九年級物理機(jī)械效率復(fù)習(xí)題
知識點(diǎn)學(xué)習(xí)在于能將其應(yīng)用在試題當(dāng)中,下面是小編給大家?guī)淼木拍昙壩锢頇C(jī)械效率復(fù)習(xí)題,希望能夠幫助到大家!
九年級物理機(jī)械效率復(fù)習(xí)題
1.關(guān)于機(jī)械效率的說法正確的是( )
A.越省力的機(jī)械,其機(jī)械效率越高
B.越費(fèi)力的機(jī)械,其機(jī)械效率越高
C.做的有用功越多,機(jī)械效率越高
D.有用功一定時(shí),額外功越少,機(jī)械效率越高
解析:根據(jù)η=W有用/W總可得,機(jī)械效率的高低跟機(jī)械是否省力和費(fèi)力無關(guān)。當(dāng)W總一定時(shí),W有用越大,η才越大。只根據(jù)W有用越多,無法確定η的高低。由η=W有用/W總、W總=W有用+W額外可得η=W有用/(W有用+W額外),所以可判斷選項(xiàng)D是對的。
答案:D
2.要提高某一機(jī)械的效率,可以采取的正確方法是( )
A.增加機(jī)械做功的時(shí)間 B.減少機(jī)械做功的時(shí)間
C.有用功一定,減少額外功 D.增加重物上升的高度
解析:在使用機(jī)械時(shí),改變機(jī)械做功的時(shí)間或高度,有用功和總功會(huì)同時(shí)改變相同的倍數(shù),由η=W有用/W總可得,機(jī)械效率不會(huì)改變。由η=W有用/W總、W總=W有用+W額外可得 η=W有用/(W有用+W額外),當(dāng)W有用一定時(shí),W額外越少,η就越高。
答案:C
3.小剛用一個(gè)動(dòng)滑輪把50 kg的物體提高1 m所用的力是294 N,那么他做的總功和有用功分別是( )
A.490 J、490 J B.490 J、294 J
C.588 J、294 J D.588 J、490 J
解析:根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知,物體上升1 m,繩子的自由端要移動(dòng)2 m,根據(jù)總功和有用功的計(jì)算公式得W總=Fs=294 N×2 m=588 J,W有用=Gh=mgh=50 kg×9.8 N/kg×1 m=490 J。
答案:D
4.課本圖中的三種方法中,運(yùn)沙子做的有用功為_____________J,其中第____________種方法做的總功最少,第________________種方法的效率最高。
解析:根據(jù)W=Fs求出有用功:W有用=G沙h=100 N×6 m=600 J和三種方法中的總功,再加以比較。根據(jù)η=W有用/W總求出三種方法的效率,通過比較得出答案。
答案:600 三 三
5.用如圖15-2-1所示的滑輪組勻速提升鉤碼,已知鉤碼總重8 N,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3 N,繩子自由端被拉上去了30 cm,則使用該滑輪組做的總功為___________J,額外功為__________J,這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是_________________。
圖15-2-1
解析:根據(jù)該滑輪組的組裝,可看出有三段繩子承擔(dān)鉤碼,那么繩子自由端移動(dòng)的距離是鉤碼移動(dòng)距離的3倍,由W總=Fs、W有用=Gh、W總=W有用+W額外可求出使用滑輪組做的總功和額外功,再根據(jù)η=W有用/W總求出機(jī)械效率。
答案:0.9 0.1 90%
6.在探究“斜面的機(jī)械效率跟傾斜程度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,要保證不同傾斜程度的斜面_________相同。要達(dá)到探究目的,需要測量不同傾斜程度的斜面的機(jī)械效率,那么,測機(jī)械效率時(shí),需要測量的物理量有___________________;需要的測量工具是_________________。
解析:因?yàn)樾泵娴墓饣潭扔绊憴C(jī)械效率,所以該實(shí)驗(yàn)要保證斜面的光滑程度相同。根據(jù)η=W有用/W總及W總=Fs和W有用=Gh,可以得出要測量的物理量;根據(jù)所要測的物理量,確定合適的測量工具。
答案:光滑程度 斜面的高度、長度、物重、拉力刻度尺、彈簧測力計(jì)
30分鐘訓(xùn)練 (鞏固類訓(xùn)練,可用于課后)
1.下列說法中正確的是( )
A.機(jī)械效率越高,越省時(shí)間 B.機(jī)械效率可能等于1
C.機(jī)械效率越高,越省力 D.機(jī)械效率越高,有用功占總功的比例越大
解析:本題考查對機(jī)械效率概念的理解。根據(jù)η=W有用/W總可知機(jī)械效率與時(shí)間和力無關(guān);因?yàn)樵谑褂脵C(jī)械時(shí),總功總大于有用功,所以機(jī)械效率總小于1。根據(jù)機(jī)械效率的定義可判斷選項(xiàng)D是正確的。
答案:D
2.如圖15-2-2是工人師傅往高處運(yùn)送貨物的兩種方法,提升的重物均為500 N,動(dòng)滑輪重均為10 N,不計(jì)摩擦和繩子重。下列說法中正確的是( )
圖15-2-2
A.甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力
B.甲圖中的拉力小于乙圖中的拉力
