【《机械效率》练习题精选(含答案)(人教版八年级物理下册x)】一、选择题
1. 下列关于机械效率的说法中,正确的是( )
A. 机械效率越高,做的有用功越多
B. 机械效率越高,额外功越少
C. 机械效率可以大于1
D. 机械效率与做功快慢有关
答案:B
解析:机械效率是有效功与总功的比值,其数值总是小于或等于1。因此,效率越高,说明有用功在总功中所占的比例越大,即额外功越少。
2. 使用滑轮组提升重物时,下列做法中能提高机械效率的是( )
A. 增加动滑轮的个数
B. 减小动滑轮的重量
C. 增加物体的重力
D. 增加拉力的作用距离
答案:B
解析:动滑轮越轻,摩擦越小,机械效率越高。而增加动滑轮数量或拉力作用距离会增加额外功,降低效率。
3. 某滑轮组将一个重为500N的物体匀速提升2m,绳子自由端移动了6m,若该滑轮组的机械效率为80%,则拉力所做的功为( )
A. 1000J
B. 1250J
C. 1500J
D. 2000J
答案:C
解析:有用功 = 物重 × 高度 = 500N × 2m = 1000J;总功 = 有用功 / 效率 = 1000J / 0.8 = 1250J。但题目问的是“拉力所做的功”,即总功,所以选C。
二、填空题
1. 机械效率是指_________与_________的比值,通常用百分数表示。
答案:有用功;总功
2. 在使用杠杆时,为了提高机械效率,应尽可能减小_________。
答案:摩擦力
3. 一台起重机将质量为100kg的物体匀速提升5m,拉力做功为6000J,则该起重机的机械效率为_________。
答案:83.3%
解析:有用功 = mgh = 100kg × 10N/kg × 5m = 5000J;效率 = 5000J / 6000J ≈ 83.3%
三、简答题
1. 为什么实际使用的机械效率总是小于1?
答: 实际使用的机械在工作过程中不可避免地存在摩擦、空气阻力等能量损耗,这些都属于额外功。因此,有用功总是小于总功,导致机械效率小于1。
2. 如何提高滑轮组的机械效率?请列举两种方法。
答: (1)减轻动滑轮的重量,以减少额外功;(2)减小滑轮之间的摩擦,如添加润滑油等。
四、计算题
1. 用一个滑轮组将重为200N的物体匀速提升3m,拉力为80N,绳子自由端移动了9m。求:
(1)有用功是多少?
(2)总功是多少?
(3)机械效率是多少?
解:
(1)有用功 = 物重 × 高度 = 200N × 3m = 600J
(2)总功 = 拉力 × 移动距离 = 80N × 9m = 720J
(3)机械效率 = 有用功 / 总功 × 100% = 600J / 720J × 100% ≈ 83.3%
2. 一台电动机将重为400N的物体匀速提升10m,耗时20s,电动机消耗电能为5000J,求:
(1)电动机的输出功率;
(2)电动机的机械效率。
解:
(1)有用功 = 400N × 10m = 4000J
输出功率 = 有用功 / 时间 = 4000J / 20s = 200W
(2)机械效率 = 有用功 / 总功 × 100% = 4000J / 5000J × 100% = 80%
五、综合应用题
1. 小明想用滑轮组将一个重为200N的物体匀速提升到高处,他发现当绳子自由端拉力为60N时,物体上升了1m,绳子自由端移动了3m。请你帮他计算这个滑轮组的机械效率,并分析是否可以通过调整滑轮组结构来提高效率。
解:
有用功 = 200N × 1m = 200J
总功 = 60N × 3m = 180J
机械效率 = 200J / 180J × 100% ≈ 111.1%(不合理,说明数据可能有误)
分析: 机械效率不可能超过100%,因此上述数据存在问题。可能是拉力或移动距离的数据有误。若修正后合理,可通过减少动滑轮重量、减小摩擦等方式提高效率。
总结:
本练习题涵盖了机械效率的基本概念、计算方法以及实际应用,帮助学生巩固知识点并提升解题能力。通过反复练习和理解,能够更好地掌握这一重要物理概念。