初二物理-机械效率强化复习.pdf

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1、试卷第 1 页，总 8 页 1为了将重为600N 的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N 拉力在30s 的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为_m ，拉力的功 率为 _W ；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m 、高 6m ，乙工人沿斜面方向 施加 400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率为_，物 体所受斜面的摩擦力为_N. 【 答 案 】 18； 180 ； 75%； 100 【解析】 试题分析：人做 的 有 用 功 ： W有=Gh=600N 6m=3600J ； 人 所 做 的 总 功 ： W总=Fs=400N 12m=4800

2、J ； 拉力的功率W s J t W P180 30 4800总 人 做 功 的 机 械 效 率 ：%7575.0 4800 3600 J J W W 总 有 克服摩擦做的功为额外功W额=W总-W有=4800J-3600J=1200J ； 摩擦力N J W f100 m12 1200 s 额 考点：功、功率和机械效率 2如图所示，用F 为 40N 的拉力，通过滑轮组拉着重为300N 的物体 A 在水平面上以 0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机 械效率是，拉力的功率是 W 。 【答案】 75% 48 【解析】 试题分析：由题意知：拉力F=40N ，

3、拉力 F 移动的速度v=30.4m/s=1.2m/s ，物体受到 的摩擦力f=0.3mg= 0.3 300N=90N ，则所做的有用功W有=fs ，总功 W总=F3s，滑轮组的 机 械 效 率%75%100 340 90 %100 3 %100 N N sF fs W W 总 有 ； 拉 力 的 功 率 P=Fv=40N 1.2m/s=48W 。 考点：功、功率及机械效率的相关计算 试卷第 2 页，总 8 页 3 （ 1）小红身高1.64 ，位于平面镜前3，像与小明的距离是，如果小明向 镜面前进1，小红觉得像变大了，原因是：。 （ 2）如图，斜面长3，高 1，工人用400N沿斜面方向的力将重为

4、840N的箱子匀速 推到车上，在此过程中箱子受到的摩擦力为 N。 【答案】（1）6 视角增大（2） 120 【解析】 试题分析：（ 1）因为平面镜成像的是正立等大的虚像，像与物到平面镜的距离相等，所 以像与小明的距离是6m ；视角是指由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角. 物体的大小不变时，物体与眼睛的距离越小，视角越大. 小明向镜面前进1，像的大 小不变，但视角增大，所以小红觉得像变大了。（2）工人沿斜面方向把箱子匀速推到车 上做的有用功为W有用=Gh=840N 1 =840J，总功为 W总=Fs=400N 3 =1200J，额外功 W 额 外=W总-W有 用=1200J-840J=

5、360J ， 在 此 过 程 中 箱 子 受 到 的 摩 擦 力 为f=W额 外 /s=360J/3m=120N 。 考点：平面镜成像；视角；功的有关计算 4 （7 分）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验， 实验数据如下表 （ 1）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度_，与所提物 体的重力大小_； （均选填“有关”或“无关”） （ 2）算出第4 次实验的机械效率为_； （ 3）如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更 _，所以机械效率更_； （均选填“大”或“小”） （ 4）关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率，以下说法

6、正确的是（） A. 提升越重的物体，机械效率越大 B. 有用功越大，机械效率一定越大 C. 额外功越大，机械效率一定越小 D. 同一机械的机械效率是恒定不变的 试卷第 3 页，总 8 页 （ 5）在正确操作该实验时，应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计，若某同学在实验 时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将_ （选填“偏大” 、 “不变”或“偏小” ） 【答案】（1）无关有关（2）80% （3）大小（4）A （ 5）偏小 【解析】 试题分析：（1）比较1、2 次实验可知同一滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。 比较 2、3、4 次实验可知同一滑轮组提升的重物越大，机

