速度：v 9 gm 0.15m/s；t 40 s(2)拉力 F 的功率：p W Fs Fv 500N 0.15m/s 75W ；t t(3)貨物重有兩段繩子承擔(dān)，物體上升的高度：h s

7、 6m 3m,22有用功：W =GH800NX 3m=2400J,總功：W皂=Fs=500NX 6m=3000J,W 2400J滑輪組的機(jī)械效率：-= 80%。W 息 3000J答：(1)提升時(shí)繩子自由端的速度是 0.15m/s ;(2)拉力F的功率是75皿(3)此滑輪組的機(jī)械效率是 80%4. 85%【解析】【分析】已知摩擦力的大小和汽車移動(dòng)的距離，可以得到克服摩擦力做的功 -有用功；已知有用功和總功，利用機(jī)械效率計(jì)算公式得到滑輪組的機(jī)械效率.【詳解】滑輪組做的有用功為 Whs = fs =4.08 X 103NX 1m= 4.08 X 103J,3 W4,08 103J 滑輪組的機(jī)械效率為

8、刀= 100%= 100%= 85%W 總4800J5. (1)拉力所做的功1200J; (2)滑輪組的機(jī)械效率是 75% 【解析】【分析】(1)首先確定滑輪組繩子的有效股數(shù)n,然后根據(jù)s nh求出繩子自由端移動(dòng)的距離，再根據(jù)W Fs求出拉力所做的功；WT(2)對(duì)物體所做功為有用功，可根據(jù) W Gh求出；利用求出機(jī)械效率.W息【詳解】(1)由圖可知，n=3,則繩子的自由端移動(dòng)的距離s 3h 3 1m 3m,拉力F做的總功為：W總 Fs 400N 3m 1200J ；(2)對(duì)滑輪組做的有用功為：W有用 Gh 900N 1m 900J ,滑輪組的機(jī)械效率為：W 100% -900J- 100% 7

9、5%.W1200J心、答：(1)拉力所做的功1200J;(2)滑輪組的機(jī)械效率是 75%【點(diǎn)睛】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、總功、機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，關(guān)鍵是公式的熟練運(yùn)用和滑輪組繩子的有效股數(shù)的確定，難度不大.6. (1)若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比為3: 2; (2)若不計(jì)繩重及摩擦，甲、乙兩裝置的機(jī)械效率都是80%【解析】【分析】(1)甲乙兩滑輪組所提的重物相同，上升的高度相同，若不計(jì)繩重，滑輪重及摩擦根據(jù)F1拉=1G物計(jì)算出所用的拉力，比較兩繩子拉力的大小關(guān)系；(2)甲乙兩滑輪組所提的重物n相同，上升的高度相同，根據(jù)W=GhJt出所做的有用功；(3)不計(jì)繩

10、重和摩擦?xí)r，滑輪組的額外功是由克服動(dòng)滑輪重力所做的功，再根據(jù)總功等于有用功和額外功之和，計(jì)算出總功,一 W根據(jù)公式7 得出機(jī)械效率。W1(1)由圖知，甲圖中，m=2;乙圖中，n2=3,若不甘繩重、滑輪重及摩擦，則拉力F=n1111n1n2(2)重物的重力： G= mg= 0.4kg xi0N/kg = 4N,動(dòng)滑輪的重力： G輪=m輪g= 0.1kg x 10N/kg= 1N,不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率刀=GhW息 Gh G輪hG,兩次拉力 F1 和 F2之比：F1： F2=G: G=_： - =3: 2;答案第6頁，總5頁置中物重和動(dòng)滑輪重均相同，所以甲、乙兩裝置的機(jī)械效率：YG G

11、 輪 4N 1N4N80%故答案為：(1)若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比為3: 2; (2)若不計(jì)繩重及摩擦，甲、乙兩裝置的機(jī)械效率都是80%7. (1) 5X103Pa； (2) 83.3%; (3) 20N(1)水平地面上放著的物體對(duì)支持面的壓力等于其重力，由已知條件求出受力面積，根據(jù)P F，計(jì)算物塊放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);s(2)由W”計(jì)算斜面的機(jī)械效率;W心、(3)由Wk外=W - Wr計(jì)算物體拉上斜面做的額外功，又因?yàn)轭~外功是克服物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力做的功，然后根據(jù)W=Fs計(jì)算沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力大小.(1)根據(jù)題意知道，正方體物體的重力是

12、200N邊長為0.2m,所以對(duì)水平面的壓力是:F=G=200N,受力面積是：s= (0.2m) 2 =0.04m 2 ;由P F知道，物塊放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是:S名嗎 5 103pa； 0.04m(2)將物體拉上斜面做的總功是：W息Fs 120N 2m 240J做的有用功是： W有 Gh 200N 1m 200J W 200J斜面的機(jī)械效率：4 - 100% 83.3%;W 總 240J(3)將物體拉上斜面做的額外功是：叭外二W總-Wr =240J-200J=40J克服物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力做的功為額外功，故沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)，所受的摩擦力大小是：f W 40J=20N.s 2m8. 80%【解析】【分析】由圖知，n=3,由s=nh求出貨物提升的高度 h,利用 Ww = Gh求有用功；已知額外功，根WT據(jù)W Wr用+