11.4 机械效率－认识机械效率 课时训练 2023-2024学年教科版物理八年级下册

教科版八年级下 第十一章　机械与功 11.4机械效率 认识机械效率 课时训练 知识点1⁠ ⁠ 有用功、额外功和总功 1.小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶时带上了一些水。下列说法正确的是（　　） A.二人对桶做的功都是额外功 B.二人对水做的功都是有用功 C.小聪对桶做的功是有用功 D.小明对桶做的功是有用功 　　小聪用桶打水时，目的是打水，所以对水做的功为有用功，但必须把水桶提上来，所以对桶做的功是额外功；小明捞桶时，目的是把桶提上来，所以对桶做的功为有用功，但带上了一些水，所以对水做的功为额外功。综上可知，D正确。 【答案】D 【点拨】 2.[2023·镇江期末]用如图所示的动滑轮将重25 N的货物匀速提升1 m的过程中，所用拉力F＝15 N。若不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则动滑轮重为 　5　⁠N，绳端移动的距离为 　2　⁠m，提升货物做的有用功为  　25　⁠J。 5　 2　 25　 　　由题图知，滑轮为动滑轮，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由F＝可得，动滑轮重G动＝2F－G＝2×15 N－25 N＝5 N，货物匀速提升1 m的过程中，绳端移动的距离s＝2h＝2×1 m＝2 m，提升货物做的有用功W有用＝Gh＝25 N× 1 m＝25 J。 【点拨】 知识点2⁠ ⁠ 认识机械效率 3.下列说法正确的是（　C　） A.机械效率越高，机械做功一定越快 B.做功越多的机械，机械效率越高 C.功率越大的机械，机械做功越快 D.机械效率越高的机械一定越省力 C 　　机械效率高，功率不一定大，做功不一定多。机械效率高，表明机械做的有用功与总功的比值大，做的无用功少，与机械省不省力无关。 【点易错】 4.[2023·庆阳期末]甲的机械效率比乙的高，这说明（　　） A.甲做的总功比乙多 B.甲做的有用功比乙多 C.做相同的总功，甲做的额外功比乙少 D.做相同的总功，甲做的有用功比乙少 　　机械效率η＝×100％＝×100％。甲的机械效率高，说明甲所做的有用功与总功的比值大，但有用功、总功不一定多，故A、B错误；当总功一定时，甲的机械效率高，则甲做的有用功多、额外功少，故C正确，D错误。 【答案】C 【点拨】 知识点3⁠ ⁠ 机械效率的计算 5.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆，使重16 N的物体缓慢升高0.1 m，拉力大小为F＝8 N，拉力移动的距离为0.25 m，这是 　省力　⁠（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，拉力所做的功为 　2　⁠J，有用功为 　1.6　⁠J，杠杆的机械效率为 　80　⁠％。 省力　 2　 1.6　 80　 　　由题图可知，竖直向上匀速拉动杠杆的过程中，动力臂大于阻力臂，所以此杠杆为省力杠杆。拉力所做的功W总＝Fs＝8 N×0.25 m＝2 J，有用功W有用＝Gh＝16 N×0.1 m＝1.6 J，杠杆的机械效率η＝×100％＝×100％＝80％。 【点拨】 6.[2023·广州期末]如图甲所示，先用大小为15 N的水平拉力F1，将重力为20 N的物体A匀速直线拉动5 m。再借助图乙所示的滑轮组，用大小为10 N的拉力F2将物体A在同样的水平面上匀速直线拉动 5 m。用滑轮组拉动物体A的过程中： （1）有用功是多少？ 【解】由题图甲可知，用15 N的水平拉力可以将物体A匀速直线拉动，故物体A受到的摩擦力f＝F1＝15 N；题图乙过程中，物体A受到的摩擦力不变，有用功W有用＝Wf＝fs＝15 N×5 m＝75 J。 【解】由题图乙可知n＝3，绳子自由端移动的距离 s'＝ns＝3×5 m＝15 m，此过程中做的总功，即拉力F2所做的功W总＝F2s'＝10 N×15 m＝150 J。 （2）总功是多少？ （3）额外功是多少？ 【解】此过程中做的额外功W额外＝W总－W有用＝150 J－75 J＝75 J。 【解】此过程中滑轮组的机械效率η＝×100％＝×100％＝50％。 （4）滑轮组的机械效率是多少？ 　　使用机械时，动力所做的功为总功；通过机械对物体做的功为有用功。 【点拨】 7.如图所示，用三种不同方法从一楼往三楼运沙 子，绳重及摩擦不计。下列分析错误的是（　　） A.三种方法运沙子上楼所做的有用功相同 B.甲方法没有使用滑轮，但所做的额外功最多，所以效率 　最低 C.乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力但不能省功 D.丙方法做的额外功为60 J 　　三种方法的目的都是将100 N的沙子提升6 m，因此其有用功W有用＝Gh＝100 N×6 m＝600 J，是相同的。三种方法的额外功分别为W额外1＝（G人＋G桶）h＝（400 N＋20 N）×6 m＝2 520 J，W额外2＝（G动＋G桶）h＝（10 N＋20 N）×6 m＝180 J，W额