12.3机械效率同步练习 2023-2024学年人教版八年级下册物理

12.3 机械效率同步练习 一、单选题 1．李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ） A．对桶所做的功是有用功 B．对水所做的功是额外功 C．对水所做的功是有用功 D．对水所做的功是总功 2．关于简单机械，下列说法正确的是（　　） A．定滑轮不仅能改变力的大小，而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省距离 C．功率越大的机械，做功就越快 D．做功越多的机械，其机械效率就越高 3．机械效率越高的简单机械必定是（   ） A．越省力 B．越省功 C．有用功越多 D．有用功占总功的比例越大 4．下列几种方法中，可以提高机械效率的是 A．有用功一定，增大额外功 B．额外功一定，增大有用功 C．有用功一定，增大总功 D．总功一定，增大额外功 5．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比 A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少 6．某机器的机械效率的大小，正确的可能是（　　） A．0% B．120% C．82% D．0.07% 7．用如图所示的滑轮组将重为40N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力为25N，则滑轮组提升重物所做的有用功及机械效率分别为 A．20，56%                  B．20，80%            C．25，56%          D．25，80% 8．如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　） A．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．乙方式可以省力 D．甲方式可以省功 9．如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，将重力相同的物体匀速竖直向上提升相同高度，所用拉力分别为F甲和F乙，两装置的机械效率分别为η甲和η乙（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（　　） A．F甲＞F乙 η甲＜η乙 B．F甲＞F乙 η甲=η乙 C．F甲=F乙 η甲=η乙 D．F甲＞F乙 η甲＞η乙 10．如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体 5s 内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为 80%，则下列说法正确的是（  ） A．拉力F大小为5N B．绳子自由端移动的速度为0.4m/s C．拉力F做功的功率为3W D．拉力F在 5s 内对滑轮组做的额外功为4J 二、填空题 11．若用杠杆把重100N的物体撬起1m，人需要用250N的力将杠杆的另一端压下0.5m，则有用功是 J，总功是 J，机械效率为 。 12．小欣用如图所示的动滑轮提升重量G＝9N的物体，当用竖直向上F＝5N的拉力拉绳的自由端匀速上升0.8m，用时4s，小欣所做的总功是 J，机械效率是 ，拉力的功率是 W。 13．如图所示，用该滑轮组将重800N的物体匀速提升1m（不计绳重和摩擦）。已知绳子自由端受到的拉力F1为500N，则提升重物的过程中克服重力做功 J，滑轮组的机械效率是 %。 14．如图所示，斜面底端A与B点的距离为，B点高度为，沿斜面向上用的拉力F将重为的木块从A点缓慢拉到B点，该过程中拉力F做的功是 J，斜面的机械效率为 ％，斜面对木块的滑动摩擦力为 N。 15．如图所示，是救援队利用滑轮组帮助野外汽车脱困的情景。匀速拉动汽车的过程中，汽车的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；若汽车受到的水平拉力为 2400N，F为1000N，则该滑轮组的机械效率是 。    三、实验题 16．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。    实验次数 钩码的重力G/N 钩码被提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 2 0.1 1.5 0.2 66.7% （1）第3次实验数据是用图 （选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，其机械效率是 （结果精确到0.1%）； （2）通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”），通过分析第 两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （3）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是 （选填字母序号）。 A．减小摩擦力      B．