11.4机械效率 同步习题 2024-2025学年教科版物理八年级

11.4机械效率 同步习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中 A．做的功小于做的功 B．做功的功率大于做功的功率 C．移动的距离小于移动的距离 D．甲装置的机械效率高于乙装置的机械效率 2．如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10s，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法不正确的是（    ） A．动滑轮的重是100N B．工人做功的功率是100W C．滑轮组的机械效率是80% D．绳子自由端移动的距离是6m 3．如图所示，分别用两种机械在相同时间内将相同的物体匀速提升相同的高度，则（不计绳重及摩擦）（　　） A．拉动绳端的速度之比是1∶2 B．拉动绳端的力大小一定相同 C．有用功之比是1∶2 D．机械效率相同 4．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，沙子和桶的总重均为500N，滑轮重均为10 N，甲的机械效率为η1，乙的机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则下列说法正确的是 （　　） A．甲图中的拉力小于乙图中的拉力 B．甲图中的有用功大于乙图中的有用功 C．甲图中的总功等于乙图中的总功 D．甲图中的机械效率η1大于乙图中的机械效率η2 5．如图所示，滑轮组将重50N的物体A以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向左拉动了1m，拉力F大小为10N，滑轮组的机械效率为80%，下列说法中错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为2m B．拉力F做功的功率为4W C．对物体A做的有用功为16J D．物体A受到水平地面的摩擦力为20N 二、填空题 6．如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图，若绳重和摩擦力不计，则动滑轮为 N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。 7．如图所示，两个正方体A、B，它们的重力。当用两组滑轮组分别匀速提升A、B两物体，拉力分别为、，机械效率分别为、。两动滑轮重均为，忽略绳重和摩擦，，，。则 N。 8．如图所示，工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端，则克服木箱重力做的功是 J，斜面的机械效率为 %，木箱受到的摩擦力是 N． 9．一个质量为70kg的工人，用图所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖。已知托板重200N，每块砖重100N。滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速提升10块砖时，此装置的机械效率为80%。那么，该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中，此装置的机械效率最高可达到 。（取g=10N/kg，结果保留1位小数） 10．如图所示，用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F，将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，有用功是 J，机械效率是 . 三、简答题 11．老师带领同学们到码头参观，看到一台又一台大型起重机正忙碌地工作着，老师问同学们：知道这些机械的工作原理吗?“滑轮组呀! 同学们都回答到”“那用他们来钓鱼，你觉得怎么样?”大家都捧腹大笑．“不可以吗?”老师又问．“可以是可以，就是太不合算了，用它们钓鱼，机械效率太低了．”同学们回答．同学们的说法对吗?请你结合上述情境，对该说法进行评价． 12．工人使用如图所示的滑轮组，在50s内将重1500N的物体A匀速提升1m。拉力F的功率为40W。在此过程中，不计绳重和轮与轴间的摩擦。求： (1)拉力F。 (2)动滑轮的总重G动。 (3)滑轮组的机械效率。 13．某物理小组的同学在社会实践活动中， 通过实际调查和网上查询， 绘制了一辆某种普通型号轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图， 请你参与讨论有关问题． (1)根据图中的能量流向，说明该轿车行驶时能量损耗有： 、 、 、 ． (2)若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“ 能量转化效率”，由图中提供的数据可得， 该轿车的能量转化效率为 ．( 精确至0.1%) (3)为减少汽车行驶中的能量损耗，写出一条建议．(不作解释) ． 14．甘肃省陇南地区山大沟深，为了帮助山区人民乡村振兴发展经济，近年来各级政府大力发展公路建设，爸爸开车带小明外出游玩，途经盘山公路，请用物理学知识解释下列相关内容： （1）汽车驶过路面时，路边落叶为什么会飞向路中间？ （2）盘山公路为什么要设计得曲折多弯？ 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： 题号 1 2 3 4 5 答案 C D A D D 1．C 【详解】根据题意知道，甲乙滑轮组提升物体的重力G相等，物体上升的高度h和匀速提升时间t均相等，动滑轮的重力G动 相等．不计绳重及摩擦，克服物体和动滑轮重力做的功为拉力做的总功，由W总=（G+G动）h得，F甲做的功等于F乙 做的功，故A错误；由P=W总/t得，F甲做功的功率等于F乙做功的功率，故B错误；由图知道，n甲=2，n乙=3，由s=nh得，F甲移动的距离小于F乙移动的距离，故C正确；有用功为克服物体重力做的功，由W有=Gh知道，两滑轮组做的有用功相等，且两滑轮组拉力做的总功相等，由η=W有/W总×100%知道，甲装置的机械效率等于乙装置的机械效率，故D错误，故选C． 2．D 【详解】A．