同步练习——功的原理(答案版).doc

三、功的原理省功知识清单W有用有用功功的原理1. 通过大量的实验和分析可以得出：使用任何机械都不能_。人们称这个结论为_。总功有用功W总= W有用+W额外W总额外功有用功W额外额外功2. 我们利用机械做功时，必须做的且对我们有用的功叫做_，用_表示；不可避免地要克服机械自重和摩擦力而做的功叫做_，用_表示；_与_的总和叫做总功，用_表示。三者的关系式为_。3. 在物理学中，_与_的比叫做机械效率，用公式表示为_。费距离小于机械效率通常是一个比值，没有单位。有用功是总功的一部分，因为W有用F2，1=2 B. F1F2，12 C. F1F2，1=2 D. F12500变小1001259. 工人用如下左图所示的滑轮组将一重400 N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，忽略一切摩擦及绳重，则拉力的大小是_ N，动滑轮的总重_ N；若使用该滑轮组提升200 N的重物，其机械效率将_（选填“变大”、“变小”或“不变”） 变大10. 利用上右图中滑轮组提升重物A（物体A重1600 N），滑轮组的机械效率为80%，当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力F为_ N，如果增大物重，此滑轮组的机械效率_（选填“变大”、“变小”或“不变”）11. 如图是测得滑轮组机械效率时所用的滑轮，若使绳端的拉力沿向上的方向：（1）请在图中画出该滑轮组的绳子绕法（2）完善下列实验步骤A. 按组装图把实验器材装配好；B. 用弹簧测力计测量出重物的重力C. 在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧测力计的位置弹簧测力计的示数竖直匀速向上绳的自由端重物上升的距离D. _拉弹簧测力计，使重物上升一段距离，读出_；E. 用刻度尺分别量出_和_移动的距离；F. 由测得的数据，求出滑轮组的机械效率要克服动滑轮及绳子66.7%（3）在这个实验中，若物重4 N，重物上升了0.1 m，弹簧测力计示数为2 N，请计算该滑轮组的机械效率 = _。要克服绳子与滑轮间的摩擦做功所受的重力做功（4）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：_、_。83%1.212（2013西城南区八下期末）如图20甲所示，是某小组的同学测动滑轮的机械效率的示意图。他们用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的位置匀速竖直上升到位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图20乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：（g取10Nkg）（1）弹簧测力计的示数是_N；（2）动滑轮的机械效率是_。 增加所挂钩码数减轻动滑轮的重量（请保留两位有效数字）（3）若想提高动滑轮的机械效率，应该_或_。13. 小周学过有关“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？”针对这一问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验（如图所示），并记录实验数据如下： 1.551.2581%（1）根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为_ J，总功为_ J，机械效率是_。（2）通过上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面的倾斜程度的关系是：斜面越陡，越_（选填“省力”或“费力”）。费力对同一斜面，提升同样的重物时，斜面越陡，机械效率越高（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：_。14. 用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G，如图所示。已知物重G = 600 N，拉力F = 250 N。求：（1）重物升高0.5 m时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。 （300 J，75 J，80%）（2）若不计绳重和摩擦力，动滑轮的重为多少。 （150 N）15. （2013房山周口店中学八下期中）如图14所示的滑轮组，动滑轮总重为G动1N，一同学用这个滑轮组将重为G3N的物体吊起h=0.5m高，不考虑绳重及轮与轴的摩擦，求：（1）这个同学在绳端加的拉力F是多大？ （1 N）（2）拉力F做的功是多少？ （2 J）（3）拉力F做的有用功是多少？ （1.5 J）（4）这时滑轮组的机械效率是多少？ （75%）（5）若把所提重物换成9N的物体，此滑轮组在吊起该重物过程中的机械效率又是多少？ （90%）FG2图14基础练习1. 人们使用机械时，不可能达到的目的是（ B ）A. 省力 B. 省功 C. 省距离 D. 省时间2. 下列采取的措施，可以提高机械效率的是（ C ）A. 有用功一定，增大总功 B. 总功一定，增大额外功C. 有用功一定，减小额外功 D. 额外功一定，减小总功3. 下列关于机械效率的说法，正确的是（ B ）A. 机械效率可以提高到100% B. 机械效率总小于1C. 功率大的机械的机械效率高 D. 机械效率越高，有用功越多4. 下列关于机械效率的说法，正确的是（ C ）A. 机械效率越高的机械越省力 B. 机械效率越高的机械越省功C. 机械效率越高的机械，额外功在总功中所占的比例越少D. 机械效率越高的机械，做功越快5（2013西城北区八下期末）关于功率，下列说法正确的是（ C ）A做功多的机械，功率一定大 B做功时间短的机械，功率一定大C做功快的机械，功率一定大 D机械效率高的机械，功率一定大80%1046. 