《10.3 机械效率》同步练习-2024-2025学年鲁科版（五四制）物理八年级下册

《10.3 机械效率》同步练习-2024-2025学年第二学期鲁科版（五四制）物理八年级下册 一 、单选题 1.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度，则  A. 乙升降机提升重物做的有用功多 B. 甲升降机的电动机做的额外功多 C. 甲升降机的电动机做的总功多 D. 乙升降机的电动机做的总功多 2.下列说法中正确的是 A. 功率大的机器做的功一定多 B. 有用功在总功中占比例越大，机械效率越高 C. 有用功越多，机械效率越高 D. 做功时间长，说明做功慢 3.关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是 A. 物体做功越多，功率越大 B. 作用在物体上的力越大，对物体所做的功越多 C. 机械功率越大，则机械做功越快 D. 机械功率越大，则所用时间越少 4.小玲测量一个滑轮组的机械效率，测量数据并计出额外功大于有用功，则此滑轮组的机械效率 A. 小于 B. 大于 C. 等于 D. 在至之间 5.如图甲所示装置，小欢用力向下拉绳子，使物体在水平地面匀速移动，地面、粗糙程度不同。物体重为，动滑轮重为，，。物体从点到点过程中，拉力与移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是  A. 绳子自由端移动的距离为 B. 拉力做的功为 C. 拉力在段做的额外功等于在段做的额外功 D. 物体从段到段，滑轮组的机械效率不变 6.在小区改造工程中，工人师傅用滑轮组提升建筑材料，如图所示。滑轮组挂在固定的钢架上，每个滑轮重为。绳子自由端受到的拉力为，材料在内匀速上升了，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 A. 绳子自由端的速度为 B. 拉力的功率为 C. 滑轮组的机械效率为 D. 钢架受到的拉力为 7.近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为的重物搬到高的车上。为了省力采用的长木板搭了一个斜面如图所示。用的力用了将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是取 A. 他对重物做了的功 B. 他做功的功率为 C. 此次简易斜面装置的机械效率为 D. 斜面是一种省力杠杆 8.如图甲所示，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物。拉力随时间的变化关系如图乙所示，重物上升的速度随时间变化的关系如图丙所示。不计一切摩擦和绳重，已知在内，滑轮组的机械效率为。下列说法错误的是  A. 内，重物受到了非平衡力的作用 B. 若以动滑轮为参照物，重物是静止的 C. 动滑轮的重力为 D. 若将重物的重力减小为，则提升重物匀速上升时，滑轮组的机械效率将变为 二 、填空题 9.如图所示，工人用滑轮组匀速提升重的货物，所用的拉力为，货物匀速上升。若不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率是 ______ ；如果用该滑轮组提升的物体，滑轮组的机械效率将 ______ 选填“增大”、“减小”或“不变”。 10.如图所示，一名体重为的同学用滑轮组竖直提升的物体，将物体提升的过程中，绳子自由端移动的速度为，该同学对绳子的拉力为，不计摩擦和绳重。则此过程中该同学做的有用功为 ______ ，该同学拉力做功的功率为 ______ ，动滑轮的重为 ______ 。请你写出个提高该滑轮组机械效率的有效措施： ______ 合理即可。 11.如图，小明将一个重为的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为。小车沿斜面移动的距离，上升的高度。则小明对小车做的有用功是 ______，小车与斜面之间的摩擦力为 ______，斜面的机械效率是 ______。 12.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，则两种方式所用拉力______；所做有用功______；滑轮组的机械效率______。均选填“”、“”或“” 13.如图所示，是小飞用滑轮组提升货物的情景。当他用的拉力在内将货物匀速提升，这时滑轮组的机械效率为，则货物的重为 ______ ，拉力的功率为 ______ 。忽略绳重和一切摩擦力 14.如图，用力水平拉动重为的物体在水平路面匀速移动了，用时，则做功的功率是______改用滑轮组如图乙拉动在同一水平路面匀速移动了，拉力此过程中，物体受到的摩擦力是______，滑轮组的机械效率为______。 三 、实验题 15.对于“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关？”这一探究问题，小明选用带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮个进行实验滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。 