11.4 机械效率 同步训练----2023-2024学年教科版物理八年级下学期

第十一章　机械与功 第4节　机械效率 同步训练 教科 八年级下 三种功：(1)有用功：为达到目的而必须做的功，用________表示。(2)额外功：并非我们需要但又不得不做的功，用________表示。(3)总功：有用功加上额外功是总共做的功，用______表示。总功与有用功和额外功的关系：W总＝__________。 W有用 W额 W总 W有用＋W额 课堂导练 2. [教材改编题]小明用桶把一些沙子运上三楼。在此过程中(　　) A．小明克服自身重力所做的功是总功 B．小明克服沙子重力所做的功是有用功 C．小明克服沙子重力所做的功是额外功 D．小明克服桶的重力所做的功是有用功 B 3. [易错题]甲用桶从井中提水，其中对________做的功是有用功，对________做的功是额外功；乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对________做的功是有用功，对________做的功是额外功。 水 桶 桶 水 4. 物理学中把________跟________的比值叫做机械效率。计算公式：______________。特点：由于使用机械时，要克服机械自重和部件间的摩擦做额外功，因此机械效率一定__________1。 有用功 总功 小于 5. (1)利用简单机械使物体匀速升高时，有用功W有用＝________，总功W总＝________。(如图甲、乙、丙) (2)利用机械使物体匀速前进时，有用功W有用＝________，总功W总＝________。(如图丁) Gh Fs fs1 Fs 6. [中考·宜昌]生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是(　　) A．任何机械设备的效率总小于1 B．减小机械内部摩擦可以提高其效率 C．提高机械设备的效率可以节能减排 D．机械设备做功越快，其效率越高 D 7. [中考·伊春改编]利用如图所示的滑轮组实验装置，小宇在10 s内用500 N的拉力，将重800 N的物体匀速吊起2 m的高度，则所做的有用功为________J，总功为________J，滑轮组的机械效率为________。 1 600 2 000 80% 8. (1)实验原理：η＝____________。 (2)实验器材：__________、______________、细线、滑轮、钩码等。 (3)测量的物理量：________________、钩码上升的高度h、_________________、绳子自由端移动的距离s。 直尺 弹簧测力计 钩码的重力G 绳端受到的拉力F 9. 影响滑轮组机械效率的因素：________的重力、________的重力以及摩擦力。 物体 动滑轮 10. [易错题]用如图所示的装置测量滑轮组的机械效率，已知物体重5.4 N，那么： (1)实验中拉动弹簧测力计时，应注意____________。 (2)若物体上升高度为10 cm，弹簧测力计的示数如图所示，则拉力做的功为________J。 (3)这时滑轮组的机械效率是________。 竖直匀速 0.72 75% 11. [易错题]下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是(　　) A．效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大 C．做有用功越多的机械，效率越高 D．功率越大的机械，做功越快 D 课后训练 12. [中考·衡阳，多选]如图所示，一位同学用滑轮组拉着重450 N的物体A，使它5 s内在水平面上匀速前进1 m，水平拉力F＝75 N。若物体A与地面的摩擦力是物重的0.2倍，则下列说法正确的是(　　)  A．他做的总功是150 J B．他做的有用功是450 J C．拉力做功的功率是15 W D．该滑轮组的机械效率是60% AD 13. [中考·襄阳]如图所示，工人用300 N的拉力，把一重为500 N的货物G用滑轮组提升了3 m。(忽略摩擦及绳重)求： (1)工人做的有用功。 解：(1)由题知，货物所受重力G＝500 N， 提升高度h＝3 m，故工人做的有用功 W有用＝Gh＝500 N×3 m＝1 500 J。 13. [中考·襄阳]如图所示，工人用300 N的拉力，把一重为500 N的货物G用滑轮组提升了3 m。(忽略摩擦及绳重)求： (2)滑轮组的机械效率。(结果保留一位小数) 由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则绳子自由端 移动的距离s＝nh＝2×3 m＝6 m；绳子自由端拉力做的 功W总＝Fs＝300 N×6 m＝1 800 J；滑轮组的机械效率 13. [中考·襄阳]如图所示，工人用300 N的拉力，把一重为500 N的货物G用滑轮组提升了3 m。(忽略摩擦及绳重)求： (3)动滑轮重。 忽略摩擦及绳重，由F＝ (G＋G动)可得， 动滑轮重G动＝nF－G＝2×300 N－500 N＝100 N。 14. [中考·湘潭改编]测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。 实验 次数 钩码 重力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械 效率η 1 1.0 5 0.6 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15   3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计， 使钩码竖直向上做________运动。 (2)第2次实验时，该装置所做的有用功为 ________J，滑轮组的机械效率是________。 (3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越______(填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(填“有关”或“无关”)。 匀速 0.075 62.5% 大 无关 (4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。 A．增大绳重　　　 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度 B 15. 科技馆有自我拉动的升降座椅装置，小红和小明饶有兴致地体验后，画出了简图并进行研究，如图所示。小红使用该装置将自己抬高了h，若小红体重为G1，动滑轮重G2，则使用该装置做的有用功为__________，若体重更大的小明使用该装置时，则装置的机械效率 更________(填“高”或“低”)。 G1h 高 提升练 【点拨】使用该装置做的有用功W有用＝G1h；若体重更大的小明使用该装置时，额外功不变，有用功增加，则有用功在总功中所占的比值增大，机械效率变大。 η＝×100% ×100% 【点拨】由题图可知，动滑轮上绳子的有效股数n＝2，且物体A移动距离s0＝1 m，则绳子自由端移动距离s＝ns0＝2×1 m＝2 m，故所做的总功W总＝Fs＝75 N×2m＝150 J，A正确；由题知，物体所受摩擦力f＝0.2G＝0.2×450 N＝90 N，有用功W有用＝fs0＝90 N×1 m＝90 J，B错误；拉力做功的功率P＝＝＝30 W，C错误；滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝60%，D正确。故选AD。 $$