多次测量求平均值      C．获得多组数据归纳出物理规律 17．为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系，小明同学在斜面上每次都匀速拉动物块（如图），实验数据记录如下： 实验次数 斜面倾角θ 物重G/N 物块上升高度h/m 拉力F/N 移动距离s/m 机械效率η 1 30° 5.0 0.25 3.4 0.50 73.5% 2 45° 5.0 0.35 4.2 0.50 83.3% 3 45° 10.0 0.35 8.4 0.50 （1）根据表中数据可求出第3次实验的机械效率是 （保留一位小数）； （2）分析表中数据，可以得出的初步结论是： ①在其他条件不变的情况下，斜面倾角越大，所需要的拉力越 ，斜面的机械效率越 ； ②斜面的机械效率与物重 （填“有关”或“无关”）； ③请举出斜面在生活中应用的一个实例： 。 四、计算题 18．如图所示。现用平行于斜面的拉力将重为正方体物块物块由底端匀速拉到顶端，当物体移动的距离为，升高。求： （1）斜面的机械效率； （2）斜面与物块间的摩擦力。 19．如图所示，拉力F＝100N，物体重G＝180N，若物体10s内被匀速提升的距离h＝4m，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮的重； （2）拉力的功率； （3）该滑轮组的机械效率η。 20．在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求： （1）人的拉力做功的功率。 （2）动滑轮受到的重力。 （3）滑轮组的机械效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】解：目的是提水，所以对水做的功是有用功，故选C。 【点睛】要区别有用功必须知道使用机械的目的是什么，需要克服的有用阻力是什么。 2．C 【详解】A. 定滑轮只能改变力的方向，不能改变力的大小，故A错．B. 滑轮组属于一种机械，使用滑轮组可以省力，但是不能省距离、不能省功，故B错．C. 功率大小反映做功的快慢，功率越大，做功越快，故C正确．D. 机械效率高低，只能反映有用功在总功中所占比例的多少，不能以做功的多少来衡量，故D错．故选C. 点睛：（1）定滑轮可以改变力的方向，但是不能改变力的大小；使用动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向．（2）使用机械可以省力，可以省距离，但是就是不能省功．（3）功率是表示物体做功快慢的物理量．（4）机械效率反映有用功在总功中所占比例的多少，机械效率高低和做功大小之间没有关系． 3．D 【详解】AB．机械效率不表示省力或省功，故AB不符合题意； C．在不确定总功时，机械效率高并不代表有用功多，故C不符合题意； D．机械效率的定义就是有用功占总功的百分比，因此，根据定义，机械效率越高只能说明有用功占总功的比例大，故D符合题意。 故选D。 4．B 【详解】A．机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意； B．额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B符合题意； C．有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意； D．因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故D不符合题意． 5．D 【详解】试题分析：∵把同一物体匀速提升同样的高度， ∴利用滑轮组做的有用功相同， ∵η=×100%，改装后的机械效率高， ∴改装后利用有用功所占总功的比例增加，即总功减小或额外功减少．故D正确． 故选D． 6．C 【详解】任何机械的效率不可能等于或大于100%，同时机械效率也不可能为0.07%和0%，效率太低，没有利用机械的价值，机械效率是82%是符合实际情况的，故ABD错误。 故选C。 7．B 【详解】由图知道，绳子有效股数是：n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×0.5m=1m，故滑轮组提升重物所做的有用功是：W有 =Gh=40N×0.5m=20J，总功是：W总 =Fs=25N×1m=25J，滑轮组的机械效率是：η=W有/W总×100%=20J/25J×100%=80%，故只有B正确，故选B． 8．C 【详解】A．甲中为两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，故A错误； BC．乙中为一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，还可以改变力的方向，故B错误，C正确； D．由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】由图可知n甲=2，n乙=3，已知每个滑轮的质量相同，且两滑轮组均只有一个动滑轮，则动滑轮重相同；不计绳重及摩擦，则甲绳子受到的拉力为 乙绳子受到的拉力为 因 可知 F甲＞F乙 因为不计绳重及摩擦时，动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同甲、乙两组滑轮组所做的有用功均为 甲、乙两组滑轮组所做的额外功均为 所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；由 可知，两滑轮组的机械效率相同，即 η甲=η乙 故选B。 