八年级物理下册 第十二章 第3节 机械效率课时练 (新版)新人教版

机械效率
学校：姓名：班
考号：
().
A. 增加提升高度
B. 增加滑轮的重
量
C. 提起更重的物体
D. 三种说法都
对
2. 机械甲的机械效率比机械乙的机械效率高,这表明( )
A. 甲做的有用功比乙做的有用功多
B. 甲做的总功比乙做的总功少
C. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功多
D. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功少
3. 关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率越大,做功越快,机械效率越大
B. 做功越少,功率越小,机械效率越小
C. 功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D. 机械效率越大,表明它做的功越多
4. 关于机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 机械做功越快,机械效率越高
B. 机械所做的总功越少,机械效率越高
C. 机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高
D. 机械做的额外功在总功中占的百分比越大,机械效率越高
2
5. 如图所示，物体G 在竖直向上的拉力F 的作用下，匀速上升0.2 m 。

已知G ＝18 N ，F ＝10 N 这一过程中，不能得到的结论是( )
A. 绳子自由端上升0.4 m
B. 拉力F 做功4 J
C. 动滑轮重为2 N
D. 该动滑轮的机械效率为90%
6. 用图甲、乙两种方式匀速提升重为100 N 的物体,已知滑轮重20 N 、绳重和摩擦不计。

则( )
A. 手的拉力:F 甲=F 乙;机械效率:η甲
=η乙
B. 手的拉力:F 甲<F 乙;机械效率:η甲<η乙
C. 手的拉力:F 甲>F 乙;机械效率:η甲<η乙
D. 手的拉力:F 甲>F 乙;机械效率:η
甲
>η
乙
7. 如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N 的物体,拉力F 的大小为30 N 。

若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N,则A 处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )
A. 45 N 、50%
B. 45 N 、75%
C. 60 N 、50%
D. 60 N 、75% 8. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150 N 的物体匀速提升1 m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%。

则下列选项错误的是( )
A. 拉力一定是125 N
B. 有用功一定是150 J
C. 总功一定是250 J
D. 动滑轮重一定是100 N
9. 建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800 N的重物匀速提高5 m,拉力所做的功为
4 800 J,则该滑轮组的机械效率是().
A. 67%
B. 73%
C.
83% D. 100%
,摩擦力和绳重不计,用它们匀10. 两个滑轮组如图所示,已知每一个动滑轮的重相同,均为G
的物体时,甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为().
速提起同一重为G=5G
A. 6∶7
B. 7∶6
C.
5∶6 D. 5∶7
11. 分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同的高度,做的有用功是().
A. 一样多
B. 斜面的多
C. 滑轮组的多
D. 无法判断
12. 甲、乙两台机械,甲的机械效率是80%,乙的机械效率是60%,则().
A. 使用甲机械做功省力
B. 使用乙机械做功省
力
C. 使用甲机械做功少些
D. 做同样多的功时,使用甲机械做的额外功少些
二、多选题
,当他把桶从井里捞出来时,桶里带了一些水,下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是().
A. 克服桶的重力做的功是总功
B. 克服桶内水的重力做的功是总功
C. 克服桶的重力做的功是有用功
D. 提水的功与提桶的功之和是总功
3
4
14. 如图所示，斜面长s 为1.2 m 、高h 为0.3 m ，现将重为16 N 的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F 为5 N ，拉力的功率为3 W ，则( )
A. 斜面的机械效率为
80% B. 拉力做的总功为4.8 J
C. 提升物体所做的有用功为4.8 J
D. 物体由斜面底端运动到顶端用时2 s
三、填空题
120 N 的物体匀速提升2 m,用时8 s,所用的拉力为50 N,此滑轮组的机械效率为
,拉力的功率为 W 。

16. (2分)如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N 的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为________J ，小聪与小明所用机械的效率之比为________.(不计绳重及摩擦)
17. 任何机械本身都受到 作用,相对运动的零件间存在 ,所以使用机械除了做 功以外,还不可避免地要做 功.
18. 在图中,重为500 N
的物体与地面间的摩擦力是150 N,为使物体匀速移动,必须在绳端加以60 N 的水平拉力,则滑轮组的机械效率约为 ;若物体的移动速度为0.2 m/s,则1 min 内拉力做的功是 J.
19. 如图所示,小明用一个动滑轮把一重4 N的重物匀速提升10 cm,绳子自由端的拉力为2.5 N,不计绳重及一切摩擦,则动滑轮重N,这一过程中拉力做功J,该装置的机械效率为。

提升重物的过程中,若以动滑轮为参照物,则重物是的(填“运动”或“静止”)。

20. 建筑工人用如图所示的装置在10秒内将重400 N的物体匀速提升3 m。

所用的拉力为250 N。

则该工人所做的有用功的功率为W,忽略绳重和摩擦,若用该装置提升
500 N的重物,此时滑轮组的机械效率为。

21. 利用图10所示的斜面提升物体可以________(填“省力”或“费力”)。

用平行于斜面的拉力，将重为5 N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1 m，上升的高度为0.2 m。

