《人教版初中物理八年级下册12.3机械效率同步测试(含答案）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版初中物理八年级下册12.3机械效率同步测试(含答案）.docx（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、人教版初中物理八年级下册12.3机械效率同步测试一、单选题（共7题；共14分）1.关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）A.物体受力且运动时，力对物体就做了功B.功率大的机器做功一定多C.功率大的机器做功就快D.做功快的机器其机械效率一定高2.如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1 ， 机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2 ， 机械效率为2 若不计绳重与摩擦，则（ ）A.W1=W2 1=2B.W1W2 12C.W1W2 12D.W1W2 123.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，把相同的重物匀速提升相同的高度若不计绳重及
2、摩擦，下列说法正确的是A.绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同B.绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同C.绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D.绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等4.如图所示，小华用此滑轮组将重为3N的物体匀速提升0.1m所用时间为2s，所用的拉力为1.2N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A.绳子自由端移动的速度为0.05m/sB.拉力F的功率0.36WC.滑轮组的机械效率约为83.3%D.匀速上升过程中物体的机械能不变5.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时， 则
3、（）A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.乙吊车的电动机做的额外功较多C.甲吊车的电动机做的总功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同6.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）A.1s2s内，拉力F做的功是187.5JB.0s1s内，地面对物体的支持力是10NC.2s3s内，拉力F的功率是100WD.2s3s内，滑轮组的机械效率是62.5%7.工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
4、把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，工人所做的总功是250J则下列选项错误的是 （ ）A.拉力大小一定是125NB.有用功一定是150JC.滑轮组的机械效率一定为60%D.动滑轮重一定是100N二、多选题（共5题；共15分）8.小庆家买了新楼房，为了搬运装修材料，设计了如图所示的滑轮组，已知动滑轮和装货物的箱子共重100N，一次提升重500N的材料到12m高的楼上，绳重和摩擦忽略不计，则此过程中，下列说法正确的是（ ）A.工人提升重物时，绳上的拉力为300NB.工人做的有用功是6000JC.工人做的总功是10800JD.滑轮组的机械效率为83.3%9.如图所示的滑轮组，每个滑轮重5
5、0N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（）A.作用在绳自由端的拉力F为125NB.在2s内做的有用功为900JC.该套装置的机械效率为90%D.若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小10.工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的 0.4 倍。在此过程中下列说法不正确的是（ ） A.绳子自由端沿水平方向移动了4mB.物体受到的拉力为750NC.拉力F的功率为375WD.该滑轮组的机械效率一定小于100%11.如图所示
6、，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A.绳子自由端移动的距离为3mB.有用功为400JC.拉力F的功率为9WD.物体与地面间的滑动摩擦力为72N12.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图丁所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）。A.0-1s内，地面对物体的支持力是10NB.1-2s内，拉力做
7、的功是187.5JC.2-3s内，拉力的功率是100WD.2-3s内，滑轮组的机械效率是83.3%.三、填空题（共5题；共13分）13.滑轮组将重500N的物体，举高80cm的过程中，机械效率为80，则此过程中有用功为_J，额外功为_J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮重_N，当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为_。 14.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面的推力是300N，斜面的机械效率是75%则在此过程中，推力做的总功是_J，重物所受摩擦力为_N，物体的重力为_N. 15.如图，手用F1的力直接将物体匀速提升h，若借助滑轮组把物体匀速提升相同高度
8、，F2做功为100J，若滑轮组机械效率为30%，则F1做功为_J 16.一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m，起重机做的有用功是_J。若起重机做的额外功是9 600 J，则机械效率是_，起重机的功率是_W。 17.用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s(不计绳重、摩擦及阻力，水1103 kg/m3 ， g10 N/kg)则物体浸没在水中时受到的浮力为_N；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为_； 四、计算题（共2题；共30分）18.利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的