C.甲圖中的機(jī)械效率等于乙圖中的機(jī)械效率
D.甲圖中的機(jī)械效率大于乙圖中的機(jī)械效率
解析:因?yàn)椴挥?jì)摩擦和繩子重,根據(jù)滑輪組省力情況,可以判斷兩種方法所用拉力的大小以及繩子末端和物體移動(dòng)的距離之間的關(guān)系。在甲圖中的拉力等于滑輪和重物總重的1/2,拉力移動(dòng)的距離等于重物的2倍,在乙圖中的拉力等于滑輪和重物總重的1/3,拉力移動(dòng)的距離等于重物的3倍,所以甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力。依據(jù)η=W有用/W總=Gh/Fs,求出機(jī)械效率進(jìn)行比較。
答案:C
3.下列哪種措施可以提高滑輪組的機(jī)械效率( )
A.增加物體移動(dòng)的距離 B.改變繩子的繞法
C.增加物體的質(zhì)量 D.增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)
解析:對于一個(gè)固定的滑輪組來說,承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為n,那么繩子末端移動(dòng)的距離就是重物移動(dòng)距離的n倍,所以η=W有用/W總=Gh/Fs=G/nF=mg/nF,由此可知滑輪組的機(jī)械效率跟距離無關(guān),跟物體受到的重力有關(guān)。因?yàn)樵谑褂没喗M時(shí),做的額外功主要是克服動(dòng)滑輪的重力做的功,所以改變繩子的繞法不會(huì)改變機(jī)械效率,只有動(dòng)滑輪越重即個(gè)數(shù)越多,做的額外功就越多,機(jī)械效率反而低。
答案:C
4.小紅在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時(shí),提出下列假設(shè):
?、贆C(jī)械效率可能跟動(dòng)滑輪重有關(guān)
②機(jī)械效率可能跟被拉物體重有關(guān)
?、蹤C(jī)械效率可能跟被拉物體上升的高度有關(guān)
?、軝C(jī)械效率可能跟承重繩子的段數(shù)有關(guān)
然后小婷設(shè)計(jì)了如圖15-2-3所示的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,進(jìn)行對比來驗(yàn)證小紅提出的假設(shè),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的假設(shè)是( )
圖15-2-3
A.① B.② C.③ D.④
解析:從題中的假設(shè)可以看出,機(jī)械效率可能受多個(gè)因素的影響,在驗(yàn)證其中某個(gè)因素是否影響機(jī)械效率時(shí)要用控制變量法。比較本實(shí)驗(yàn),可以看出實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪相同,物體重相同,而承重繩子的段數(shù)不同。對滑輪組來說,滑輪組的機(jī)械效率跟物體上升的高度無關(guān)。通過比較可以得出答案。
答案:D
5.如圖15-2-4,在“測定滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,如果沒有刻度尺,對于如圖15-2-4所示的滑輪組,只要用彈簧測力計(jì)測出鉤碼受到的重力G,然后_____________拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使重物升高,讀出拉力F的值就可以算出η=____________。
圖15-2-4
解析:對于滑輪組來說,承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為n,那么繩子末端移動(dòng)的距離就是重物移動(dòng)距離的n倍,所以η=W有用/W總=Gh/Fs=G/nF。
答案:勻速 G/5F
6.如圖15-2-5所示,小剛用如圖所示的動(dòng)滑輪,拉著物體M以0.5 m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體重20 N,它受到的摩擦力是物重的0.2倍,水平拉力為25 N。2 s內(nèi)拉力做的功是_________________J,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是_________________。
圖15-2-5
解析:題中是用動(dòng)滑輪拉物體,那么,W有用不等于Gh,因?yàn)橹苯佑檬掷矬w用的力不等于物重,而等于物體受到的摩擦力,所以有用功等于物體受到的摩擦力乘以物體移動(dòng)的距離。根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和速度公式,求出物體和拉力移動(dòng)的距離,根據(jù)總功的計(jì)算方法,求出總功和有用功,再根據(jù)η=W有用/W總求出機(jī)械效率。
答案:50 80%
7.李明在做“測定斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn),他把測得的數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中,并算出了該斜面的機(jī)械效率。