已知斜面的机械效率为50%，则拉力大小为________N。

若该斜面越陡，其机械效率越________(填“高”或“低”)。

22. 小勇用如图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了0.2 m,则绳子自由端移动的距离为
m。

若物体与地面的摩擦力为9 N,则他所做的有用功是J。

如果小勇对绳的拉力
F=4 N,该滑轮组的机械效率为%。

四、实验题
23. 一辆重2×10N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶。

司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3 750 N的水平拉力,将汽
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车以0.2 m/s 的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10 s 。

若每个车轮与地面接触的面积为0.05 m 2。

(1)求汽车对路面的压强。

(2)求拉力F 做的功和功率。

(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力。

24. 如图所示装置图,绳重及摩擦不计。

装卸工人将重为600 N 的货物提至高处,人对绳的拉力F 1为400 N,货物在1 min 内匀速上升了5 m 。

(1)请在图上画出绳子的绕法。

(2)求滑轮组的机械效率以及拉力的功率。

(3)如果重物是1 000 N,要把重物提升5 m,求拉力做的功。

五、综合题
,实验装置如图所示。

(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升.
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。

(3)通过第1次实验和第2次实验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(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率(填“越高”“不
变”或“越低”)。

(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s= m,机械效率η= 。

(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮
组, 。

26. (6分)如图所示是某同学“探究斜面机械效率”的装置图。

他在实验时用弹簧测力计拉
着同一小车沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动,分别进行了三次实验,并记录实验数据如下:
(1)根据表中的数据可求得在第2次实验中,有用功是J,拉力所做的总功是
J,斜面的机械效率是。

(2)由上表可知,当其他条件一定时,斜面的倾斜程度越,越省力;斜面的倾斜程度
越,机械效率越高。

(3)如果把斜面高度变为0.05m而其他条件不变,那么再做一次实验,机械效率会
第1次实验的值(填“大于”“等于”或“小于”)。

参考答案
1. 【答案】C【解析】提升高度并不影响其机械效率,由
η=×100%=×100%=×100%可知与h无关,A错;增加滑轮重量只会增加额外功,减小机械效率,B错;提起更重的物体可增加有用功,从而提高机械效率,C对,D错.
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2. 【答案】C
3. 【答案】C
4. 【答案】C
5. 【答案】C 【解析】拉力做功为W ＝FS ＝4 J 。

由于是动滑轮，自由端上升的高度为0.4 m 。

由于不知道绳的重力所以C 不能确定，机械效率等于有用功与总功的比，η＝
×100%＝90%。

6. 【答案】D 【解析】题图甲中是定滑轮,定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，可以改变力的方向，在不计绳重和摩擦的情况下,F 甲=100 N,甲的机械效率为100%;乙图中滑轮是动滑轮,动滑轮可以省力，不能改变力的方向，在不计绳重和摩擦的情况下,F 乙=(G 物+G 动
)=×(100 N+20 N)=60 N,利用乙滑轮提升重物时,要提升动滑轮而做额外功,机械效率
小于100%。

因此F 甲>F 乙,η甲
>η
乙
,故选D 。

7. 【答案】B 【解析】由题意可知,物体匀速运动,所以物体受到的力是平衡力,对物体受力分析知，物体在水平方向上受到拉力和摩擦力两个力的作用,所以A 处的拉力大小与摩擦力的大小相等,即F A =F 摩=45 N;用滑轮组匀速拉动物体时,拉动物体所做的功为W 有=F A s 1,拉力F 所做的功是总功,W 总=Fs 2,由题图可知s 2=2s 1,根据机械效率公式得
η==
==75%。

8. 【答案】A 【解析】由于不计摩擦和绳重,并且机械效率为60%，则有
η====
,所以G 动=-G 物=
-150 N=100 N,由一个定滑轮和一个
动滑轮组成的滑轮组的绕线方式有两种，即n =2和n =3,只有当n =2时,F =125 N,所以A 选项错误，D 选项正确；把重150 N 的物体匀速提升1m,因此需要做的有用功是W 有=Gh =150 N×1 m=150 J,B 选项正确;所做总功 W 总=
=
=250 J,C 选项正确;。

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9. 【答案】C 【解析】η==83%,C 正确.
10. 【答案】B 【解析】 F 1=(5G 0+G 0)=3G 0, F 2=(5G 0+2G 0)=G 0,
η1=×100%=×100%=×100%=,
η2=×100%=×100%=,
,所以B 正确.
11. 【答案】D 【解析】机械效率的高低和省力并没有直接关系,但机械效率高的机械所做的有用功占总功的比例大,D 正确.
12. 【答案】C,D 【解析】目的是捞桶不是提水,克服桶重为有用功,提水与提桶做的功是总功,C,D 正确.
13. 【答案】ACD 【解析】此题全面的考查了功、功率、机械效率的计算。