9、实心物体A打捞上来，物体A的密度为9.0103Kg/m3 ， 体积为100dm3。在5000N的拉力F作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg。求： （1）物体A受到的浮力。 （2）拉力F做功的功率。 （3）滑轮组的机械效率。 19.如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了残疾人专用通道（如图所示），其实质是斜面小明将重750N的人和轮椅沿8m长的斜面推上1m高的平台，沿斜面所用的推力为125N，所用时间为10s试求： （1）该斜面的机械效率 （2）推力的功率 （3）若斜面的机械效率为 ， 将轮椅匀速推上斜面时所需的推力为F ， 轮椅与
10、斜面间的摩擦力为f ， 试推导：f（1-）F 五、实验探究题（共2题；共27分）20.如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。 实验次数钩码的重力G/N钩码提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率/%120.10.90.374240.11.60.383360.10.3（1）小明用弹簧测力计沿_方向匀速提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。第3次拉力示数如图所示，则表格中处的数值是_，处的数值是_。 （2）从表中可得结论：用相同滑轮组提升钩码时，滑轮组的机械效率与_有关。 （3）小红想对上述机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率。这种做法_（选填“正确”或“错误”
11、）原因是：_。 （4）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法。汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。请你指出以下三种提高效率的方法中，方法_是与本实验同理的。 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员。方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。21.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图已知井深12m，物体重G=6103N，汽车重G车=3104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
12、（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？答案解析部分一、单选题1.【答案】 C 【解析】【解答】解：A、说法错误，若物体运动的方向与受力方向垂直，则力对物体没有做功；B、说法错误，功率大的机器只有说明它做功快，而不一定做功多；C、说法正确；D、说法错误，做功快的机器只能说明功率大，而机械效率不一定高故选C【分析】根据做功的条件、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值2.【答案】 D 【解析】【解答】解：因为小明分别用甲、乙两滑轮把同
13、一袋沙从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低即W1W2 ， 12 D符合题意.故答案为：D【分析】理解总功包括有用功和额外功，本题中有用功相等，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，和甲额外功不同，故机械效率不同.3.【答案】 C 【解析】【分析】不计绳重及摩擦，拉力 F=1n(G物+G轮)， n1=2,n2=3 ， 绳子受的拉力： F1=12（G物+G轮）， F2=13（G物+
14、G轮） ， F1不等于 F2 ， 动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有=G轮h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，=W有/W总 ， 滑轮组的机械效率相同，故A、B错；绳子自由端移动的距离 S=nh,n1=2,n2=3 ， 提升物体的高度h相同， S1=2h,S2=3h ， S1S2 ， 拉力做的功： W1=F1S1=12（G物+G轮）2h=（G物+G轮）h W2=F2S2=13（G物+G轮）3h=（G物+G轮）h， W1=W2 ， 故C正确、D错故选C【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关
15、键在于确定额外功相等4.【答案】 C 【解析】【解答】解：（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：s=nh=30.1m=0.3m，绳子自由端移动的速度：v=0.15m/s，故A错误；（2）有用功：W=Gh=3N0.1m=0.3J，总功：W总=Fs=1.2N0.3m=0.36J，拉力的功率：P=0.18W，故B错误；滑轮组的机械效率：=100%=100%83.3%，故C正确；（3）匀速上升过程，物体的质量不变、速度不变、高度变大，所以，物体的动能不变、重力势能增大，机械能增大，故D错误故选C【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，利用速度公式求出绳子自由端移
16、动的速度；（2）不计绳重及摩擦，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用P= wt求出拉力的功率，根据=100%求出滑轮组的机械效率；（3）物体的动能和势能统称为机械能，分析机械能是否变化，就要看物体的速度、高度、质量是否变化5.【答案】 B 【解析】【分析】甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高，说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比值比乙吊车大；把相同质量的物体提高相同的高度，根据公式W有用=Gh=mgh可知：两辆吊车所做的有用功相同；机械效率不同，是因为做的额外功不同，导致总功不同。【解答】A、分析知甲乙吊车做的有用功相同此选项错误，不符合题意；B、两辆吊车做的有用功相同，乙吊车做
17、的额外功较多，所以乙的效率较低此选项正确，符合题意；C、已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾此选项错误，不符合题意；D、两吊车做的有用功相同，如果总功也相同，则机械效率相同此选项错误，不符合题意。故选B。【点评】解决本题的关键是对机械效率公式和对有用功的理解效率大小要根据计算公式判断。6.【答案】 A 【解析】【解答】滑轮组绳子的股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h，（1）由图甲可知，在01s内，拉力F拉=30N，图乙可知，此时物体的运动速度为0，物体处于静止状态。物体受重力G和绳子向上的拉力F，地面对重物的支持力F支=G-F=G-（3F拉-G动）=100N
