华东师大版九年级科学上册 5.3功与机械效率

1 功与机械效率 一：选择题 1 ．体育课上两位同学进行爬杆比赛,假如他们先后从同 一根杆的底端匀速爬到顶端.如果要粗略比较一下两 人做功的大小,需要知道的物理量是（ ） A．爬杆的速度 B．爬杆的时间 C．两人的体重 D．杆的具体高度 2 ．如图所示,将同一个物 体分别沿无摩擦的斜 面 AO 、BO 匀速 从 A．B 拉到 O 点,所用 拉力为 和 ,拉力 做的功分别为 和 ,则下述判断正确的是 （ ） A． , B． , C． , D． , 3 ．分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同 的高度,做的有用功（ ） A．杠杆最多 B．动滑轮最多 C．滑轮组最多 D．一样多 4 ．下列有关机械效率的说法中,正确的是（ ） A．机械做的有用功占总功的比例越大,机械效率越高 B．机械做的有用功越多,机械效率越高 C．机械效率越高越省力 D．机械的功率越大,机械效率越高 5 ．甲、乙两台机械,甲的机械效率是 80%,乙的机械效率 是 60%,若提起相同的重物到同一高度,则（ ） A．使用甲机械做功省力 B．使用甲机械做功多 C．使用甲机械做的额外功少 D．以上说法都不对 6 ．足球运动员用 150N 的作用力,将重 4.5N 的足球踢出, 足球沿水平场地向前运动的最大距离为 200m,则足球 沿水平场地向前运动的过程中运动员对足球所做的 功为（ ） A．3000J B．90J C．3090J D．0 7 ．一只重 500N 的箱子放在水平地面上,甲学生用 100N 的水平力将箱子水平移动 10m,乙学生把这只箱子匀 速提高 2m,那么,他们做功的大小是（ ） A．相等 B．甲学生做功多 C．乙学生 做功多 D．条件不够,无法确定 8 ．用四只完全相同的滑轮和两根相同的 绳子组成如图 5 所示的甲、乙两个滑 轮组,不计绳子与滑轮的摩擦（ ） A．甲较省力且机械效率较高 B．乙较省力且机械效率较高 C．两个滑轮组省力程度不同,机械效率 相同 D．两个滑轮组省力程度相同,机械效率 不同 9 ．某人用力把一个重 10N 的冰块水平抛出,冰块在水平 的冰面上滑行 40m 远停下来.则冰块在滑行过程中 （ ） A．人对冰块做了 400J 的功. B．重力对冰块做了 400J 的功. C．人和重力都没有对冰块做功. D．以上说法都不对. 10．关于机械效率,下面说法正确的是（ ） A．功率越大的机械,其机械效率就越高 B．由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于 1 C．机械效率越低的机械,做功就越少 D．机械效率高的机械,其做的有用功就越多 11．如图 4 所示的几个情形中,所提到的力没有做功的是 ( ) 12．甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶,它们的牵引力 F 甲∶F 乙=3∶1,速度 V 甲∶V 乙=4∶1,车重 G 甲∶G 乙=2∶1, 则在相等时间内牵引力做的功 W 甲∶W 乙为:（ ） A．3∶1; B．6∶1 ; C．12∶1 ; D．24∶1. 13．如图 4 所示,B 物体在拉力 F 的作用下 向左运动,在运动的过程中 A．B 间有 相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的 情况是（ ） A．A．B 都克服摩擦力做功 B．摩擦力对 A 不做功,B 克服摩擦力做功 C．摩擦力对 A 做功,B 克服摩擦力做功 D．摩擦力对 A．B 都不做功 14．水平地面上有一个重为 100N 的物体,用 10N 的水平推 力使其沿力的方向匀速运动了 30m,则此过程中: （ ） A．重力做了 3000J 的功 B．地面对物体向上的支持力为 10N C．推力做了 300J 的功 D．摩擦力为 100N 15．重为 G 的均匀硬棒悬于 O 点成竖 直,现在下端施一水平拉力 F,让棒 缓慢转过θ角,如图,则棒在转动过 程中:（ ） A．拉力做功,拉力逐渐增大; B．拉力做功,拉力逐渐减小; 2 C．拉力不做功,拉力逐渐增大 D．拉力不做功,拉力逐渐减小. 二：填空题 16．一个质量为 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) 17．