滑轮和机械效率专题练习(无答案)2020-2021学年人教版物理八年级

人教版八年级下物理—滑轮和机械效率专题练习
要点梳理
1．机械效率
⑴和的比值叫机械效率。

⑵机械效率的定义式：。

⑶任何实际机械的效率总1。

⑷提升重物时，影响滑轮的机械效率的主要因素：
轮与轴之间的摩擦、动滑轮重、提升的物重等因素。

⑸影响斜面的机械效率的主要因素：物体与斜面
间的摩擦、斜面的倾斜程度、提升的物重。

竖直滑轮组机械效率：
水平滑轮组机械效率：
杠杆机械效率：
斜面机械效率：
考点突破
考点一：探究机械效率
【例1】某实验小组的同学们在探究“斜面的机
械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物
块，收集了下表中的实验数据。

实验次数斜面的
倾斜程
度
物块
重力
G/N
斜面
高度
h/m
拉
力
F/N
斜面
长度
S/m
机械
效率
η
1 较缓 5 0.
2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
图1
（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越力（选填“省”或“费”）。

（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m 和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为。

（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与和有关。

（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

【小试牛刀】
1.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小红用如图2所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下表：
图2
实验
次数
物重
G/N
物体上
升的距
离h/cm
弹簧测
力计的
读数
F/N
弹簧测
力计上
升的距
离s/cm
机械
效率η
1 3 10 1.6 30 62.5%
2 3 10 2 30 50%
3 3 10 2.5 30
（1）这个实验使用的测量工具是和弹簧测力计。

（2）在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计。

（3）在表中的空格处填上第三次实验的机械效率。

（4）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越。

【例2】某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2。

挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m。

（如图3乙所示）（取g=10N/kg）求：
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？
（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？
（3）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？
甲乙
图3
基础过手
1.如图4所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N则总功和滑轮组的机械效率分别是（）
A．1800J，83.3％B．2160J，83.3％
C．1400J，80％D．1800J，80％
图4 图5
2.如图5，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。

已知拉绳子的力F为500N ，则提升重物的过程中( )
A．绳子自由端被拉下3 m
B．做的有用功是800 J
C．拉力F的功率是80 W
D．滑轮组的机械效率是60％
3.用定滑轮匀速提升重为400N的物体，所用拉力为500N，物体升高的高度为2m，所用时间为5s。

此过程中，有用功为J，拉力做功的功率为
W，定滑轮的机械效率为。

4.用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则动滑轮的机械效率为_______；用此动滑轮将重为18N物体也提高lm时，所做的总功是______J。

(不计绳重和摩擦)
5.小明利用如图6所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。

(己知每层楼高3m) 求：(1)小明所用的时间；
(2)拉力的功率；
(3)所做的额外功；
(4)在此基础上再加一个滑轮做动
滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提
升相同的重物时，滑轮组的机械效率
将如何改变?为什么?
拓展演练
1.工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m．此过程中，有用功为J，拉力做功的功率为W，写出一条拉力不等于物重的原因：．
2.如图7所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为__ __N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为_ _%，使用该杠杆做额外功的一个原因是___ _。

图7 图8
3.如图8所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。

某次操作中，工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m。

在这段时间内：
（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
图6
例1. 如图9所示，在拉力F 的作用下，物体以一定速度沿水平桌面做
匀速直线运动，弹簧测力计的示数为20N ，则水平拉力F 和物体受到桌面摩擦力的大小分别为（不计滑轮的重力和摩擦力）（ ）
A ．10N ，10N
B ．20N ，20N
C ．20N ，40N
D ．40N ，20N 例2．如图10 F 的拉力为8N 则甲弹簧测力计示数为 乙弹簧测力计示数为
图10
1．如图11所示，动滑轮重为50N ，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是260N ，则物重是 N ；若重物上升的高度是0.2m ，则绳子自由端下降 m 。

2．在水平桌面上放一个200N 的重物，现用如图12所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N ，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力 F 为______N 。

若绳子自由端移动速度为0.6m/s ，则物体移动速度为 。

3．如图13所示，人用此滑轮组提升600N 重物时，在绳自由端用的拉力为220N ，则动滑轮的重力为多少N ？若提升900N 重物时，人在绳自由端的拉力为多大？（不计虑摩擦和绳的重力）
4．如图12所示，质量为60kg 的人，
站在质量为30kg 的吊篮内，他至少用 N 的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。

（g=10N ∕kg ）
5．如图14所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N 。

（1）实验时要竖直向上且 拉动弹簧测力计。

若物体上升高度为10cm ，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是 N ，则滑轮组的机械效率是 。

（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（不计摩擦） 6．在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图12-3-7轮组。

某次将总重G 为4000 N 的砖块匀速吊运到高为10 m 的楼上，用时40 s ，卷扬机提供的拉力F 为2500 N 。

求在此过程中：
（1）有用功；（2）拉力F 的功和功率；（3）滑轮组的机械效率。

图9
F
图12
F G
图11
图13
7.如图16，弹簧测力计和细线的重量及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（ ) A、1N，0 B、0，1N C、2N，1N D、1N，1N
8. 如图23所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。

物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）：
A、甲用的拉力是500N，乙用拉力是250N；
B、甲、乙用的拉力均为250N；
C、甲用的拉力为500N，乙用的拉力为255N；
D、甲用的拉力为510N，乙用的拉力为255N。

9.如图17所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。

已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）
A、20N，0.4m/s
B、20N, 0.1m/s
C、5N,
0.4m/s D、5N, 0.1m/s
图17 图18
10．如图18所示甲、乙滑轮组装置，所有摩擦不计，分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G，已知每个滑轮重为G/2，则力F1和F2之比为（）
A．2︰1 B．3︰2 C．2︰3 D．3︰4
图19
11．如图19所示装置（滑轮重、绳子重及摩擦均不计），当物体B重为40 N时，物体A向右做匀速直线运动．若在A物体上施加一个水平向左的力使A做匀速直线运动，则拉力大小应为（）
A．10N B．20N C．30N D．40N 12．建筑工地用如图20所示的简
易滑轮组提升砖块，某工人将
重500 N的砖块一次性匀速提
升到离地面4 m高的砌墙处，
所用拉力为200 N，时间为20 s，
这次提升砖块过程中：
(1)工人做的有用功；
(2)工人做功的功率；
(3)滑轮组的机械效率；
(4)不计绳重及摩擦，使用该滑
轮组匀速提升重800 N的砖块时
所用的拉力。

13．如图21所示，重物是体积为0.01，密度为
7.9的实心金属块，将它完全浸没在
水中，始终未提出水面。

若不计摩擦和动滑轮重，重物匀速上升时，求：
（1）作用于绳端的拉力；
（2）若将重物提升2 m，拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为287.5，此时该滑轮的机械效率是多少？
图20
图21。