18、-90N+G动=G动+10N，B不符合题意.（2）在12s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m，拉力F的作用点下降的距离为s2=3h2=31.25m=3.75m，拉力F做的功W=F2s2=50N3.75m=187.5J，A符合题意；（3）由图可知，在23s内，重物做匀速运动，v3=2.5m/s，拉力F3=40N，绳子自由端移动速度v=3v3=32.5m/s =7.5m/s，拉力的功率P总=F3v=40N7.5m/s=300W，故C错误。 =W有用W总100%=Gh3F3h3=100N40N3=83.3% ，D不符合题意.故答案为：A.【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子
19、股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉 ， 物体静止，设滑轮组对物体的拉力F，其关系为F拉=13（F+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F；（2）由F-t图象得出在23s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率（3）由F-t图象得出在12s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功7.【答案】 A 【解析】【解答】由
20、以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，机械效率都是80%；故B、C、D都正确；但拉力不同，故A错误故选A【分析】由题知，用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有下图两种绕法，n=3或n=2；知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；又知道总功，利用W=FS求出拉力F，利用效率公式求机械效率，不计绳重和摩擦，根据F=1n（G物+G轮)求动滑轮重本题是一道综合题，最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断本题的关键有二：一是两种绕法n的确定，二是不计摩擦和绳重时，F=1n（G物+G轮)二、多选题8.【答案】A,B,D 【解析】【解答】
21、A、由图知，两段绳子承重，绳重和摩擦忽略不计，则绳端的拉力：F=12(G+G动)=12(500N+100N)=300N ，A符合题意；B、工人做的有用功： W有用=Gh=500N12m=6000J ，B符合题意；C、拉力端移动的距离： s=2h=212m=24m拉力做的总功： W总=Fs=300N24m=7200J ，C不符合题意；D、滑轮组的机械效率：=W有用W总=6000J7200J100%83.3% ，D符合题意。故答案为：ABD。【分析】绳重和摩擦忽略不计，拉力F=1n（G+G轮+箱）；利用W=Gh求拉力做的有用功；拉力端移动距离s=nh，利用W=Fs求拉力做的总功；滑轮组的机械效率等
22、于有用功与总功之比.9.【答案】 B,C 【解析】【解答】解：A、物体受到的重力为G=mg=45kg10N/kg=450N；由图知：承担物重的绳子有3段，作用在绳子自由端的拉力为F=13（G+G动）=13（450N+50N）167N此选项错误；B、拉力做的有用功为W有用=Gh=450N2m=900J此选项正确；C、拉力做的总功为W总=Fs=Fnh=500N332m=1000J，滑轮组的机械效率为=100%=900J1000J100%=90%此选项正确；D、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高此选项错误故选B、C【分析】已知物体质量，可
23、以得到重力；不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的n分之一；已知物重和上升高度，利用W有用=Gh得到有用功；已知物体上升的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力和绳子自由端移动的距离，可以得到总功；已知有用功和总功，可以得到滑轮组的机械效率；在动滑轮重一定时，物重越大，滑轮组的机械效率越高10.【答案】 C,D 【解析】【解答】A、由图可知，n2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离snsA22m4m，A不符合题意；B、物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力FAf0.4G0.41500N600N，B不符合题意；C、拉力F做的功W
24、总Fs375N4m1500J，则拉力F的功率P W总t1500J4s 375W，C符合题意；D、该滑轮组克服摩擦做额外功，故该滑轮组的机械效率一定小于100%，D符合题意。故答案为：CD。【分析】根据滑轮组的工作特点，计算拉力的大小，根据拉力和移动的距离的乘积计算功的大小，功和时间的比值计算功率，滑轮组的机械效率都小于1.11.【答案】A,C,D 【解析】【解答】由图知道，滑轮组绳子的有效段数是：n=3，所以绳子自由端移动的距离是：s绳=3s物=3v物t=30.1m/s10s=3m，A符合题意；拉力做的功是：W总=Fs绳=30N3m=90J，拉力做功的功率是：P=W总/t=90J/10s=9W
25、，由于滑轮组的机械效率为80%，所以有用功是：W有=W总 =80%90J=72J，B不符合题意， C符合题意；且有用功是：W有 =fs物 ，拉力做的总功是：W总=Fs绳 ， 又因为=W有/W总=fs物/Fs绳=fs物/Fns物=f/nF ， 所以物体与地面间的滑动摩擦力是：f=3F=80%330N=72N，D符合题意，故答案为：ACD。【分析】根据s=vt求出10s内物体移动的距离，再依据s=nh求得绳子自由端移动的距离；根据W=Fs求出拉力做的功；再结合机械效率求得有用功；根据P=Wt求出拉力F的功率；滑轮组克服物体摩擦力做的功为有用功，根据=求出物体A受到水平地面的摩擦力.12.【答案】B
26、,D 【解析】【解答】A. 由图可知，三段绳子拉着动滑轮，2-3s内，物体做匀速直线运动，受力平衡，根据 F=1n(G+G动) 可得，动滑轮的重为： G动=3F3-G=340N-100N=20N ，01s内，动滑轮向上的拉力为： F=3F1-G动=330N-20N=70N地面对物体的支持力等于： F支=G-F=100N-70N=30N ，A不符合题意；B. 由图知，12s内物体升高了1.25m，拉力做的功为：W=F2s2=50N31.25m=187.5J ，B符合题意；C. 23s内，物体做匀速直线运动，拉力做功的功率为：P3=3F3v3=340N2.5m/s=300W ，C不符合题意；D.
