沪科版八年级物理下册同步测试--第10章 第5节 机械效率 第2课时 机械效率的测量

第2课时机械效率的测量
知识点 1 机械效率的测量
1．如图10－5－12所示,在测量动滑轮机械效率的实验中,下列要求错误的是( )
A．弹簧测力计必须先校零
B．弹簧测力计必须竖直向上拉
C．弹簧测力计必须在静止时读数
D．实验时装置旁的直尺必须竖直放置
图10－5－12
2．如图10－5－13所示是测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重力为
6 N.
(1)实验时要竖直向上________拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为________N.若钩码上升的高度为10 cm,则有用功是________J.该滑轮组的机械效率为________.
(2)若仅减少钩码的个数,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”).
3．下表是小明测一滑轮组的机械效率时收集的有关数据.
图10－5－14
(2)将表中的数据补充完整.
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其他额外功将________(选填“变大”“变小”或“不变”).进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与________和__________有关.
(4)第一次实验中,钩码上升0.1 m所用的时间为1.5 s,则动力的功率为________W.
知识点 2 提高机械效率的方法
4．采取下列措施,可以提高机械效率的是( )
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
5．用一滑轮组提升重物,不计摩擦,下列方法中可以提高滑轮组机械效率的是( )
A．改变绕绳方法
B．增加重物的提升高度
C．减小重物的提升高度
D．增加提升重物的重力
6．如图10－5－15所示,钩码总重2 N,图甲中弹簧测力计的示数为________N时,可以将钩码匀速向上提升(不计摩擦和绳重).如果把滑轮改成图乙所示,提升同样的钩码,机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”).
图10－5－15
7．某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他做了如图10－5－16所示的实验,并测算了各次实验装置的机械效率.关于他的实验过程,下列说法中不正确的是( )
图10－5－16
A．根据①、②两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B．根据②、③两次实验可知：同一滑轮组提起物重越大,机械效率越低
C．根据该同学的探究结论可知,适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率
D．为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
8．在“测滑轮组的机械效率”实验中,对于钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,下列说法错误的是( )
A．h和s都由尺测出
B．只需用尺测出h,对于已组合好的滑轮组,s可以根据测出的h算出来
C．h和s都不用测出具体数值,对于已组合好的滑轮组,h和s的比值是可以知道的,而知道这个比值再结合测得的G、F就可算出η
D．h和s都不用测出具体数值,对于已组合好的滑轮组,h＝ns,而知道这个关系再结合测得的G、F就可算出η
9．小李在测定某滑轮组的机械效率时,得到下表中的两组数据：
(1)
(2)该实验采用的实验装置图是图10－5－17中的________(选填“甲”或“乙”).
图10－5－17
(3)小李想到计算机械效率还可用η＝
Gh
（G＋G动）h
,于是用弹簧测力计测得动滑轮重,代入上式计算后
发现比实际测得的机械效率值偏大,是因为额外功除了克服动滑轮重力做功以外,在此实验中还要克服
________________做功.
(4)为了减小测量时产生的误差,小李认为滑轮组的机械效率应该取两次测量的平均值,你认为他的观点是________(选填“正确”或“错误”)的.
10．用图10－5－18中的装置探究“斜面的机械效率”,实验记录如下表
.
图10－5－18
(2)根据图中测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为________%.由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时,__________越小,机械效率越高.
(3)
第
1
次
实
验
中
,
木
块
所
受
摩
擦
力
为
________________________________________________________________________N.
11．2018·临沂 小明用如图10－5－19所示的动滑轮提起140 N 的水桶,动滑轮重20 N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为________N ；如果向水桶内再加入40 N 的水,提起时动滑轮的机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
图10－5－19
12．2017·河池 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图10－5－20甲、乙所示,实验数据记录如下：
图10－5－20
(2)图乙中弹簧测力计的示数为________N,表格中②处数据应为________.
(3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率________(选填“变大”“不变”或“变小”).
详解详析
1．C [解析] 弹簧测力计使用前必须先校零,故A 正确,不符合题意；竖直拉动时才能保证拉力的力臂正好是动滑轮的直径,故B 正确,不符合题意；实验时,应使弹簧测力计做匀速直线运动,若在弹簧测力计静止时进行读数,则减小了一部分由于摩擦造成的额外功,因此得出的机械效率与实际值相比偏高,故C 不正确,符合题意；要测物体上升的高度和绳端移动的距离,装置旁的直尺必须竖直放置,故D 正确,不符合题意.
2．(1)匀速 2.4 0.6 83.3% (2)减小 3．(1)如图所示
(2)66.7% (3)变大 物重 摩擦力 (4)0.14
[解析] (1)绳子末端移动的距离是物体移动距离的3倍,可知动滑轮是由3股绳子拉起,根据“奇动偶定”的原则画出绳子的绕法.
(2)机械效率：η＝W 有W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝4 N ×0.1 m
2 N ×0.
3 m ×100%≈66.7%.
(3)当物重增加时,摩擦力会变大,所以克服摩擦力所做的额外功会变大. (4)物体上升0.1 m,绳子末端要上升0.3 m, P ＝W t ＝Fs t ＝0.7 N ×0.3 m
1.5 s ＝0.14 W. 4．C 5.D 6．2 减小 7.
B [解析] ①、②两次实验中绳子的绕法不同,提升物重相同,机械效率都是70%,说明滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,故A 正确；②、③两次实验是同一滑轮组,提升的物重不同,②的机械效率小于③,说明同一滑轮组提起物重越大,机械效率越高,故B 错误,符合题意；通过比较②、③两次实验可以看出,适当增大物重可提高机械效率,故
C 正确；为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律,这种做法是值得提倡的,故
D 正确.
8．D
9．(1)η＝W 有
W 总×100% 80% (2)甲 (3)摩擦力和绳子重力 (4)错误
10．(1)匀速直线 (2)95.2 摩擦力 (3)0.43
11．80 变大 [解析] 由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力：F ＝1n (G ＋G 动)＝1
2×(140 N ＋20 N)＝80 N ；使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功
基本不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大.
12．(1)匀速 (2)3.2 62.5% (3)不变
[解析] (1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计使物体升高. (2)由图可知,测力计的分度值为0.2 N,示数为3.2 N ； 有用功：W 有＝Gh ＝6 N ×0.1 m ＝0.6 J, 总功：W 总＝Fs ＝3.2 N ×0.3 m ＝0.96 J, 第2次实验的机械效率：
η＝W 有W 总×100%＝0.6 J
0.96 J
×100%＝62.5%.
(3)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,额外功的来源是克服动滑轮自重做的功, 额外功：W 额＝G 动h, 有用功：W 有＝G 物h,
总功：W 总＝W 额＋W 有＝G 动h ＋G 物h, 此时滑轮组的机械效率： η＝W 有W 总＝G 物h G 动h ＋G 物h
,
当用同一滑轮组提升相同的物体时,G 动与G 物均不变,由上式知,滑轮组的机械效率不变.。