10．AC 【详解】由题意可知承受动滑轮的绳子股数为3股，A物体与地面间的摩擦力等于动滑轮对A物体的拉力FA A物体在5s内移动了100cm，故 由绳子股数可知 又因为此滑轮组的机械效率为80%，故 故，故拉力做功的功率 综上故BD不符合题意，AC符合题意。 故选AC。 11． 100 125 80% 【详解】[1]由题意知，重100N的物体被撬起1m，则有用功 W有用=Gh=100N×1m=100J [2]由题意知，人需要用250N的力将杠杆的另一端压下0.5m，则总功 W总=Fs=250N×0.5m=125J [3]机械效率 12． 4 90% 1 【详解】[1]由图可知滑轮是动滑轮，动滑轮绕2段绳子，小欣做的总功 [2]有用功 机械效率 [3]拉力的功率 13． 800 80 【详解】[1]由滑轮组的结构知道，承担物重的绳子股数，提升重物的过程中克服重力做功 [2]绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 14． 0.64 62.5 0.3 【详解】[1] 拉力F做的功为 [2]提升木块做的有用功为 则斜面的机械效率为 [3]额外功为 斜面的额外功就是克服摩擦做的功，根据，斜面对木块的滑动摩擦力为 15． 不变 80% 【详解】[1]匀速拉动汽车的过程中，汽车的质量不变，速度不变，所以动能不变。 [2]该滑轮组的机械效率为 16． 甲 74.1% 高 1、4 C 【详解】（1）[1]根据第3次实验数据可知，当钩码被提升的高度为0.1m时，绳端移动的距离为0.3m，所以此时滑轮组的股数为 由甲乙图可知，滑轮组甲的股数为3，滑轮组乙的股数为2，所以此时为甲滑轮组。 [2]根据可得此时的机械效率为 （2）[3]由第1、2、3次实验中“钩码被提升的高度与绳端移动的距离”相同，确定是同一滑轮组完成的实验，再由第1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，随着钩码重力增大，滑轮组的机械效率在增高。 [4]要分析滑轮组的机械效率与绳子段数关系，应控制滑轮组提升相同的重物，不同的滑轮组，所以应选用1、4两次实验数据。 （3）[5]实验中在额外功相同时，多次改变提升钩码的重力，来改变有用功，测量滑轮组的机械效率，是为了得到“使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越高”这一普遍规律。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 17． 83.3% 大 高 无关 用于重物上下车 【详解】（1）[1]由表格中数据得，第3次实验的机械效率 （2）[2][3]由表格中1、2实验的数据得，当重物重力不变时，斜面倾角越大，拉力越大，斜面的机械效率越高。 [4]由实验2、3的数据得，当鞋面倾角不变，重物变大，斜面的机械效率不变，因此斜面的机械效率与物重无关。 [5]斜面是一种省力机械，经常用于重物上下车。 18．（1）60%；（2）100N 【详解】解：（1）有用功 总功 斜面的机械效率 （2）斜面与物块间的摩擦力做的功是额外功，额外功等于总功减去有用功，所以斜面与物块间的摩擦力是 答：（1）斜面的机械效率是60%； （2）斜面与物块间的摩擦力是100N。 19．（1）20N；（2）80W；（3）90% 【详解】解：（1）由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，拉力 则动滑轮重力为 （2）物体上升高度h＝4m，则绳端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力做功功率 （3）所做的有用功为 滑轮组的机械效率为 答：（1）动滑轮重为20N； （2）拉力的功率为80W； （3）滑轮组的机械效率为90%。 20．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图可知，提起动滑轮的绳子的段数为，则绳端移动的距离 人的拉力所做的功 拉力F做功的功率 （2）因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，所以物体受到的摩擦力 物体匀速移动，则物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以，滑轮组对物体的拉力 不计绳重及机械的摩擦，由 可得，动滑轮的重力 （3）滑轮组克服摩擦力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 答：（1）人的拉力做功的功率18W； （2）动滑轮受到的重力为1N； （3）滑轮组的机械效率为97.2%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$