27、2-3s内，滑轮组的机械效率是：=W有用W总=GhnFh=GnF=100N340N100%=83.3% ，D符合题意；故答案为：BD。【分析】拉力F移动的距离s=nh；设滑轮组对物体的拉力F，其关系为F拉=1n（F+G动）；由F-t图象得出在23s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率；由F-t图象得出在12s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.三、填空题13.【答案】 400；100；125；76
28、.2% 【解析】【解答】根据W=FS得： W有=Gh=500N0.8m=400J；因 =W有W总 得：W总=W有=400J80%=500J ；W额=W总-W有=500J-400J=100J；若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则W额=G动h，G动=W额h=100J0.8m=125N ；当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率=W有W总100%=GG+G动100%=400N400N+125N100%=76.2% 。 【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，根据有用功和机械效率计算总功和额外功，根据额外功计算滑轮重力，利用物体重力和滑轮重力可以计算机械效率。14.【答案】 1200；75；900
29、 【解析】【解答】根据推力和斜面长度计算总功为W总=Fs=300N4m=1200J，根据机械效率可以计算有用功为W有=W总=1200J75%=900J ， 结合斜面的高度计算物体重力为G=W有h=900J1m=900N ， 额外功为W额=W总-W有=1200J-900J=300J，根据斜面长度计算摩擦力为f=W额s=300J4m=75N。 故答案为：1200；75；900. 【分析】根据力和距离的乘积计算总功，利用总功和机械效率计算有用功，利用额外功和斜面长计算斜面上的摩擦力。15.【答案】 30 【解析】【解答】解： 借助滑轮组把物体匀速提升相同高度，F2做功是总功，即W总=100J，由=
30、W有W总 可得，使用滑轮组做的有用功：W有用=W总=30%100J=30J；手用F1的力直接将物体匀速提升h，此过程是克服物体的重力做功，且物重和提升高度不变，所以F1做功等于用滑轮组做的有用功，即W1=W有用=30J故答案为：30【分析】直接将物体提起做的功是有用功，利用滑轮组将物体提起时拉力做的功是总功；根据= W有W总 可计算有用功16.【答案】 1.44104；60%；2400 【解析】【解答】（1）起重机做的有用功： W有用=Gh=3600N4m=1.44104J ；（2）起重机做的总功： W总=W有+W外=1.44104J+9.6103J=2.4104J； 则机械效率： =W有用W
31、总=1.44104J2.4104J100%=60% ；（3）起重机的总功率： P=W总t=2.4104J10s=2400W 。 故答案为：1.44104J；60%；2400。【分析】（1）利用 W=Gh 求起重机做的有用功；（2）总功等于有用功与额外功的和，机械效率等于有用功与总功之比；（3）利用 P=Wt 求起重机的总功率17.【答案】 120；80% 【解析】【解答】（1）由图甲可知，n2，则拉力F拉绳的速度v2vA21m/s2m/s；由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P420W，由PFv得，绳子自由端的拉力：F Pv 420W2m/s 210N；不计绳重、摩擦及阻力，拉力F 12
32、 (GA+G轮)，A的重力：GA2F - G轮2210N-60N360N；由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率P300W，由PFv得，绳子自由端的拉力：F Pv300W2m/s 150N，不计绳重、摩擦及阻力，拉力F 12 (GA - F浮+G轮)，解得：F浮120N；（2）物体浸没在水中的机械效率： W有用W总 100% (GA-F浮)h(GA-F浮+G轮)h 100% 360N-120N360N-120N+60N 100%80%。 【分析】根据功率和时间的图像可知不同时刻的功率大小，结合功率的计算求拉力大小，结合动滑轮重力计算物体重力，当物体浸没在液体中时同样可以计算拉力，从而可以计算浮
33、力的大小，当物体受到浮力时，要利用绳子对物体的拉力做的功和此时绳上拉力做功的比值计算机械效率。四、计算题18.【答案】 （1）解： 根据排开水的体积计算浮力为F浮=液gV排=1.0103kg/m310N/kg10010-3m3=1000N； （2）解：滑轮组由2股绳，则绳子拉长的长度为s=2h=22m=4m，拉力做的功为W总=Fs=5000N4m=2104J ， 拉力的功率为P=W总t=2104J2s=1104W；（3）解：物体的重力为G=AVVg=9.0103kg/m310010-3m310N/kg=9000N ， 对物体做的有用功为W有=G-F浮h=9000N-1000N2m=1.6104
34、J ， 机械效率为=W有W总100%=1.6104J2104J100%=80% 【解析】【分析】（1）根据物体排开的液体的体积计算受到的浮力；（2）根据拉力和绳子拉长的长度计算总功，功和时间的比值计算功率；（3）利用物体的密度、体积计算质量和重力，根据重力和浮力的差计算滑轮对物体的力，结合物体移动距离计算对物体做的有用功，利用有用功和总功的比值计算机械效率。19.【答案】 （1）解：推力做的有用功：W有用=Gh=750N1m=750J， 总功：W总=Fs=125N8m=1000J，斜面的机械效率：= W有用W总=750J1000J =75%答：该斜面的机械效率为75%；（2）解：推力的功率：P