如图所示的机械中,如果所用的动力为 F,将重为 G 的 物体匀速提升 h m,图(a):W 总=_________,W 有 =_________,η=_________;图(b):W 总=_________,W 有 =_________,η=_________;图(c):W 总=_________,W 有 _________,η=_________. 18．如图所示,A 物重 100N,在力 F 的作用下,以 5cm/s 的速 度在水平面上匀速向右运动,此时弹簧秤的示数为 10N,则 A 物体受到的摩擦力是_________N;拉力 F 为 _________N;拉力在 10s 内所做的功为_________J. 19．一个人用动滑轮把重力为 400 N 的货物提高 4 m,人对 绳的拉力是 240 N,则有用功是_________,总功是 _________,动滑轮的机械效率是_________. 20．如图所示,用动滑轮将重为 900N 的物体 匀速提升 2m,不计摩擦和滑轮重,所施加 的拉力 F=_______N,这一过程中拉力 F 做功______J. 21．重为 1000N 的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速 前进 10m,小车所受阻力为车重的 0.3 倍,则拉力对小 车做的功为_________J;小车重力做的功为 __________J. 22．如图所示,斜面长 5m,高 1m,工人用沿斜面方向 400N 的力把重 1600N 的集装箱匀速推到车上, 推力对集装箱做的功是__________J,斜面的机械效 率是___________. 23．在著名作家几米的漫画《向左走,向右走》 中,如图所示箱子相对__________是运动 的;男孩提着重 15N 的小提琴水平向左匀 速走了 100m,女孩用 5N 的水平拉力拉箱 子向右匀速走了 100m,他们中,对物体做功的是 ___________(选填“男孩”或“女孩”),做的功是 __________J. 24．在测滑轮组的机械效率实验中,某同学用如图所示安 装好滑轮组,物重为 G(每个轮都相同,摩擦力不计), 试比较甲、乙两图中,机械效率较高的是 _________; 拉力较小的是:_______;在甲图中,如果 增大物重G,机械效率将________(填“增大”、“减小”、 “不变”) 25．将重物从长 4m、高 1m 的斜面底部匀速推上斜面的 顶端.已知沿斜面所用的推力是 300N,斜面的机械效 率是 75℅,则推力做的总功为________J,推力做的有 用功为_______J,物体所受的重力为_________N. 三：实验探究 26． (1)小明和小红在探究“浮力的大小等于什么?”的实验 中,做了如下(图)测量: 写出以上探究中,不重复操作的合理顺序____________(只 填代号),四步实验中弹簧测力计的示数 F1、F2、F3、F4 之间的大小关系是_________________,通过探究,得出的 结论是 F 浮= G 排. (2)小明和小红将不同的实心物块浸没在液体中并松手后, 发现有的物块上升至液面,有的物块下降至容器底部.为了 研究实心物块的质量和体积对此现象的影响, 他们分别 用甲、乙两种不同的液体做实验.表一、表二是他们记录 的实验数据及观察到的实验现象. 3 表一:液体甲(质量为 8.0 kg,体积为 8.0×lO-3 m 3) 实验序 号 物 块 质量 (×10-3kg) 体积 (×10-6m3 ) 现 象 1 A 7.5 30 上升至液面 2 B 25.2 42 上升至液面 3 C 24.3 27 上升至液面 4 D 21.6 12 下降至底部 5 E 91.8 34 下降至底部 表二:液体乙 (质量为 6.4 kg,体积为 8.0×lO-3 m 3) 实验序 号 物 块 质量 (×10-3kg) 体积 (×10-6m3 ) 现 象 6 A 7.5 30 上升至液面 7 B 25.2 42 上升至液面 8 C 24.3 27 下降至底部 9 D 21.6 12 下降至底部 10 E 91.8 34 下降至底部 小明分析以上的数据及现象,发现物块C漂浮在液 体甲中所受的浮力是_______N,物块 C 浸没在液体 乙中所受的浮力是________N;(g 取 10N/kg) 他们进一步综合分析表一、表二中的数据及现象, 归纳得出结论:当物块的质量与体积的比值_____ 液体的质量与体积的比值时,液体中的物块就 ______;当物块的质量与体积的比值_____液体的 质量与体积的比值时,液体中的物块就______.