该实验的自变量是________________； 以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整： ①用调好的弹簧测力计分别测出对一个钩码、一个动滑轮所受的重力，分别用、表示。如图所示组装实验器材，用弹簧测力计拉自由端，使钩码竖直向上________________上升，此时动滑轮对钩码的拉力为，，绳子自由端所受拉力用表示，绳子自由端移动的距离用表示，钩码上升的高度用表示。用弹簧测力计测出，用刻度尺分别测出、，并把测量数据记录在表格中； ②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力，保证________________不变，仿照步骤①分别测量对应的、、，并把测量数据记录在表格中； 利用公式，计算两次实验中动滑轮的机械效率，由________________选填“”或“”，可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”。 四 、计算题 16.有一重力为的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升，所用拉力的大小为，在此过程中不计绳重和摩擦。求：  工人通过滑轮组所做的有用功；  滑轮组的机械效率；  如果工人的重力为，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是  多少？ 17.如图所示，用的拉力，将重的木箱匀速提升，所用的时间为不计绳重和摩擦，求  拉力所做的有用功是多少？  滑轮组的机械效率是多少？  拉力的功率是多少？  用该滑轮组提起重的物体所用拉力为多大？ 18.如图，小芳通过滑轮组将重的家具从地面匀速送到高的三楼，用时测得小芳对绳子施加的拉力为，求      在图中画出滑轮组的绕线； 用滑轮组提升家具时做的有用功； 小芳的拉力做功的功率； 该滑轮组的机械效率； 使用同一个滑轮组，小芳提升另外两件家具的相关数据如下表所示，请你据此为小芳提出一条提高这个滑轮组机械效率的建议。 家具重 家具升高 的高度 绳子上的 拉力 绳子通过的 距离 有用功 总功 机械 效率 19.如图所示，斜面长，高。用沿斜面方向的推力，将一个重为的物体由斜面底端匀速推到顶端运动过程中物体克服摩擦力做了的功。求：  运动过程中克服物体的重力做的功______；  斜面的机械效率______；  推力的大小______。 答案和解析 1.【答案】D; 【解析】  根据题目可知甲、乙升降机所做有用功相同，而甲升降机效率高说明额外功小，也就是所做的总功要少。  解答该题的关键是要判断出甲、乙所做有用功相等，甲的机械效率高，做的额外功少，总功少。      A.提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故错误；  B.既然甲机械效率高说明甲做的额外功少，故错误；  C.甲升降机所做的总功也就少，故错误；  D.所以乙升降机的电动机做的总功多，故正确；  故选。  2.【答案】B; 【解析】解：、功率越大的机器，做功快，但不一定做功多，故错误；  、机械效率是指有用功与总功的比值，有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故正确；  、机械效率是指有用功与总功的比值，与做功的多少无关，所以，机器做的有用功越多，机械效率不一定越高，故错误；  、做功时间长，不知道做功多少，无法比较做功快慢，故错误。  故选：。  功是指力与距离的乘积；功率是单位时间内做功的多少，是表示做功快慢的物理量，功率的大小与做功多少和所用时间都有关系；机械效率是指有用功与总功的比值。  功、功率、机械效率是三个相近的物理量，三者之间有一定的区别与联系，经常同时出现，我们应重点理解，能准确辨析。 3.【答案】C; 【解析】解：、机械做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确，故错误；  、作用在物体上的力越大，对物体所做的功不一定越多，因为在力方向上的距离不明确，故错误；  、功率表示物体做功快慢的物理量，机械功率越大，则机械做功越快，故正确；  、功率表示做功的快慢，功一定时，功率越大，则所用时间越少，故错误。  故选：。  功等于力与力方向上的距离的乘积，即；  功率表示物体做功快慢的物理量，即。  深入理解功、功率的概念，是解答该题的关键。 4.【答案】A; 【解析】解：因为，所以此滑轮组的机械效率：  ，故正确、错误。  故选：。  根据分析解答。  此题主要考查机械效率的计算，是一道基础题。 5.