专题11 机械效率 【八大题型】-2023-2024学年八年级下册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题11 机械效率 【八大题型】 一．有用功和额外功（共4小题） 二．机械效率的大小比较（共4小题） 三．机械效率的计算（共5小题） 四．实验 测量滑轮组的机械效率（共5小题） 五．滑轮（组）的机械效率（共7小题） 六．杠杆的机械效率（共6小题） 七．斜面的机械效率（共5小题） 八．斜面机械效率的测量实验（共3小题） 一．有用功和额外功（共4小题） 1．如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人竖直向上拉动绳子，使货物以0.1m/s的速度匀速上升20s。已知工人体重为600N，货物重为1200N，动滑轮重为300N。不计滑轮组的绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．工人做的有用功为240J B．工人的拉力为400N C．拉力的功率为150W D．工人对水平台面的压力为600N 2．（多选）如图所示，小王通过滑轮组向高处提升重210N的物体，动滑轮重10N，定滑轮重15N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。8s内物体匀速上升4m，则该8s内（　　） A．小王做的有用功为840J B．小王做的额外功为100J C．小王做功的功率为110W D．小王对绳子的拉力为70N 3．如图所示，用滑轮组在10s内将重为200N的货物匀速提升1m。已知动滑轮重40N，不计摩擦及绳重，则绳子上的拉力F为 　 　N，对货物做的有用功是 　 　J，拉力做功的功率是 　 　W。 4．武汉地铁能成功穿越长江主要是盾构机的功劳。盾构机是用于地下隧道工程开掘的高科技大型机械设备，它能够把直径十几米的地下人洞一次挖据完成。施工过程中，工人们在武汉某地开挖始发竖井，将盾构机部件吊入安装后，从竖井的墙开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达汉口目的地接收竖井，再将盾构机拆卸、解体，分批吊出深为23m的竖井，如表为施工用XX牌起重机的有关参数。 已知某次作业中，起重机匀速吊起一质量为30t的盾构机部件从竖井出来用时230s。 配套动力 起杆方式 柴油机效率 额定输出功率 最大起吊质量 柴油机 液压 40% 50kW 80t （1）计算起重机在这次作业中，吊起质量为30t的部件过程中所做的有用功为多少？ （2）如图为起重机吊臂上的滑轮组示意图，拉力由柴油机提供。如果起重机始终以额定输出功率工作，在匀速吊起30t部件的过程中，作用在钢丝绳上的拉力为多少？ （3）在这次作业中，提起部件的过程中，消耗了多少g柴油？（柴油热值为3×107J/kg，g取10N/kg） 二．机械效率的大小比较（共4小题） 5．如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、B移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为v1、v2，拉绳子的力分别为F1、F2，拉力做功分别为W1、W2，装置的机械效率分别为η1、η2。下列说法正确的是（　　） A．v1＝v2 B．F1＝F2 C．W1＝W2 D．η1＝η2 6．小明分别尝试用如图所示的两个滑轮组提升不同重物，使其在相同时间内提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲和F乙。图中每个滑轮的质量均相等，不计绳重及摩擦。下列说法全部正确的是（　　） ①F甲一定大于F乙 ②甲的额外功一定等于乙的额外功 ③若重物的重力相同，则甲的机械效率小于乙的机械效率 ④若F甲做功的功率大于F乙做功的功率，则甲的机械效率大于乙的机械效率 A．①③④ B．②④ C．②③ D．①②③ 7．（多选）如图所示的滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升h的高度，且每个滑轮的重力都等于G0（G0＜G），下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的大小关系为F1＝F2＞F3 B．甲图和丙图中的装置消耗的额外功相等为G0h C．甲图和乙图中的装置总功相等为Gh+G0h D．乙图中的装置机械效率最高为100% 8．兰兰在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如图甲所示。 （1）要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做功W＝　 　J； （2）聪聪用滑轮组将展品移到展台上，用相同的滑轮设计了a、b两种绕绳方法如图乙，F1所做的功为W1，则W 　 　W1，F1　 　F2，a、b两滑轮组机械效率η1　 　η2。 （3）展台台面承受的压强不能超过4×104Pa，如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是40cm2，台面会不会被压坏？请通过计算说明。（g＝10N/kg） 三．机械效率的计算（共5小题） 9．小亮不慎将质量为1kg的水桶掉到了井里，在将水桶捞出的同时，带上了2kg的水，若水桶升高的距离为2.5m，（g取10N/kg，不考虑绳重。）则下列说法正确的是（　　）