一台起重机将重5000 N的货物提高2 m，如果额外功是2500 J，则起重机做的有用功是_ J，该起重机的效率是_。40016007. 如图所示，将质量为100 kg的木箱，用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端，斜面长5 m、高1.6 m，在此过程斜面的机械效率为80%。则拉力做的有用功为_ J，拉力所做的额外功为_ J。8. 甲、乙、丙三台机器，它们的机械效率大小是甲乙W总乙W总丙 B. W总甲W总乙10. 如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1G2，则所用的拉力F1_F2，其机械效率1_2。（选填“”、“=”、“G/2FGh15. 如右图所示，动滑轮的重量是G0，物体的重量是G（GG0），提升距离仍是h，此时动滑轮的机械效率为1，则1_（填“”“=”或“”）16. 如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4 N。增大75%2.4（1）实验时要竖直向上且_拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10 cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，是_ N，则滑轮组的机械效率是_。（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）（不计摩擦）17. 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，实验装置如图所示实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率140.11.80.374%240.11.40.5360.12.40.3乙甲（1）通过分析表中数据可知实验1是用_图做的实验，实验2是用_图做的实验，请在表中空白处填上恰当的数据。低（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，滑轮组的机械效率越_高（3）比较实验1和实验3可得出结论：使用同一滑轮组提升不同的重物，重物越重，滑轮组的机械效率越_18. （2013东城南片八下期末）（4分）如图24甲、乙所示，研究“两定一动”和“一定两动”滑轮组的机械效率，请你： （1）在图乙上画出滑轮组的绕线方法（所给滑轮都用上）；动滑轮重（提升动滑轮的功） （2）如果用这两个滑轮组分别提升同一重物，你认为影响滑轮组机械效率的主要原因是：_；动滑轮重不变（提升动滑轮功一定），有用功增加；（或动滑轮重不变，物重增加） （3）若用甲滑轮组提升更重的物体，则甲滑轮组的机械效率得到提高的主要原因是：_；1.25 （4）不考虑绳重、轴摩擦，用两个滑轮组分别提升同一重物G，测得甲图中的动滑轮重为G甲，且G甲：G=1：3；乙图中的两个动滑轮总重为G乙，且G乙：G=2：3。通过计算可知：甲滑轮组的机械效率甲是乙滑轮组机械效率乙的_倍。19. 一个工人用如图所示的滑轮组提起货物，货物重为G =2000 N，所用的拉力F = 800 N，货物提升的高度h = 3 m，求：（1）该工人做的有用功W有用。 （6000 J）（2）拉力做的总功W总。 （9600 J）（3）滑轮组的机械效率。 （62.5%）20. 如图所示，现将一重G1=8100 N的实心铝块在水中匀速上提h= 2m（未露出水面），已知每个滑轮重G2 = 900 N，不计绳重、摩擦和水的阻力。已知铝的密度铝= 2.7103 kg/m3，水的密度水= 1.0103 kg/m3，g取10 N/kg。求：（1）滑轮组的机械效率。 （85%）（2）若绳端拉力的功率为P=540 W，铝块上升的速度。 （0.09 m/s）试题精选1（2013西城南区八下期末）下列说法中正确的是（ D ） A功率越大的机械所做的有用功越多 B功率越大的机械其机械效率一定高C功率越小的机械所做的总功就越少 D功率越小的机械做功越慢2（2015朝阳下学期期末）建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人用滑轮组提升这些砖则需要几个小时二者相比，下列说法正确的是（C）A 起重机的功率大，做功多 B 起重机的机械效率高，做功慢C 起重机的功率大，做功快 D 起重机的机械效率高，做功多3. （2015西城八下期末）关于功率和机械效率，下列说法正确的是（ B ）A. 机械做功越快，机械效率就越高 B. 功率大的机械比功率小的做功快C. 做功时间越长，机械的功率越大 D. 效率高的机械比效率低的做功多4（2015海淀下学期期末）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，绳子受的拉力分别为F1、F2，保持甲、乙两绳自由端的速度相同，把相同的物体匀速提升相同的高度若不计绳重及轴处摩擦，下列说法正确的是（A）A F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同B F1和F2大小不相等，F1和F2的功率相同C 绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间相同D 绳子自由端移动的距离相等，F1和F2做的功相同5（2015朝阳下学期期末）体重800N的工人师傅在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来当工人师傅用F=750N的拉力，使发动机在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为84%若绳能承受的最大拉力为850N，此工人师傅通过此滑轮组能拉起物体的最大重力为（不计绳重和轴摩擦）（C）A 800NB 1500NC 2040ND 2190N图96（多选）（2013西城北区八下期末）图9所示为工地上利用卷扬机和滑轮组提升重物的情形。