7、械效率越大，故填有关。 （ 2）=W有用/W总= h s G F = 60.1m 2.50.3m N N =80 （ 3）乙装置动滑轮增加了，动滑轮重力增大，提升相同高度时做的额外功增加，有用 功不变，所以机械效率减小。 （ 4）由上面的结论可知，同一滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关，提升的重物 越重机械效率越大故A正确， D错误。同一滑轮组提升同一重物时，提升高度越高有用 功越大，额外功也增大，机械效率不变，故B、C错误。 （ 5）加速拉动弹簧测力计时，重物加速上升，所测拉力变大，这样计算出的总功增大 而有用功不变，故机械效率减小。 考点：机械效率的计算。 5(6 分 ) 某实验小组利用

8、图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：用 轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点， 在 A点用轻绳悬挂总重为G的钩码， 在 B点用轻绳 竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上 升 ( 保持 0 点位置不变 ) ，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B 两点上升的高度为h1、h2，回答下列问题： (1) 杠杆机械效率的表达式为=_。( 用已知或测量的物理量符号表示) (2) 本 次 实 验 中 ， 若 提 升 的 钩 码 重 一 定 ， 则 影 响 杠 杆 机 械 效 率 的 主 要 因 素 是 :_ 。 (3) 若只将钩码的悬挂点由A 移至

9、 C，O 、B 位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠 杆的机械效率将_( 选填“变大”、“变小”或“不变”) 。 【答案】（1） 2 1 Fh Gh （2）杠杆自重（3）变大 【解析】 试题分析：（1）实验中提升钩码所做的功为有用功：W有=Gh1， 拉力对杠杆做的功为总功： W总=Fh2，所以机械效率的表达式 总 有 W W 100% = 2 1 Fh Gh 100% （ 2）影响杠杆机械效率的主要因素有钩码重和杠杆的自重，在提起钩码的的过程中， 不能避免将杠杆提起，克服杠杆重力做的功是额外功，提升的钩码重一定说明有用功一 定，所以杠杆自重越重，机械效率越低 试卷第 4 页，总 8 页 （

10、3）将钩码的悬挂点由A移至 C，O 、 B位置不变，阻力臂变大，由 1 22 1 L LF F可知： 所以拉力F 也变大， 钩码提高相同的高度h1，杠杆提的比第一次低，那么克服杠杆的重 力做功就少了，那么额外功就少了，在有用功不变的情况下，额外功变小，机械效率变 大。 考点：机械效率 6为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系，小黄同学用弹簧测计拉着同一 木块沿粗糙程度相同的斜面匀速向上运动，如图所示，实数据记录如下表： 实验次数 斜面的倾 斜程度 木块重量 G N 斜面高度 h/m 沿 斜 面 拉 力 F/N 斜 面 长 s/m 机械效率 1较缓100.46.61 2较陡100.57.6

11、165.8% 3最陡100.68.4171.4% （ 1）根据表中数据可求出第1 次实验：有用功是_J，总功是 _J，机 械效率是 _，拉木块时克服摩擦力做的功是_J 。 （ 2）分析表中数据，可以得出的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面倾斜程 度越陡，所需的拉力越_，斜面的机械效率越_。 【答案】（1）4；6.6 ；60.6 ； 2.6 （2）大；高 【解析】 试题分析：（1）根据表中数据可求出第1 次实验：则有用功W有=Gh=10N 0.4m=4J， 总功 W总=Fs=6.6N1m=6.6J; 该滑轮组的机械效率%6.60606. 0 6. 6 4 J J W W 总 有 ; 拉木块

12、时克服摩擦力做的功也就是额外功W额=W总-W有=6.6J-4J=2.6J；。 （ 2）分析表中数据， 斜面倾斜程度逐渐变陡，三次实验所需的拉力分别为6.6N、7.6N、 8.4 ，机械效率分别为60.6%、65.8%、71.4%可以得出的初步结论是：在其他条件不变 的情况下，斜面倾斜程度越陡，所需的拉力越大，斜面的机械效率越高。 考点：斜面的机械效率 7 （7 分）下面是“探究斜面的机械效率”得到的实验数据，请完成下面的填空。 表一： 实验 次数 斜 面 坡度 斜 面 材料 斜 面 高 h(m) 小 车 重 G(N) 有 用 功 Gh(J) 斜 面 长 s(m) 拉力 F(N) 总功 Fs(J