如图，由2段绳子吊着动滑轮，若忽略绳重和摩擦，则动滑轮的重是 故A正确，A不符合题意； BD．绳子自由端移动的距离为 工人做的总功为 工人做功的功率是 故B正确，B不符合题意，D错误，D符合题意； C．拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率是 故C正确，C不符合题意。 故选D。 3．A 【详解】A．左图使用定滑轮，承担物重的绳子股数n左=1，右图使用滑轮组，承担物重的绳子股数n右=2，绳端移动速度等于物体升高速度的n倍，所以，，拉动绳端的速度之比是1∶2，故A符合题意； B． 拉动绳端的力大小不相同，动滑轮可以省力，定滑轮不省力，故B不符合题意； C．有用功等于克服物体的重力做功，均为，故C不符合题意； D．不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，额外功为0J，机械效率为100%；使用滑轮组时，要提升动滑轮做额外功，机械效率小于100%；所以两种装置的机械效率，故D不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．不计绳重与摩擦，甲图中为定滑轮，绳子的拉力 由图中为动滑轮，绳子的拉力 则，故A错误； B．由题意可知，同一桶沙的重力相等，上升的高度相等，由可知，两者克服沙子重力所做的有用功相等，故B错误； C．不计绳重与摩擦，甲图中总功为克服沙和桶的总重力做的功，乙图中总功等于克服沙子和桶以及动滑轮总重力所做的功，所以，甲图中的总功小于乙图中的总功，故C错误； D．有用功相等，甲图中的总功较小，由可知，甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．由图片可知，动滑轮上有2股绳，所以绳子自由端移动的距离是物体A移动距离的2倍，即绳子自由端移动的距离为2m，故A正确，不符合题意； B．绳自由端移动的速度 拉力F做功的功率 故B正确，不符合题意； C．拉力F所做总功 对物体A做的有用功 故C正确，不符合题意； D．对物体A做的有用功为克服物体A所受摩擦力做的功，物体A受到水平地面的摩擦力 故D错误，符合题意。 故选D。 6． 45 功 70% 【详解】[1]物体在5s内的移动距离s=3m，连接动滑轮的绳子段数n=3，则物体及动滑轮移动的距离 绳重和摩擦力不计，物体被匀速提起，则可列出 得出动滑轮受重力 [2]图乙中的阴影面积为Fs，而功W=Fs，故图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功。 [3]机械效率是机械做的有用功和无用功之比，则该滑轮组提升重物时的机械效率 7．225 【详解】正方体A、B的重力，可得 由于忽略绳重和摩擦，则 可得 则 解得 由于，即 解得 故B物体的重力 则A物体的重力 由图可知 由于忽略绳重和摩擦，故 解得动滑轮的重力为 故B物体的重力为 可得 8． 300 62.5% 60 【详解】[1]克服木箱重力做的功，即有用功 W有=Gh=300N×1m=300J [2]拉力做的总功 W总=Fs=160N×3m=480J 斜面的机械效率 [3]克服木箱受到的摩擦力做的额外功 W额=W总-W有=480J-300J=180J 木箱受到的摩擦力 9．81.5% 【详解】10块砖的重力 G=100N×10=1000N 由图可知滑轮组动滑轮绕绳子的段数n=2，机械效率为 则拉力为 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，则拉力 即 解得动滑轮的重力 G轮=50N 人的质量为70kg，则绳端的最大拉力 F=G人=mg=70kg×10N/kg=700N 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，则最大拉力 解得 G砖=1150N 因为每块砖重100N，所以最多能提升砖的数量为 实际能提升的最大砖重 G砖′=11×100N=1100N 此时拉力 最大机械效率 10． 0.36 72％ 【详解】W有用=Gh=1.8N×0.2m="0.36J" 效率：W有/W总=Gh/FS=1.8N×0.2m/(1.25N×0.4m)=72% 11．见解析 【详解】滑轮组的机械效率 η= ， 由此可知，对于同一滑轮组而言，克服额外阻力所做的功W额是一定的，因此，在机械所能承受的范围内，所做的有用功越多，机械效率就越大，所做的有用功越少，机械效率就越小．若用滑轮组来钓鱼，因鱼的重力比较小，对它做的有用功小，还要比额外功小得多，故它的机械效率就很小，显然，同学们的说法是正确的． 12．(1)500N；(2)500N；(3)75% 【详解】(1) 拉力F做的总功 拉力F做的功为 (2)动滑轮的总重 (3)滑轮组的机械效率 答：(1) 拉力F做的功为500N； (2) 动滑轮的总重G动为500N； (3) 滑轮组的机械效率为75%。 13． 克服摩擦做功 散热损耗 排放废气损耗 燃料损耗 12.5% 给机器加润滑油，改进油箱的密闭性；对排放的尾气进行收集再利用等 【详解】(1)从能量流程图上可以读出,有用功之外的能量损耗为:摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗、克服摩擦做功; (2)轿车的能量转化效率为 (3)减少摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗等方面综合考虑; 因此，本题正确答案是:给机器加润滑油,减少有害摩擦;改进油箱的密闭性,减少蒸发损耗;控制汽车数量;提高汽油质量;对排放的尾气进行收集、再利用等. 故答案为：(1). 克服摩擦做功   散热损耗      排放废气损耗   燃料损耗    (2). 12.5%    (3). 给机器加润滑油，改进油箱的密闭性；对排放的尾气进行收集再利用等 14．见解析 【详解】（1）汽车驶过路面时，车身附近空气速度大，压强小，小于马路两侧的气压，在气压差的作用下，路边落叶会飞向路中间。 （2）盘山公路是斜面的应用，设计得曲折多弯是为了减小斜面的坡度，从而起到省力的作用。 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 $$