卷扬机对绳的拉力为400N，用1min的时间将重900N的物体匀速提升5m。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ AB ）A动滑轮所受重力为300N B滑轮组的机械效率为75%C卷扬机拉绳的速度为1m/s D卷扬机拉力做功的功率为75W7（多选）（2013西城南区八下期末）如图10所示晾衣装置，每个滑轮重为0.5N，晾衣杆重4N。体重为500N的小明要提升总质量为5.6kg的三件衣服，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，此时小明对地面产生的压强为3.2104 Pa，在2s内，他将绳端匀速竖直下拉了1m。已知小明与地面的接触面积为150cm2。g取10Nkg。则下列判断正确的是（ AD ）A拉力F做功的功率为10WB滑轮组的机械效率为80C滑轮组的有用功率为28WD在2s内，人做的总功为20J8（多选）（2013石景山八下期末）下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是（ AD ）A省力的机械一定不省功B做功多的机械功率一定大C机械效率高的机械, 功率一定大D有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高80%909（2015东城南片下学期期末）如图所示，在探究斜面的机械效率时，萧宏用4N的力，可以将重18N的物块匀速拉上长0.5m，高0.1m的斜面顶端该斜面的机械效率为_%10（2015朝阳下学期期末）要把水平放置的电线杆竖立起来，先用起重机的钢丝绳栓住电线杆的一端，调离地面，如图所示，假设电线杆是密度均匀的圆柱体，重为2104N，长为10m若把电线杆吊到竖直位置，拉力做功为1.25105J，吊起电线杆的过程中机械效率是_图1211. （2013房山周口店中学八下期中）在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用图12所示的同一滑轮组进行两次实验，实验所记录的数据如下表所示（g10N/kg）次数钩码质量/g钩码上升高度/m弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/m11000.10.50.322000.10.90.3（1）“测滑轮组的机械效率”的实验的依据是： （2）根据表中数据在图12中画出实验时滑轮组的绕线方法； 66.7%（3）计算第1次实验时的机械效率 .（结果保留一位小数）74.1%（4）计算第2次实验时的机械效率 .（结果保留一位小数）重物的质量（5）比较两次实验数据可得出，用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率 与 有关。12（2013西城北区八下期末）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们设计并利用如图23所示的四个滑轮组分别进行实验。下表是他们记录的部分实验数据。序号动滑轮重G动/物重G物/N绳自由端拉力F/N承重绳段数n机械效率131.5366.7%141.9370.2%242.3358%142.82不同重力271.4F1F2F3F4图23（1）根据实验数据计算第4次实验的机械效率为_%。（2）从序号_和中的数据可知，滑轮组机械效率高低与动滑轮的重力有关。（3）从序号和中的数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的_有关。（4）要研究滑轮组机械效率高低是否与提升物体的高度有关，应该用同一个滑轮组将重物提升_的高度去研究。（填“相同”或“不同”）13（2013石景山八下期末）小刚用图21所示装置测滑轮组的机械效率。他用弹簧测力计竖直拉动绳子自由端，将重为6N钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A 位置匀速竖直上升到B 位置， 在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F=2.2N，由此可得： 91%0.33图21ABAB01N2345012345g (1)弹簧测力计拉力F做的功是 J；(2)滑轮组的机械效率是 。增加物重70%0.4214（2015海淀下学期期末）某同学测定如图滑轮组的机械效率他通过滑轮组用2N 的拉力F将重4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为_J，此滑轮组的机械效率为_若要提高该滑轮组的机械效率，实验中可行的操作方法是_（写出一条即可）匀速15. （2015西城八下期末）小丽学习机械效率后，想知道不同的动滑轮提升相同重物的机械效率是否相同。于是她用三个自重不同的动滑轮，进行了如图22所示的实验，测得数据如下表所示。75（1）在实验中，弹簧测力计应竖直向上_拉动；低物重（2）第次实验中，动滑轮的机械效率为_%；序号动滑轮自重G0/N被提钩码重力G/N弹簧测力计示数F/N动滑轮的机械效率0.263.293.8%0.563.488.2%1.564.0（3）分析表中数据，可得出的结论是：当_一定时，动滑轮越重，其机械效率越_。16. （2015西城八下期末）工地上用如图26所示的卷扬机和滑轮组从竖直深井中提取泥土。将一筐泥土以0.3m/s的速度竖直向上匀速提升时，卷扬机对绳的拉力F为100N，此时滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与轴摩擦，求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑轮组中动滑轮受到的重力；（3）在提起泥土上升4m的过程中，拉力F所做的有用功。（90W，60