12.3 机械效率 同步练习 2023-2024学年人教版物理八年级下册

12.3 机械效率 一、选择题 1．下列说法中正确的是（　　） A．功率大的机器做的功一定多 B．有用功越多，机械效率越高 C．有用功在总功中占比例越大，机械效率越高 D．功率大的机器机械效率一定高 2．工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 （　　） A．增大提升重物的速度，可以增大有用功 B．减小定滑轮的重力，可以减小额外功 C．增大提升重物的高度，可以提高机械效率 D．减小动滑轮的重力，可以提高机械效率 3．如图所示，用一个重为8N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为20N，则动滑轮的机械效率（　　） A．一定等于80% B．一定大于80% C．一定小于80% D．以上情况都有可能 4．将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为、的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为和，物重，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　　） 　　 A．拉力一定大于 B．乙滑轮组的机械效率较高 C．甲、乙滑轮组的有用功相同 D．甲的额外功与有用功的比值较小 5．如图重为的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部匀速移到顶部，设斜面长为，高为，物体受到的摩擦力为，下列说法中正确的是（　　） A．拉力和摩擦力大小相等 B．斜面是一种费力机械 C．斜面的机械效率是 D．拉力做的功为 6．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计端重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．反映绳子自由端运动的图线是B B．动滑轮重为50N C．3s内对物体做的有用功为900J D．该滑轮组的效率为83.3% 7．如图所示，用F＝20N的拉力使重物匀速上升1m，已知物体所受的重力为54N（不计绳重及摩擦），下列说法正确的是（　　） A．物体所受重力做的功是20J B．拉力做的功是54J C．滑轮组的机械效率是90% D．重物上升过程中绳端移动了2m 8．如图所示的滑轮组，用F＝60N的拉力，拉动放在水平地面上重为400N的物体，使物体匀速前进了2m，物体和地面之间的摩擦力为90N，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力做的功是30J B．绳子自由端移动的距离是2m C．滑轮组的机械效率是75% D．A点受到的拉力为400N 二、填空题 9．如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式所做的总功W甲、W乙，机械效率为η甲、η乙．若不计绳重及摩擦，则有下列关系：W甲　 　W乙，η甲　 　η乙。（选填“＞”、“=”或“＜”） 10． 如图所示，小华用5N的拉力在10s内将重12N的木块从斜面底部匀速拉到顶部。斜面长为1m，高度为0.3m，拉力F的功率为　 　W，使用该斜面的额外功为　 　J，机械效率为　 　。 11．如题图所示，工人师傅用一个动滑轮提升一个重为40N的物体，所用的竖直拉力为25N，在10s内物体向上移动了1.6m，在此过程中，工人师傅拉绳子的力做功为　 　J，拉力的功率为　 　W，该动滑轮的机械效率为　 　。 12．工人用如图所示的装置搬运石块A。已知A重1200N，在20s内沿水平方向匀速移动3m，工人所用拉力F为120N，那么A移动过程中拉力F做功为　 　 J；如果此装置机械效率为，则石块A受到的摩擦力为　 　 N。 13．如图所示是一台汽车起重机吊装货物的滑轮组，若某次作业中，起重机在内将的货物由地面提升到的高度，钢丝绳的拉力为，拉力做的有用功为　 　，起重机起吊货物的机械效率为　 　。 三、实验探究题 14．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小宇用如图甲所示的滑轮组进行了五次实验，实验数据如下表。（不计绳重、忽略滑轮轴的摩擦） 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 机械效率η 1 6 3 2.5 9 80% 2 6 5 2.5 15 　 3 6 8 2.5 24 80% 4 8 3 3.1 9 86% 5 10 3 3.8 9 88% （1）实验时，应沿　 　方向缓慢拉动绳子自由端，使物体匀速升高； （2）由1、2和3次实验的数据可得：①第2次实验中滑轮组的机械效率是　 　。②滑轮组的机械效率与　 　无关；③动滑轮的重力为　 　N； （3）分析1、4和5次实验数据，可得到的结论是　 　； （4）小红利用小宇的实验器材组装滑轮组，她只改变了绳子的缠绕方式，如图乙所示，当提升相同的重物时，乙滑轮组的机械效率甲滑轮组的机械效率　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 15．小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，他首先测出木块重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块，调节斜面倾斜角度的大小多次测量，得到下表所示的数据： 斜面倾斜角θ 木块重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 用用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 15 10 0.1 0.4 3.6 1 1.44 69.4% 30 10 0.2 0.4 2 （1）实验中，小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做　 　运动，并读出弹簧测力计的示数； （2）当斜面倾斜角为30度时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F=　 　N，此时总功为　 　J，斜面的机械效率为　 　； （3）分析表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角度越　 　（选填“大”或“小”），斜面越省力，斜面的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）； （4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持　 　不变，斜面的光滑程不变，只改变物重。 四、计算题 16．如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.6×104N的重物匀速吊起2m时，用时20s，滑轮组的机械效率为80%。 （1）求提升重物做的有用功； （2）求绳端拉力的功率； （3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功是7000J，求动滑轮的重。 17．汽车通过如图所示装置将物体从10 m深的井底匀速拉至井口用了40 s。已知物重为2.8×103N，其底面积为400cm2，汽车重2×104N，若绳重以及绳和滑轮间的摩擦不计，汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变，匀速提升物体时汽车对绳子的拉力为1.6×103N。求： （1）提升物体过程中滑轮组的机械效率。 （2）提升物体过程中汽车的牵引力。 （3）当汽车对绳子的拉力为800N时，物体对地面的压强。 参考答案 1．C 2．D 3．C 4．D 5．D 6．D 7．C 8．C 9．＜；＞ 10．0.5；1.4；72% 11．80；8；80 12．1080；270 13．4800；80% 14．（1）竖直 （2）80%；物体升高的高度；1.5 （3）同一滑轮组提升物重越重，机械效率越高 （4）等于 15．匀速；6；2.4；83.3%；小；低；斜面倾斜角度 16．（1）解：提升重物做的有用功：W有＝Gh＝1.6×104N×2m＝3.2×104J； 答：提升重物做的有用功为3.2×104J； （2）解：由η＝×100%可知，拉力做的总功：W总＝＝＝4×104J， 绳端拉力的功率：P＝＝＝2×103W； 答：绳端拉力的功率为2×103W； （3）解：总的额外功：W额＝W总﹣W有＝4×104J﹣3.2×104J＝8000J， 则克服动滑轮重力做的功：W动＝W额﹣Wf＝8000J﹣7000J＝1000J， 由W动＝G动h可知，动滑轮的重力：G动＝＝＝500N。 答：动滑轮的重力为500N。 17．（1）解：提升物体过程中滑轮组的机械效率 答：提升物体过程中滑轮组的机械效率为87.5%； （2）汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变，汽车的阻力为 对汽车进行受力分析，在水平方向上受向右的牵引力，向左的阻力和向左拉力，故提升物体过程中汽车的牵引力 答：故提升物体过程中汽车的牵引力 ； （3）动滑轮重为 当汽车对绳子的拉力为800N时，钩对物体的拉力为 物体对地面的压力为 物体对地面的压强为 答：物体对地面的压强为 。 学科网（北京）股份有限公司 $$