【答案】B; 【解析】解：、物体从点到点过程中，通过的距离为，绳子的有效段数为，  故绳子自由端移动的距离：，故错误；  、，，绳子自由端移动的距离分别为：，，  由图乙知绳子的拉力分别为和，拉力做的总功为：  ，故正确；  、本题中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，段和在段动滑轮提升的高度不同，根据可知，拉力在段做的额外功不等于在段做的额外功，故错误；  、使物体在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小，因绳端拉力大于，由可知段物体受到的滑动摩擦力大，滑轮组的机效率为：  ，  动滑轮的重力不变，物体从段到段，滑动摩擦力变大，故滑轮组的机械效率变大，故错误。  故选：。  、根据绳子的有效段数为，求出物体从点到点过程中绳子自由端移动的距离；  、已知，分别求出绳子自由端移动的距离，由图乙知绳子的拉力大小，根据功的公式求出拉力做的总功；  、本题中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，段和在段动滑轮提升的高度不同，根据可知额外功的大小关系；  、使物体在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于拉力的大小，根据滑轮组的机效率为：分析。  此题主要考查二力平衡的条件、功和机械效率公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。 6.【答案】C; 【解析】解：、建筑材料在内匀速提升了，建筑材料上升的速度为：  ，  由图可知，滑轮组绳子的有效股数，  绳子自由端移动的速度为：  ，故错误；  、拉力所做的总功：  ，  拉力的功率：  ，故错误；  、不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力：，  物体的重力为：  。  拉力所做的有用功：  ；  滑轮组的机械效率：  ，故正确；  、定滑轮受到两段绳子竖直向下的拉力、竖直向下的重力和钢架竖直向上的拉力，则钢架竖直向上的拉力为：  ，  由于物体间力的作用是相互的，所以钢架受到的拉力为，故错误。  故选：。  已知建筑材料在内匀速提升了，根据速度公式求出建筑材料上升的速度；  由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据得出绳子自由端移动的速度；  根据得出拉力所做的总功；根据得出拉力的功率；  不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力，据此得出物体的重力，根据功的公式求出拉力所做的有用功；根据得出滑轮组的机械效率；  对定滑轮受力分析算出钢架对定滑轮的拉力，根据物体间力的作用是相互的算出钢架受到的拉力。  此题主要考查功、速度、功率及机械效率公式的运用，注意的适用条件是不计绳重和摩擦。 7.【答案】A; 【解析】解：  、重物的重力：  ，  李军对重物做的有用功：  ，故正确；  、他做的总功：  ，  做功的功率为：，故错误；  、简易斜面装置的机械效率：  ，故错误；  、据课本知识可知，斜面本质上是一种省力机械，不是杠杆，故错误。  故选：。  根据求重物的重力，根据求出克服重力做的有用功；  已知拉力与斜面长，利用计算总功，利用可求功率；  知道有用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率。  斜面本质上是一种省力机械，不是杠杆。  此题主要考查了使用斜面时重力、有用功、总功、机械效率的计算方法，常见题目。 8.【答案】D; 【解析】解：  A.由图丙可知，物体在内做变速运动，运动状态发生改变，由此可知物体受到了非平衡力作用，故正确；  B.随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，因为重物相对于动滑轮的位置没有发生改变，所以重物相对于动滑轮是静止的，故正确；  C.在内，由图甲可知滑轮组绳子的有效股数，由图乙可知拉力，由图丙可知物体匀速上升，  则滑轮组的机械效率，解得：，  不计一切摩擦和绳重，由可得，动滑轮的重力，故正确；  D.若将重物的重力减小为，则提升重物匀速上升时，  滑轮组的机械效率，故错误。  故选：。  物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的力为平衡力，否则为非平衡状态，受到的力为非平衡力；  运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的；  在内，根据图甲读出滑轮组绳子的有效股数，根据图乙读出拉力，根据图丙可知物体匀速上升，利用表示出滑轮组的机械效率即可求出物体的重力，不计一切摩擦和绳重，根据求出动滑轮的重力；  若将重物的重力减小为，提升重物匀速上升时，根据求出滑轮组的机械效率。  此题主要考查了力与运动的关系、运动和静止的相对性、滑轮组机械效率公式、滑轮组拉力公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。 9.