12.4 机械效率练习 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

12.4 机械效率 练习 班级： 姓名： 【知识回顾】 一、 有用功、额外功和总功 1．有用功：在使用机械时，对人们 功，或者说人们为了完成任务(为达目的)而必须做的功，用W有表示． 2．额外功：指在使用机械时，对人们 功，但为完成任务又不得不做的功，如由于克服机械自重、机械各部件间的摩擦而做的功，用W额表示． 3．总功： 叫作总功，用W总表示． 4．有用功、额外功和总功的关系： ． 二、 机械效率 1．概念：物理学中，将 叫作机械效率，用字母η表示． 2．公式： ．使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以机械效率总是 . 3．机械效率的高低反映了机械性能的优劣，因此我们要提高机械效率，就要从减小额外功出发，改进 ，使它更合理、更轻巧． 4．斜面的机械效率 影响斜面机械效率高低的主要因素 (1)摩擦力的大小：摩擦力越大，做的额外功越 ，斜面机械效率越 ． (2)斜面的倾斜程度：斜面的倾斜程度越 ，越费力，机械效率越 ． 三、 测定滑轮组的机械效率 1．原理：η＝. 2．求有用功应测量的物理量是 ；求总功应测出的物理量是 ． 3．根据实验测定的物理量，计算机械效率的表达式是 ． 【精练】 1、 如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼．在此过程中( ) 典例1图 A．小明克服自身重力所做的功是总功 B．小明克服沙子重力所做的功是有用功 C．小明克服沙子重力所做的功是额外功 D．小明克服桶的重力所做的功是有用功 2、 玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是( ) A．对桶所做的功是有用功 B．对水所做的功是额外功 C．对水所做的功是有用功 D．对水所做的功是总功 3、下列关于机械效率的说法正确的是( ) A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 4、如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓（duì）舂米（将稻米去皮）的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠绕着O点能够上、下转动，杠的前端装有锥形石头，不断用脚踩踏木杠后端，就可以舂米。下列分析正确的是（　　） A．脚踏碓相当于省力杠杆 B．石头重力做的功是额外功 C．使用这种杠杆可以省功 D．人对碓做的功是总功 5、关于机械功、功率、机械效率，下列说法正确的是（　　） A．功率越大的机械，机械效率越高 B．省力的机械一定费距离，但不省功 C．机械效率越低的机械，做的有用功就越少 D．机械做功越多，其功率越大 6、在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．工人所拉绳子移动了10m B．动滑轮所受重力为10N C．滑轮组所做的有用功为2000J D．滑轮组的机械效率为95% 7、(多选)如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A.甲、乙的拉力之比是3∶2 B.甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1 C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2 D.甲、乙的机械效率之比是1∶1 8、铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对沙子所做的功叫 ，对铁桶做的功叫 。如果目的是送桶到楼上，则小龙对沙子做的功叫 。 9、在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据． 变式2图 (1)表格中第三次实验的机械效率为 (结果保留一位小数)，分析表中信息可知该实验是探究 (填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ，机械效率越高. 10、如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）； （3）由1、2两次实验数据可得出结论： ； （4）由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低； （5）在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。（选填“偏高”“偏低”或“不变”） 11、中国目前已成为世界基建强国，如图1所示的塔吊是基建的常用设备，其结构可简化为如图2所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg，动滑轮的重为300N，在绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力，g取10N/kg。求： （1）物体上升的速度； （2）10s内拉力F的功率； （3）滑轮组的机械效率η。 参考答案 【精练】 1、 如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼．在此过程中( B ) 典例1图 A．小明克服自身重力所做的功是总功 B．小明克服沙子重力所做的功是有用功 C．小明克服沙子重力所做的功是额外功 D．小明克服桶的重力所做的功是有用功 2、 玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是( C ) A．对桶所做的功是有用功 B．对水所做的功是额外功 C．对水所做的功是有用功 D．对水所做的功是总功 3、下列关于机械效率的说法正确的是( D ) A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 4、如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓（duì）舂米（将稻米去皮）的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠绕着O点能够上、下转动，杠的前端装有锥形石头，不断用脚踩踏木杠后端，就可以舂米。下列分析正确的是（D　　） A．脚踏碓相当于省力杠杆 B．石头重力做的功是额外功 C．使用这种杠杆可以省功 D．人对碓做的功是总功 5、关于机械功、功率、机械效率，下列说法正确的是（　B　） A．功率越大的机械，机械效率越高 B．省力的机械一定费距离，但不省功 C．机械效率越低的机械，做的有用功就越少 D．机械做功越多，其功率越大 6、在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　AD　） A．工人所拉绳子移动了10m B．动滑轮所受重力为10N C．滑轮组所做的有用功为2000J D．滑轮组的机械效率为95% 7、(多选)如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( AD ) A.甲、乙的拉力之比是3∶2 B.甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1 C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2 D.甲、乙的机械效率之比是1∶1 8、铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对沙子所做的功叫 ，对铁桶做的功叫 。如果目的是送桶到楼上，则小龙对沙子做的功叫 。 【答案】 有用功 额外功 额外功 9、在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据． 变式2图 (1)表格中第三次实验的机械效率为70.6%(结果保留一位小数)，分析表中信息可知该实验是探究小聪(填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面越陡，机械效率越高. 10、如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）； （3）由1、2两次实验数据可得出结论： ； （4）由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低； （5）在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。（选填“偏高”“偏低”或“不变”） 【答案】 缓慢匀速 1.8 74.1% 见解析 2、3 偏低 11、中国目前已成为世界基建强国，如图1所示的塔吊是基建的常用设备，其结构可简化为如图2所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg，动滑轮的重为300N，在绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力，g取10N/kg。求： （1）物体上升的速度； （2）10s内拉力F的功率； （3）滑轮组的机械效率η。 【答案】（1）0.5m/s；（2）750W；（3）80% 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$