(均 选填:“大于”、“小于”、“等于”、“上升”或“下降”) 27．用图所示的装置来测滑轮组的机械效率. (1)实验要求,用弹簧测力计拉动绳端时, 拉力的方向应________,并使物体______ 上升. (2)若弹簧测力计移动 15cm,则物体移动 _______cm. (3)若被提升的物体是钩码,每只钩码重为 2N,每只滑轮重为 0.5N,弹簧测力计读数 是 2.5N,则拉力做的额外功是_______.滑 轮组的机械效率是________. (4)若再加挂一只钩码重做实验,所测的机械效率与前 一次相比将______.(选填“相同”或“变大”“‘变小”). 28．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据 如表所示,实验装置如下图: 物理量 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% (1)通过表中数据可分析出实验 1 是 用________(填“甲”或“乙”)图做的实 验,实验 2 是用_________(填“甲”或 “乙”)图做的实验. (2)请将表中空白处填上恰当的数 据.(百分号前保留整数) (3)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___________. (4)比较实验 1 和实验 3 可得正确结论:使用同 一滑轮组,________________________,可以提 高滑轮组的机械效率. 四：计算 29．如图表示一个楼梯,楼梯上面有一个平台.楼梯的斜坡 长 L=5m,平台高 h=4m,平台长 s=3m.某人手提质量 为 25kg 的水桶沿楼梯上楼,然后走到平台右端.这一 过程中人做了多少功? 30．马拉着重 I04N 的车在水平公路上匀速前进,30min 走 了 5.4km,车在前进过程中受的摩擦阻力是 1000N. 问: (1)马拉车前进的速度是多大? (2)马对车的水平拉力是多大?马在这段时间内对车做 4 了多少功? 31．采用如图的滑轮组,站在地面上用较省力的方法将装 修材料运送到二楼窗口处. (1)请你帮助小明把滑轮组的绕线方法画出. (2)若装修材料重 600N,把它运送到 4m 高的二楼窗 口处,小明需要做多少功?(滑轮重、绳重及摩擦均不 计) 32．如图 18,是用绳子从水中提升重物的情 景.若已知物体的质量为 250kg、体积 为 0.1m3,g 取 10N/kg.求: (1)物体的重力和物体浸没在水中排开 水的重力. (2)物体浸没在水中所受的浮力和缓慢提升物体时绳 子所受的拉力. (3)凭你的力气无法直接将该物体提出水面.请你运用 所学知识提出解决措施,并在图 18 中画出具体措施的 示意图. 5 参考答案 一：选择题 1. C 2. B 3. D 4. A 5. C 6. D 7. A 8. C 9. C 10. B 11. D 12. C 13. B 14. C 15. A 二：填空题 16. 89 17. 3Fh Gh G/3F 4Fh Gh G/4F FL Gh Gh/F L 18. 10 20 5 19. 1600 J 1920 J 【D】83．3% 20. 300 1800 21. 3000 0 22. 2000、80% 23.地面女孩 500J 24.甲 乙 增大 25. 1200;900;900 三：实验探究 26. (1)上、中、下三空分别为 71、0.6、0.7; (2)B; (3)高(或大); (4)斜面的粗糙程度(或粗糙程度) 27. (1)竖直向上 匀速 (2)5 (3)0.025J 【D】80．% (4) 变大 28. (1)甲乙 (2)57% 83% (3)越低 (4)提升重物越重(增加钩码重力) 四：计算 29. 1000J. 30. (1)10.8Km/h 1000N 5．4×106J 31. 32. (1)2.5×103N 1×103N (2)1.5×103N (3)如利用滑轮 组等图略