在斜面的机械效率计算中W 有用＝Gh ＝16 N×0.3 m ＝4.8 J ，W 总＝Fs ＝5 N×1.2 m ＝6 J 易得机械效率为80%，所以B 错误；由W ＝Pt 变形求解出t ＝2 s 。

14. 【答案】80% 37.5
【解析】有用功与总功的比值叫作机械效率W
有用=Gh=120 N×2m=240 J,W
总
=Fs=50 N×3×2m=300 J,η===80%,拉力的功率P===37.5 W。

15. 【答案】720 9：10
【解析】
16. 【答案】重力摩擦有用额外
【解析】
17. 【答案】83.3% 2 160
【解析】η=×100%=×100%=×100%=83.3%.
物体移动的速度为0.2 m/s,
则拉绳的速度是其3倍,为0.6 m/s,
故1 min内拉绳s=vt=0.6 m/s×60s=36 m.
W=Fs=60 N×36m=2 160 J.
18. 【答案】1 0.5 80% 静止
【解析】动滑轮上有2股绳子，由平衡条件知，2F
拉=G
物
+G
动
，所以G
动
=1 N；拉力移
动距离s=2h=2×10cm=0.2 m，W=Fs=0.5 J，η====80%；动滑轮与物体相对位置不变，因此，以动滑轮为参照物，重物静止。

19. 【答案】120 83.3%
【解析】由图知n=2,工人所做的有用功W
有
=Gh=400 N×3m=1 200 J,工人所做的
有用功的功率P=W
有/t=1 200/10 W=120 W,根据F=(G+G
动
)/n可得动滑轮的重力G
动
=nF-
G=2×250N-400 N=100 N;用该装置提升500 N的重物时,忽略绳重和摩擦,此时滑轮组
的机械效率η=W
有/W
总
=G'h/F's=G'h/F'nh=G'/nF'=G'/(G'+G
动
)=500 N/(500 N+100 N)≈83.3%。

20. 【答案】省力 2 高
【解析】如果不计摩擦力，设斜面长为s，高为h，重物所受的重力为G，根据机械功
的原理，拉力F所做的功W
F
就等于不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所
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做的功W G ，即：W G ＝Fs ＝Gh ，所以F ＝，可见，用斜面搬运重物可以省力。

由×100%＝
50%，代入G ＝5 N ，h ＝0.2 m ，s ＝1 m 得F ＝2 N ，由η＝
×100%可知，斜面越高即
斜面越陡，机械效率越高。

21. 【答案】0.6 1.8 75
【解析】从题图可知,在滑轮组中，有三段绳子与动滑轮相连接,因此绳子自由端移动的距离是物块移动距离的3倍,当物体前进了0.2 m 时,绳子自由端移动了0.6 m 。

根据题意，拉动物体克服摩擦力做的功为有用功,即W 有=fs =9 N×0.2 m=1.8 J,拉力F 做的功为
总功W 总=F×3s =4 N×3×0.2 m=2.4 J,机械效率η===75%。

22. (1) 【答案】轮胎与地面的接触面积S =4×0.05 m 2=0.2 m 2。

汽车对路面的压强:p ====1×105 Pa;
(2) 【答案】由v =得,汽车前进的距离:s 1=vt =0.2 m/s×10 s=2 m ，
绳子移动的距离:s 2=2× 2 m=4 m,拉力F 做的功:W 总
=Fs 2=3 750 N×4 m=1.5×104 J,
拉力F 的功率:P ===1.5×103W;
(3) 【答案】因为η=,所以W 有=ηW 总=1.5×104J×80%=1.2×104 J,
因为W 有=f 1s 1,所以摩擦力f ===6 000 N 。

23. (1) 【答案】要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如答图所示。

(2) 【答案】由图可知,n =2,则s =2h =2×5 m=10 m,
12 η=×100%=×100%=×100%=75%;W 1=F 1s =400 N×10 m=4000 J,
拉力做功功率:P 1==≈66.7 W 。

(3) 【答案】拉600 N 重物时,绳重及摩擦不计,
∵F 1=(G 轮+G'物),
∴G 动=2F 1-G 物=2×400 N-600 N=200N,
挂1000N 重物时,拉力:F 1=(G 轮+G'物)=(200 N+1 000 N)=600 N,
s =2h =2×5 m=10 m,
拉力做功:W =F 2s=600 N×10 m=6 000 J 。

24.
(1) 【答案】匀速(匀速直线)
【解析】应匀速拉动测力计，应用二力平衡条件，方便算出对绳子的拉力；
(2) 【答案】乙
【解析】观察第2组数据可知，钩码上升高度0.1 m 时，绳端移动距离0.4 m ，因此动滑轮上有4股绳子，故是用乙图所示装置实验；
(3) 【答案】越低
(4) 【答案】0.3 83.3%
【解析】由第1组数据可知，该组用的是甲图所示装置，动滑轮上有3股绳子，因此s=3h=0.3 m ，ƞ=×100%=83.3%。

(5) 【答案】提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高
25.
(1) 【答案】0.4 0.8 50%
(2) 【答案】缓 陡
(3) 【答案】小于。