斜面長s/m 斜面高h(yuǎn)/m 物重G/N 拉力F/N 有用功/J 總功/J 機(jī)械效率
0.5 0.25 2 1.5 0.5 0.5 100%
在相互交流中,李洋一眼就看出李明測得的機(jī)械效率是錯(cuò)的,他告訴李明機(jī)械效率不可能為100%。
(1)請你幫李明找找機(jī)械效率為100%的原因是______________,李明測得的實(shí)際機(jī)械效率應(yīng)為_______________。
(2)若李明還用這個(gè)斜面去拉重為5 N的木塊,該斜面的機(jī)械效率將_______________。(選填“變大”“變小”或“不變”)
解析:根據(jù)W總=Fs和W有用=Gh檢驗(yàn)有用功和總功的對錯(cuò),再根據(jù)η=W有用/W總檢驗(yàn)機(jī)械效率的對錯(cuò),并求出正確答案。根據(jù)影響斜面機(jī)械效率的因素,可判斷物體因重發(fā)生變化時(shí)斜面機(jī)械效率的變化。
答案:(1)總功算錯(cuò)了 66.7% (2)變大
8.用一個(gè)動(dòng)滑輪將重600 N的物體勻速拉上高處,拉力應(yīng)不小于____________N,若動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為75%,則拉力應(yīng)為_______________N。
解析:由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可判斷出拉力的最小值以及繩子末端和物體移動(dòng)距離間的關(guān)系,根據(jù)η=W有用/W總=Gh/Fs=G/2F,可求出拉力的大小。
答案:300 400
9.(2010浙江杭州模擬,33)如圖15-2-6所示,小周學(xué)過有關(guān)“機(jī)械效率”的知識后提出了一個(gè)問題:“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒有關(guān)系?”針對這個(gè)問題他做了在斜面上勻速拉動(dòng)物塊的探究實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
圖15-2-6
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 斜面的傾斜程度 物體重G/N 物體上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物體移動(dòng)距離s/m 有用功W有/J 總功W總/J 機(jī)械效率η
1 較緩 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 較陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.1 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),可求出第三次實(shí)驗(yàn)的有用功為______________J,總功為_____________J,機(jī)械效率是___________________;
(2)通過對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,你認(rèn)為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是:斜面越陡,越_________________;
(3)通過對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,你對斜面機(jī)械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是:________。
解析:(1)有用功W有用=Gh=5 N×0.25 m=1.25 J,總功W總=Fs=3.1 N×0.50 m=1.55 J,斜面的機(jī)械效率為η= ×100%=80.6%。
(2)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是:斜面越陡,越費(fèi)力。
(3)分析1、2、3三次實(shí)驗(yàn),可得出:斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān),在其他條件不變的情況下,斜面越陡機(jī)械效率越高。
答案:(1)1.25 1.55 81%或80.6% (2) 費(fèi)力
(3) 斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān),在其他條件
不變的情況下,斜面越陡機(jī)械效率越高
10.(2010四川遂寧模擬,43)如圖15-2-7所示,用滑輪組提起重900 N的物體,繩子自由端拉力F為400 N,重物在20 s內(nèi)勻速上升了10 m。求:
圖15-2-7
(1)物體上升的速度;
(2)提起物體所做的有用功;
(3)滑輪組的機(jī)械效率。
解析:(1)物體上升的速度v= =0.5 m/s。
(2)提起物體所做的有用功W有用=Gh=900 N×10 m=9 000 J。
(3)滑輪組的機(jī)械效率:s=3h=3×10 m=30 m
W總=Fs=400 N×30 m = 12 000 J
η= ×100%=75%。
答案:(1) 0.5 m/s (2)9 000 J (3)75%