9.6　机械效率 2023-2024学年物理鲁科版（五四学制）八年级下册

第六节　机械效率 有用功、额外功和总功 1.小明在超市从货架上拿起一个水杯并购买。到家他用这个水杯喝水,在水杯里倒满水后,他从桌面上拿起水杯。则他两次拿起水杯的过程中( ) A.对水杯所做的功都是有用功 B.对水杯所做的功都是额外功 C.购买水杯时,对水杯所做的功是有用功 D.喝水时,对水杯所做的功是有用功 C 2.一个重500 N的学生把一个重100 N的桌子搬到3 m高的楼上,那么对　 　做的功是有用功,其大小是　 　J;对　 　做的功是额外功,其大小是　 　J;在这个过程中,学生做的总功是　 　J。  桌子 300 学生 1 500 1 800 机械效率 3.关于机械的功、功率和机械效率,下列说法正确的是( ) A.利用机械越省力,机械效率越高 B.机械做功越快,机械效率越高 C.机械的功率越大,做功越多 D.机械的功率越小,做功越慢 D 4.小亮不慎将质量为1 kg的水桶掉到了井里,在将水桶捞出的同时,带上了2 kg的水,若水桶升高的距离为2.5 m,(g取10 N/kg,不考虑绳重)则下列说法正确的是( ) A.有用功是50 J,机械效率是66.7% B.有用功是50 J,额外功是25 J C.额外功是25 J,总功是75 J D.有用功是25 J,机械效率33.3% D 测量简单机械的机械效率 5.某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他做了如图所示的实验,并测算了各次实验的机械效率,关于他的实验过程,下列说法不正确的是( ) A.实验时弹簧测力计应在静止时读数 B.根据①、②两次实验可知,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关 C.根据②、③两次实验可知,同一滑轮组提起物重越大,机械效率越高 D.为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律 A 6.在探究“斜面的机械效率”的实验中,记录数据如下,下列说法不正确的是( ) 倾角 斜面粗 糙程度 物重 G/N 高度 h/m 拉力 F/N 斜面长 L/m 机械 效率/% 30° 粗糙 1 0.5 0.7 1 71 30° 稍光滑 1 0.5 0.6 1 83 45° 粗糙 1 0.7 0.9 1 78 A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关 B.斜面越光滑,斜面的机械效率越高 C.要验证斜面的机械效率与物重的关系,应该保持斜面的倾斜程度和粗糙程度不变 D.当其他条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大 B 机械效率的计算 7.甲、乙两台机械的总功之比为5∶4,有用功之比为3∶2,则它们的机械效率之比为( ) A.6∶5 B.4∶15 C.5∶3 D.15∶4 8.(2023江宁区模拟)如图所示,工人用250 N的力F将重为400 N的物体在10 s内匀速提升2 m,则此过程中,工人做的有用功为　 　J,拉力做功的功率为　 　W,滑轮组的机械效率为　 ,要提高这个滑轮组的机械效率,可采取的办法是　 　。  A 800 100 80%　 增加提升重物的重力 B 9.工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼。加上润滑油后滑轮转动灵活了,如果再用它把同样的重物从一楼提升到五楼所做的( ) A.有用功减小,总功不变 B.有用功不变,总功减小 C.有用功增加,总功不变 D.额外功减小,总功不变 10.某施工工地上,技术革新小组将一个滑轮组改进后提高了机械效 率,用它把同样的物体匀速提升同样的高度,改进后和改进前相比,则 ( ) A.总功不变,有用功增加了 B.总功不变,额外功减少了 C.额外功减少了,有用功不变 D.额外功不变,有用功增加了 C 11.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体提升相同高度,做的有用功( ) A.杠杆最多 B.斜面最多 C.滑轮组最多 D.一样多 D 12.如图所示,工人师傅用不同的滑轮装置把相同的物块提升相同的高度,拉力之比为F甲∶F乙=5∶3,有用功分别为W甲、W乙,机械效率为η甲、η乙,则( ) A.W甲∶W乙=5∶3 B.W甲∶W乙=6∶5 C.η甲∶η乙=6∶5 D.η甲∶η乙=5∶3 C 13.下列关于功的原理和机械效率的说法正确的是( ) A.使用机械提升物体可以省功 B.提升同一物体,使用省力杠杆一定比用等臂杠杆的机械效率大 C.提升同一物体,使用动滑轮一定比用定滑轮的机械效率大 D.使用任何机械提升物体,机械效率都不可能达到100% D 14.(2023荆州)一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500 N的物体,使物体以0.1 m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10 s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150 N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确的是( ) A.绳子自由端移动的距离为3 m B.拉力做的有用功为500 J C.拉力做的额外功为150 J D.拉力做功的功率为25 W D 15.如图所示是一种小型千斤顶的示意图,往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在2 s时间内用100 N的力竖直向下压动摇臂1 m,把1 000 N的重物匀速抬高8 cm。则物体上升的速度是 　 　m/s,人做的功为　 　J,千斤顶的效率是　 　%。  0.04 100 80 16.如图所示,用一个长为1.2 m 的斜面将重为 45 N 的物体沿斜面匀速拉到0.4 m的高台上,斜面的机械效率为60%,则把物体拉上高台所做的有用功是　 　J,物体与斜面间的摩擦力是　 　N。 18 10 17.(2023承德县模拟)同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图甲、乙、丙所示,实验数据记录如表所示。 实验 次数 钩码重 力G/N 钩码上 升高度 h/m 绳端拉 力F/N 绳端移 动距离 s/m 机械效 率η 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 3 6 0.1 1.6 0.5 4 2 0.2 1.2 0.6 55.6% (1)实验中应沿竖直方向　 拉动弹簧测力计。  匀速　 (2)通过比较1、4两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重 物,滑轮组的机械效率与重物上升高度　 　。  (3)通过比较　 　两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。  (4)分析表中数据可知,第3次实验是用如图　 　所示装置来完成的,第3次实验时所做的有用功为　 　J,滑轮组的机械效率是　 　%。  (5)假如第1次实验时,不计绳重和摩擦,钩码重由2 N增加到8 N,滑轮组的效率可以达到　 　%。  无关 1、2 丙 0.6 75 83.3 18.(2023镇江)如图所示,用拉力F通过动滑轮将重90 N的货物匀速提升1 m,动滑轮的机械效率为90%。不计绳重及摩擦,求; (1)上述过程中的有用功W有用。 (2)上述过程中拉力所做的功WF。 解析:(1)有用功W有用=Gh=90 N×1 m=90 J。 答案:(1)90 J　(2)100 J (3)动滑轮所受的重力G动。 答案:(3)10 N 19.为了研究机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想。猜想一:机械效率与G物有关;猜想二:机械效率与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙a所示;然后换另一个不同重量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙b所示。根据图象( ) A.只能验证猜想一 B.只能验证猜想二 C.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二 D.既能验证猜想一,也能验证猜想二 D (2)由η=得拉力做的总功W总===100 J。 解析:(3)由图知,绳子的有效股数为2股,则s=2h=2×1 m=2 m, 由W=Fs得,绳端的拉力F===50 N, 不计绳重及摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力 G动=nF-G=2×50 N-90 N=10 N。 $$