【物理】机械效率第2课时测量机械效率课件-2023-2024学年人教版八年级物理下册

6．(2022·龙门县一模)如图，小东用200N的拉力通过滑轮组吊起质量 为30kg的箱子，箱子在10s内被匀速竖直提升了2m。若不计绳重和摩 擦，取g＝10N/kg，下列说法正确的是( B ) A．在此过程中箱子的机械能不变 B．小东做功的功率为80W C．在此过程中小东做的额外功为600J D．滑轮组的机械效率为33.3%
4．(2022·蓬江区一模)如图所示，小明通过定滑轮将一木块沿水平方
向匀速拉动一段距离。小明对绳子自由端竖直向上的拉力为F1，绳子 自由端上升的距离为h。绳子对木块水平方向的拉力为F2，木块的重力 为G，已知F1＞F2，以下说法正确的是( C ) A．小明使用定滑轮能够省力
B．小明通过定滑轮拉木块所做的有用功W有＝Gh C．小明通过定滑轮拉木块所做的总功W总＝F1h D．定滑轮的机械效率 η＝FF12
12．(2022春·浚县校级期末)在杂技表演中，有一项跳板节目，如图所
示，支点在跳板的中央，此时跳板右端距离地面1m，当质量为80kg的
甲表演者从距离跳板右端2m高的位置由静止落到跳板的右端时，这时
会将质量为40kg的乙表演者弹起5m，恰好落在另一位表演者肩上扛的
杆的座椅上。跳板的机械效率为( C )
考点1 测量机械效率
1．(2022·龙岗区校级模拟)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，实验装置如图：
物理量
实验1 实验2 实验3
钩码重G/N
3
3
6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N
2
3 2.5
绳端移动距离s/m 0.3 0.2
机械效率η/% 50 50 80
3．(2022秋·东莞市校级期中)工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同 样一桶沙提升相同的高度，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动 滑轮重力，则所用的拉力F甲_＞___F乙，拉力F做的功W甲_＜___W乙，滑轮 机械效率η甲__＞__η乙(本题均选填“＞”“＜”或“＝”)。
4．(2022·东莞市校级三模)如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的 实验中，物体重6N，实验时，应沿__竖__直__方向匀速拉动弹簧测力计， 物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为__2_.4__N，滑轮组的机 械效率是__8_3_.3_%___(保留一位小数)。
18．(2022·越秀区校级开学)在探究“滑轮组机械效率”时，小欢利用 两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数 据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
实验次数
物重G物/N
动滑轮G 动/N
钩码上 升高度
h/m
动力 F/N
动力作用 点移动距 离s/m
滑轮组机 械效率η%
15．(2022春·紫金县期末)花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端， 便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于_省__力___(选填“省力”或 “费力”)杠杆，它的支点在__B__(选填“A”“B”或“C”)点，使用 该修枝剪刀修剪树枝时，_不__能___(选填“能”或“不能”)省功。
16．(2022·东莞市校级四模)用如图所示的两种方式，分别把相同的物 体匀速提升相同的高度，不计绳重及摩擦。甲图中滑轮的好处是_改__变__ _拉__力__的__方__向__，两图中拉力做功的大小关系为W甲__小__于__W乙，机械效率 的 大 小 关 系 为 η 甲 _大__于___η 乙 。 ( 后 两 空 选 填 “ 大 于 ”“ 等 于 ” 或 “ 小 于”)
以下说法不正确的是( C ) A．通过表中数据可分析出实验1是用图甲做的实验 B．实验时，应竖直匀速拉动弹簧测力计 C．表中空白处的绳端移动距离为0.2m D．数据分析可得出结论：通过增加物重，可以提高滑轮组的机械效 率
2．(2022秋·惠东县期中)下列各措施中能提高滑轮组机械效率的是 ( A) A．增加提升重物的重力 B．改用质量较小的定滑轮 C．减少提升高度，减少做功 D．增加动滑轮个数，减小拉力
11．(2022春·澄海区期末)在抗洪抢险行动中，小澄需要帮老百姓把一 个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力，他采用5m的长木 板搭了一个斜面(如图)。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历 时1min将重物匀速地推到车上(g取10N/kg)。关于此简易斜面装置，下 列说法中正确的是( C ) A．小澄对重物做的有用功为480J B．小澄做的总功为4800J C．小澄做功的功率为100W D．此简易斜面装置的机械效率为83.3%
答案：C
2．(2022秋·曲江区校级月考)如图，工人利用斜面将货物装上汽车。 已知货物重为2000N，工人用沿斜面向上1000N的推力将货物从斜面底 端匀速推至斜面顶端，斜面长5m、高2m，则( C ) A．在斜面上推动货物费力但可以省功 B．此过程中的有用功为5000J C．斜面的机械效率为80% D．货物受到斜面对它的摩擦力为250N
17 ． (2022 春 · 龙 华 区 期 末 ) 用 如 图 所 示 的 滑 轮 组 拉 动 水 平 地 面 上 重 200N的物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，已知物体A受到地面的 摩擦力为60N，所用拉力大小为25N，忽略绳重、滑轮重。则绳子自由 端在4s内移动了_1_2__m；拉力做功的功率为_7_5__W；该滑轮组的机械 效率为__8_0_%__。
的摩擦力 f＝Ws有＝910m0J＝900N。
强化练习
1．(2022·荔湾区校级开学)如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种 机械匀速提升物体M(绳长不变)，测得物体M所受重力和各拉力如表所 示，则( )
GM F甲 F乙 F丙 8N 10N 10N 10N
A．甲、乙的机械效率相等 B．使用图丙斜面可以省力 C．乙、丙的机械效率相等 D．甲、丙的机械效率相等
1
1
0.5
0.1 0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1 1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
ຫໍສະໝຸດ Baidu
0.1
/
0.5
50.0
(1)在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量__竖__直__匀速向上拉动弹簧测 力计，读出图中弹簧测力计的示数为_1_._6__N；第3次实验时滑轮组的 机械效率为__6_6_.7_%___； (2)由表中第_1_、__2_、__3__组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有 关； (3)由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和__动__滑__轮__重__ 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功__0_._1_5_J。
