微专题（二十）　机械效率相关计算 -2024-2025学年物理北师大版八年级下册

微专题（二十）　机械效率相关计算 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 1.如图所示，工人用200 N的拉力将重力为300 N的物体匀速提升一定高度，不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率是　75%　。若用该动滑轮提升重力为400 N的物体，则动滑轮的机械效率　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。  第1题图 75% 变大 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 2.如图所示，在拉力F的作用下，物体A以0.1 m/s的速度匀速直线运动了10 s。物体A受到的摩擦力为4.2 N，弹簧测力计的示数为2 N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重），则绳子自由端移动的距离为　3　m，拉力F的功率为　0.6　W，滑轮组的机械效率为　70%　。  第2题图 　3 　0.6 　70% 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 3.跨学科实践·物理学与工程实践如图所示的是某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大　牵引力　。一辆总重为1×105 N的汽车经过某一长为200 m的路段时，竖直高度上升了20 m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104 N，那么此过程中盘山公路斜面的机械效率为　40%　。  牵引力 40% 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 4.如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在均匀杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，测力计竖直移动的距离s为0.2 m，物块重G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则杠杆的机械效率为　90　%。使用杠杆提升物块的过程中，杠杆重力为　0.3　N（不计摩擦力，保留一位小数）。  第4题图 　90　 　0.3　 创新作业本·物理八年级下（北师大版） A.有用功为600 J B.动滑轮重80 N C.滑轮组的机械效率为67.5% D.拉力做功的功率为60 W 5.如图所示，用滑轮组提升重力为540 N的物体，使它在10 s内匀速上升1 m，所用的拉力为200 N，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是 （D） 第5题图 D 创新作业本·物理八年级下（北师大版） A.物体所受的摩擦力为3.6 N B.物体克服重力做功4.32 J C.拉力做功2.7 J D.斜面的机械效率为62.5% 6.如图所示，将一个重力为9.0 N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6 N，在斜面上移动的距离s=1.2 m，物体升高的高度h=0.3 m，则 （D） 第6题图 D 创新作业本·物理八年级下（北师大版） A.动滑轮的重力为5 N B.该滑轮组的机械效率可以达到100% C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功均为5 J 7.用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体，每次物体被提升的高度均为0.5 m，滑轮组的机械效率与物体所受重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是 （　D　） 第7题图 D 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 8.早在3 000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示的是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10 kg的水缓慢上升了4 m，水桶的质量为1 kg，在这一过程中，人做的总功为500 J，g取10 N/kg。求此次取水的过程中： （1）人做的有用功。 （2）辘轳的机械效率。 （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功。 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 解：（1）人做的有用功 W有用=Fs=10 kg×10 N/kg×4 m=400 J。 （2）辘轳的机械效率 η==80%。 （3）根据题意可知，W额外=W总-W有用=500 J-400 J=100 J， 克服水桶重力做的功W桶=Gh=mgh=1 kg×10 N/kg×4 m=40 J， 克服井绳重力及摩擦阻力做的功 W=W额外-W桶=100 J-40 J=60 J。 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 答：（1）人做的有用功为400 J。 （2）辘轳的机械效率为80%。 （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为60 J。 （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为60 J。 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 9.如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物的重力G=1 000 N，动滑轮的重力G动=200 N。在工人用力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （1）拉力做功的功率。 （2）滑轮组的机械效率。 （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力。 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 解：（1）承担物重的动滑轮上绳子的段数n=3，不计绳重和机械之间的摩擦， 拉力F==400 N， 拉力移动的距离s=nh=3×6 m=18 m， 拉力做功W=Fs=400 N×18 m=7 200 J， 拉力做功的功率P==240 W。 （2）滑轮组做的有用功 W有用=Gh=1 000 N×6 m=6 000 J， 创新作业本·物理八年级下（北师大版） 机械效率η=≈83.3%。 （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则η'==90%， 解得该重物的重力G'=1 800 N。 答：（1）拉力做功的功率是240 W。 （2）滑轮组的机械效率约是83.3%。 （3）该重物的重力是1 800 N。 （3）该重物的重力是1 800 N。 创新作业本·物理八年级下（北师大版） $$