35、= W总t=1000J10s =100W 答：推力的功率为100W（3）解：利用斜面做的额外功W额fs ， 有用功W有=W总-W额=Fs-fs ， 斜面的机械效率：= W有W总=Fs-fsFs ，解得：f=（1-）F答：推导过程同上【解析】【分析】（1）推力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率； （2）物体做匀速运动，受到的力是平衡力，利用二力平衡分析外力的大小；结合物体的速度，利用公式P=Fv求解物外力的功率； （3）结合第一问求解的机械效率求解摩擦力即可。五、实验探究题20.【答案】 （1）竖直；2.3；87（2）钩码重（3）错误；滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均
36、值无意义（4）方法一 【解析】【解答】解：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小； 图中测力计的分度值为0.1N，示数2.3N，即表格中处的数值是2.3；第3次实验的机械效率为： W有W总 100% GhFs 100% 6N0.1m2.3N0.3m 100%87%，即表格中处的数值为87；（2）由表中数据可知，同一滑轮组将不同钩码提升相同的高度，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高，由此可知：滑轮组的机械效率与钩码重有关；（3）这种做法错误，因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义。（4）由表中数据可知，同一滑轮组将不同的重物
37、提升相同的高度，提升物体越重，机械效率越高；即对同一滑轮组，增加提升物体的重力可提高机械效率；方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故符合题意；方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故不符合题意。方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增大机械效率的，故不符合题意，故方法一是与本实验同理的。故答案为：（1）竖直；2.3；87；（2）钩码重；（3）错误；滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义；（4）方法一。 【分析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧
38、测力计，结合分度值读出弹簧测力计的示数（拉力大小），再利用 W有W总 100% GhFs 100%计算第3次实验的机械效率. （2）结合表格数据，利用控制变量发得出结论. （3）由于滑轮组的机械效率不是一个固定值，多次测量取平均值无意义. （4）对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率，据此分析.21.【答案】 （1）n=3，s=3h=312m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：W=Fs=2.2103N36m=7.92104J；（2）滑轮组
39、的机械效率：滑轮组的机械效率：=100%=GhFs100%=GhF3h100%=G3F100%=6103N32.2103N100%90.9%；（3）v物=13v=133m/s=1m/s，由v=st得，将物体由井底拉至井口需要的时间：t物=12m1m/s=12s；（4）牵引力：F牵=F+f=F+0.1G车=2.2103N+0.13104N=5.2103N，拉力做功功率：P=Wt=Fst=Fv=F牵v汽=5.2103N3m/s=1.56104W【解析】解答：（1）n=3，s=3h=312m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：W=Fs=2.2103N36m=7.92104J；（2）滑轮组的机械
40、效率： （3） 由 得，将物体由井底拉至井口需要的时间：牵引力：F牵=F+f=F+0.1G车=2.2103N+0.13104N=5.2103N，拉力做功功率：答：（1）汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了 J的功；（2）滑轮组的机械效率为90.9%；（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要12s；（4）汽车牵引力为 N，牵引力的功率为 W分析：由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=3h；（1）知道拉力大小，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；（2）总功（1）中已求出，知道物体重，利用W有=Gh求提升物体所做的有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；（3）汽车运动的速度即绳子自由端移动的速度，利用 可求，又知井深，再利用速度公式变形可求时间；（4）根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小，然后利用 计算拉力做功功率第 18 页 共 18 页