9．(2022秋·高州市月考)如图所示，甲、乙两个滑轮组是用四只完全 相同的滑轮和两根相同的绳子组成，提升相同的重物，不计绳重和摩 擦，下列说法中正确的是( C ) A．不知重物上升的高度，机械效率无法确定 B．甲拉力大，机械效率较高 C．乙较省力，机械效率相同 D．若以更快的速度提升重物，滑轮组机械效率增大
10．(2022秋·高州市校级月考)如图所示，重为800N的物体在100N水 平拉力F的作用下，以0.2m/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60%。在此过程中，下列说法正确的( B ) A．拉力F做的功为400J B．额外功为240J C．物体与地面间的摩擦力为120N D．若再用该滑轮组水平向左匀速直线拉动重力不同的另一物体，机 械效率不变
19．(2022秋·高州市校级月考)一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动 滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机用750N的拉力在5s内 将汽车水平匀速拉动1m，那么： (1)司机所做的功是多少J? 解：车被拉动了1m，则拉力F移动的距离为s＝2s物＝2×1m＝2m， 故司机所做的功W＝Fs＝750N×2m＝1500J，
7．(2022秋·田家庵区校级月考)有一种重心在支点处的杠杆，它与转 轴间的摩擦很小，因此机械效率很高。若使用这种杠杆将重为180N的 物体匀速提升50cm的过程中，杠杆的机械效率为90%，则提升该物体 做的有用功为__9_0_J，总功为_1_0_0__J，额外功为__1_0_J。
8．(2022春·南海区期末)斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活 中利用斜面提升物体可以_省__力___(选填“省力”或“省功”)。如图所示 的斜面高为h＝2m，长为L＝5m，现用平行于斜面的拉力F＝200N， 将一个G＝400N的重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端，拉力做的总功 是__1_0_0_0_J__，斜面的机械效率是_8_0_%___。
14．(2022春·中山市期末)如图所示，在相同时间内将重物从水平面分 别 沿 BA 和 CD 拉 至 梯 形 平 台 顶 端 ， 已 知 物 重 20N ， F1 ＝ 20N ， F2＝ 15N，平台高度h＝1m，斜面长LBA＝2m，LCD＝3m，则两次过程拉力 做 功 功 率 P1_＜___P2 ， 机 械 效 率 η1__＞__ η 2( 均 选 填 “ ＞ ”“ ＝ ” 或 “＜”)，物体沿斜面AB运动过程中所受摩擦力大小为 _1_0__N。
3．(2022春·罗湖区期末)如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四 种滑轮装置匀速提升物体。实验中，小明测得拉力和物体M、N所受的 重力如表所示。则下列说法正确的是( )
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN 5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A．甲的机械效率比丙的大 B．乙、丁的机械效率相同 C．使用丙提升物体M时可以省力 D．实验测得的数据中，乙的机械效率最高 答案：A
5．(2022秋·曲江区校级月考)如图所示，重800N的物体在100N水平拉 力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左直线运动了20s，滑轮 组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是( B ) A．拉力F做的功为200J B．物体与地面间的滑动摩擦力为180N C．拉力F做功的功率为20W D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则 滑轮组的机械效率会降低
A．75%
B．78%
C．83%
D．87%
13．(2022秋·高州市月考)如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提 升h，做功300J；若借助长5m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜 面 的 机 械 效 率 是 60% ， 借 助 斜 面 做 的 有 用 功 为 __3_0_0_J ， 拉 力 F2 是 __1_0_0_N，物体A受到斜面的摩擦力是_4_0__N。
19．(2022秋·高州市校级月考)一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动 滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机用750N的拉力在5s内 将汽车水平匀速拉动1m，那么： (2)司机做功的功率是多少W? 解：司机做功的功率 P＝Wt ＝1550s0J＝300W；
19．(2022秋·高州市校级月考)一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动 滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机用750N的拉力在5s内 将汽车水平匀速拉动1m，那么： (3)若滑轮的机械效率为60%，汽车所受地面的摩擦力是多少N? 解：滑轮做的有用功 W 有＝ηW 总＝60%×1500J＝900J，汽车受到地面
12.3 机械效率 第2课时 测量机械效率
1．原理：__η_＝__WW__有总___。 2．过程：沿__竖__直__方向__匀__速__拉动弹簧测力计，使重力为G的钩码升 高，测出拉力F、钩码提升的高度h、绳的自由端移动的距离s，计算W 有、W总、η。改变钩码数量或利用不同滑轮组，重复上述实验。
3．结论：同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越__高__；提升相同重 物，动滑轮越重，机械效率越_低___ 。 注意：测量机械效率时，所需要的测量工具为刻度尺和弹簧测力计。 如果没有刻度尺，也可以根据 η＝GFhs ＝nGF测量出机械效率，但是不能 计算出每次的有用功和总功。
考点2 机械效率的计算 5．(2022·广州校级二模)如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地 面上重为300N的物体，水平拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的 摩 擦 力 大 小 为 45N ， 则 A 点 的 拉 力 大 小 和 滑 轮 组 的 机 械 效 率 分 别 为 (A) A．45 N、75% B．30 N、50% C．60 N、50% D．60 N、75%