13、) 机械效率 1较缓木板0.210215540.0 2较陡木板0.410416666.7 3最陡木板0.610617785.6 (1) 由表一可知，在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越_，斜面的机械 效率越 _。( 选填“大”、“小”、“高”或“低”) 表二： 实验 次数 斜 面 坡度 斜 面 材料 斜 面 高 h(m) 小 车 重 G(N) 有 用 功 Gh(J) 斜 面 长 s(m) 拉力 F(N) 总功 Fs(J) 机械效率 试卷第 5 页，总 8 页 1较陡毛巾0.410417757.1 2较陡木板0.410416666.7 3较陡玻璃0.410415580.0 (2) 由表二可知

14、，在斜面的倾斜程度一定时，斜面越_，斜面的机械效率越 _。( 选填“粗糙”、“光滑”、“高”或“低”) (3) 从表一中还可以发现，斜面的倾斜程度越小，越_( 选填“省力”或“费 力”) ；斜面越省力，机械效率越_( 选填“高”或“低” ) 。 我们的校园中，有什么应用到斜面的知识，请举一例：_。 【答案】（ 1） 大 （ 小 ） ； 高 （ 低 ） ；（ 2） 光 滑 （ 粗 糙 ） ； 高 （ 低 ） ； （ 3） 省 力 ； 低 ； 楼 梯 【解析】 试题分析：（ 1）比 较 分 析 表 一 中 的 1、 2、3 次 数 据 能 看 出 ，此 时 随 着 斜 面 的 倾 斜 度 变 高

15、， 发 现 斜 面 的 机 械 效 率 逐 渐 变 大 ， 故 可 得 的 结 论 是 ： 在 斜 面 的 粗 糙 程 度 一 定 时 ， 斜 面 的 倾 斜 程 度 越 大 （ 小 ） ， 斜 面 的 机 械 效 率 越 高 （ 低 ） ； （ 2） 比 较 分 析 表 二 中 的 1、 2、 3 次 数 据 能 看 出 ， 在 斜 面 的 倾 斜 程 度 一 定 时 ， 斜 面 越 光 滑 ， 斜 面 的 机 械 效 率 越 高 ， 故 可 得 的 结 论 是 ： 在 斜 面 的 粗 糙 程 度 一 定 时 ， 斜 面 越 光 滑 （ 粗 糙 ） ， 斜 面 的 机 械 效 率 越 高 （

16、 低 ） ； （ 3） 分 析 表 一 中 的 “ 斜 面 坡 度 ” 、 “ 拉 力 ” 和 “ 机 械 效 率 ” 三 栏 可 以 发 现 ， 斜 面 的 倾 斜 程 度 越 小 ， 越 省 力 ； 斜 面 越 省 力 ， 机 械 效 率 越 低 ， （ 4） 如 我 们 校 园 中 的 楼 梯 就 是 典 型 的 斜 面 的 应 用 可 以 省 力 ， 但 费 距 离 考点：斜面的机械效率 8 （6 分）一名工人用如图所示的滑轮组提起450N 的重物，绳自由端的拉力F 为 300N， 重物在 5s 内匀速上升了1m ，则： （ 1）拉力 F 做的有用功； （ 2）滑轮组的机械效率； （

17、3）拉力的功率 【答案】（1）450 J 2分（ 2）75% 2分（3） 120W 2分 【解析】 试题分析：（1）拉力 F 做的有用功W有用=Gh=450N 1m=450J； （ 2）由图可知，有两段绳子吊着动滑轮，所以，拉力F 做的总功W总=Fs=300N2m=600 J； 滑轮组的机械效率=(W有用/W总) 100%=(450 J /600J) 100%=75% ； （ 3）拉力的功率P=W/t=600 J/5s=120W 考点：机械效率 9张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子 重和摩擦。如果所送货物重G从 200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均