【答案】;变大; 【解析】解：由图可知，，  滑轮组的有用功：  ；  绳子自由端移动的距离：  ，  拉力做的功：  ，  滑轮组的机械效率：  ；  因不计若不计绳重和摩擦，所以额定外的来源是克服动滑轮自重做的功，  ，，故，  根据公式可知，动滑轮重不变，如果用该滑轮组提升的物体，增大货物的重力，滑轮组的机械效率将变大。  故答案为：；变大。  利用计算有用功；首先确定滑轮组绳子的有效股数，利用求出绳子自由端移动的距离，然后利用计算拉力做的功，利用计算滑轮组的机械效率；根据公式讨论。  此题主要考查功、功率、机械效率计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是动滑轮上绳子段数的分析，难点是机械效率公式的推导。 10.【答案】;;;增大提升物重; 【解析】解：拉力做的有用功：  ；  拉力的功率：  ；  由图可知，滑轮组承担物重绳子股数，  不计摩擦和绳重，拉力，则动滑轮重：  ；  我们可以通过增大提升物重、减小动滑轮重力的方法来提高滑轮组的机械效率。  故答案为：；；；增大提升物重。  知道提升的物重、上升的高度，求拉力做的有用功；  知道拉力大小、拉力端移动速度，利用求拉力的功率；  由图知，，不计摩擦及绳重，拉力，据此求动滑轮重；  提高滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小动滑轮重力。  此题主要考查了使用滑轮组时功、功率、动滑轮重力的计算以及提高滑轮组机械效率的方法，要利用好关系式：不计摩擦及绳重，拉力。 11.【答案】8  0.125  80%; 【解析】解：小明对小车做的有用功为：  ；  拉力做的总功为：  ，  所以摩擦力做额外功为：  ，  则摩擦力为：  。  斜面的机械效率为：  。  故答案为：；；。  由计算提升重物做的有用功，由计算总功，由计算额外功，由计算小车与斜面间的摩擦力；由计算斜面的机械效率；  此题主要考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，要知道克服物体与斜面间的摩擦力所做的功是额外功。 12.【答案】＞ = ＞; 【解析】解：由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力；乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，可以省力。所以；  甲乙两滑轮组均将同一货物提升相同高度，由可知所做有用功；  甲方式是两个定滑轮组成的滑轮组，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，忽略绳重和摩擦，甲方式的额外功为零，效率为；乙方式做的额外功不为零，效率小于。所以滑轮组的机械效率。  故答案为：；；。  定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力；使用滑轮组可以省力，也能改变力的方向；  有用功就是提升重物所做的功；  对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值。  此题主要考查的有关滑轮组的机械效率的大小比较，滑轮组及其特点、功的大小比较等，综合性较强。 13.【答案】;; 【解析】解：由图可知，由可得，  货物的重：；  拉力的功率：；  故答案为：；。  由图可知，利用得出重物重力；  利用得出拉力的功率。  此题主要考查了使用滑轮组时物体重力和拉力功率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效段数。 14.【答案】100; 200; 66.7%; 【解析】解：  水平拉力所做的功；  算做功的功率为：；  物体在水平路面匀速移动，受平衡力作用，根据二力平衡条件可知物体受到的摩擦力为：；  由图知，，拉力端移动距离，  滑轮组的机械效率为：。  故答案为：；；。  已知，在水平路面匀速移动了，利用可求得水平拉力所做的功，根据计算做功的功率；  物体在水平路面匀速移动，受平衡力作用，根据二力平衡条件确定物体受到的摩擦力；  由图知，，拉力端移动距离，利用求使用滑轮组做的总功；  使用滑轮组时做的有用功等于直接拉物体的力做的功；  利用可求得滑轮组的机械效率。  该题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算，注意：使用水平使用滑轮组时做的有用功等于直接拉物体的力做的功，这是本题的突破口。 15.【答案】; 【解析】 【详解】根据控制变量法，要探究“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关”，需要控制物体质量不变，改变动滑轮的重力，所以自变量是动滑轮的重力，因变量是动滑轮的机械效率。 ①用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，使钩码匀速竖直上升，整个装置处于平衡状态。 ②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重カ，保证钩码所受重力不变，仿照步骤①分别测量对应的、、，并把测量数据记录在表格中。 