18、匀速拉 动绳子，且提升高度都为10m 。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重 力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题： 试卷第 6 页，总 8 页 （ 1）每个滑轮的重是多少？ （ 2）当货物重为1000N时，张强同学所做的总功为多少？ （ 3）绳子能承受的最大拉力是多少？ （ 4）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少? 【答案】（1）200N； （2）12000J； （3）600N； （4） 88.9 【解析】 试题分析：（1）根据乙图可知： 当 G=200N时，=50% ， = WWG WWWGG 有有 总有额动 ， 200 50%= 200 N NG动 ，得到

19、200GN 动 ； （ 2）当货物重为1000N 时，绳子的拉力： 1000200 =400 33 GG NN FN 动 ， 拉力做的功：4003 1012000WFsNmJ； （ 3）从乙图中得到当重物为1600N 时，绳子会被拉断，绳子能承受的最大拉力 1600200 =600 33 GG NN FN 动 ； （4）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率： 1600 =88.9% 333 600 WGhGhGN WF sFhFN 有 总 。 考点：滑轮组的拉力的计算；功的计算；滑轮组的机械效率 点评：知道用滑轮组来拉升重物时，绳子拉力的计算，就是看有几段绳子拉着重物，拉 力就是重物重力的几分

20、之一。 10用如图所示的滑轮组提升重物。已知物重为250N，每只动滑轮重为15N，绳重及摩 擦不计。 （ 1）给你一根最大能承受60N拉力的绳子，画出能将重物匀速提升的滑轮组绕法； （ 2）匀速提升重物时，绳端的拉力是多大？滑轮组的机械效率是多大？ （ 3）用这个滑轮组提升重物，它的机械效率最大为多大？ 试卷第 7 页，总 8 页 （提示：从滑轮组提升的物体越重机械效率越大思考）。 （本题 6 分） 【答案】（1） 滑 轮 组 的 绕 法 如 图 所 示 ； （ 2） 匀 速 提 升 重 物 时 ， 绳 端 的 拉 力 是 56N； 此 时 滑 轮 组 的 机 械 效 率 是 89%； （ 3

21、） 用 这 个 滑 轮 组 提 升 重 物 ， 它 的 机 械 效 率 最 大 为 90% 【解析】 试题分析：（1） n 215250NN n GG F 动 =60N， 解 得 n 4.67 ，则 承 重 绳 子 的 股 数 应 为 5，即n=5 ，根 据“ 奇 动 偶 定 ”滑 轮 组 绕 法 如 图 所 示 （ 2） 由 （ 1） 可 知 ， n=5 ， 绳 子 的 拉 力 ：N NN n GG F56 5 215250动 此 时 滑 轮 组 的 机 械 效 率 ： N N Fn G Fnh Gh Fs Gh W W 565 250 总 有 89%； （ 3） n GG F 动 ， 绳

22、子 能 承 受 的 最 大 拉 力 为 60N， 能 提 升 的 最 大 物 重 ： G大=5F 大-G轮=5 60N-30N=270N ， 此 时 滑 轮 组 的 机 械 效 率 ： N N nF G nhF hG sF hG W W 605 270 / / / 大 大 大 大 大 大 总 有 =90% 答 ： （ 1） 滑 轮 组 的 绕 法 如 图 所 示 ； 试卷第 8 页，总 8 页 （ 2） 匀 速 提 升 重 物 时 ， 绳 端 的 拉 力 是 56N； 此 时 滑 轮 组 的 机 械 效 率 是 89%； （ 3） 用 这 个 滑 轮 组 提 升 重 物 ， 它 的 机 械 效 率 最 大 为 90% 考点：滑轮组的机械效率