与动滑轮相连的绳子股数，提升过程中，动滑轮重不同，被提升的物体重力相同，则绳端的拉力不同，滑轮的轮与轴之间的摩擦忽略不计，由公式 可知，两次实验中动滑轮的机械效率   ，所以动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关。 16.【答案】解：  （1）工人通过滑轮组所做的有用功：  W有用=Gh=600N×2m=1200J；  （2）由图知，n=2，则拉力端移动的距离s=2h=2×2m=4m，  工人做的总功：  W总=Fs=400N×4m=1600J，  滑轮组的机械效率：  η==×100%=75%；  （3）不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G轮），则动滑轮的重力：  G轮=2F-G=2×400N-600N=200N，  绳上的拉力不能超过工人的体重，  工人通过此滑轮组能拉起最重物体时，绳上的最大拉力F最大=G人=600N，  由F=（G+G轮）可得，提升物体的最大重力：  G最大=2F最大-G轮=2×600N-200N=1000N。  答：（1）工人通过滑轮组所做的有用功为1200J；  （2）滑轮组的机械效率为75%；  （3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。; 【解析】  利用求工人通过滑轮组所做的有用功；  由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数，拉力端移动距离，利用求工人做的总功，  滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；  不计绳重和摩擦，拉力，据此求动滑轮的重力；  绳上的拉力不能超过工人的体重，工人通过此滑轮组能拉起最重物体时，绳上的最大拉力等于工人的体重，  再利用求提升物体的最大重力。  此题主要考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，要利用好隐含条件：不计绳重和摩擦，拉力。 17.【答案】解：  （1）拉力做的有用功：  W有用=Gh=1200N×1.5m=1800J；  （2）由图知，n=3，拉力端移动距离：s=3h=3×1.5m=4.5m，  拉力做的总功：  W总=Fs=500N×4.5m=2250J，  滑轮组的机械效率：  η==×100%=80%；  （3）拉力做功的功率：  P===75W；  （4）不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G动），动滑轮重力：  G动=3F-G=3×500N-1200N=300N，  用该滑轮组提起重1500N的物体所用拉力：  F′=（G′+G动）=（1500N+300N）=600N。  答：（1）拉力所做的有用功是1800J  （2）滑轮组的机械效率是80%；  （3）拉力的功率是75W；  （4）用该滑轮组提起重1500N的物体所用拉力为600N。; 【解析】  知道木箱的重力和上升高度，利用求拉力做的有用功；  由图知，，根据求出拉力端移动距离，利用求出总功；利用求出滑轮组的机械效率；  知道做功时间，利用求出拉力做功功率；  不计绳重和摩擦，拉力，据此求动滑轮重力；再利用求用该滑轮组提起重的物体所用拉力为多大。  此题主要考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算，要利用好关系式：不计绳重和摩擦时，拉力。 18.【答案】解：人站在地上，人拉绳子的力向下，只能将滑轮组组装成的滑轮组；绕线如图：    ；  ；  ，          ，  ；  ；  家具越重效率越高，为了提高这个滑轮组的效率可以：增大提升物体的重力。  答：；  用滑轮组提升家具时做的有用功为；  小芳的拉力做功的功率为；  该滑轮组的效率为；  为了提高这个滑轮组的效率可以：增大提升物体的重力。; 【解析】此题主要考查滑轮组的绕法、滑轮组中相关物理量的计算及提高滑轮组机械效率的方法。  根据人站在地面上拉力向下分析绳子的绕法；  利用计算有用功；  根据绳子股数和家具上升的高度，计算出绳子自由端移动的距离，利用静思园拉力做的功，利用计算拉力做功的功率；  利用计算滑轮组的效率；  根据表格中数据分析得出提高机械效率的方法。  19.【答案】600 75% 80; 【解析】解：运动过程中克服物体的重力做的功：  ；  运动过程做的总功：  ，  斜面的机械效率；    推力：。  故答案为：；；。  已知物体的重力和斜面的高度，根据公式可求推力所做的有用功，即运动过程中克服物体的重力做的功；  运动过程中物体克服摩擦力做的功为额外功，根据求出总功，利用效率公式求出斜面的机械效率；  根据求出推力大小。  此题主要考查了使用斜面时有用功克服物体重力做功、总功推力做功、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键。 第  页，共  页 学科网（北京）股份有限公司 $$