12.4 机械效率 同步练习- 2025-2026学年 人教版八年级下册物理

12.4 机械效率 同步练习 1． 选择题 1．生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是（　　） A．任何机械设备的效率总小于1 B．减小机械内部摩擦可以提高其效率 C．提高机械设备的效率可以节能减排 D．使用机械设备做功越快，其效率越高 2．关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　　） A．做功越多的机械，其功率就越大 B．越省力的机械，其功率就越小 C．做功越慢的机械，其机械效率就越低 D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高 3．如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（　　） A．适当增加木箱重力 B．增大木箱上升高度 C．增大提升木箱的速度 D．换用质量更大的动滑轮 3题 4题 5题 4．如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列正确的是（　　） A．绳子末端移动的距离为1m B．拉力大小为5N C．滑轮组的机械效率为100% D．物体克服重力所做的功为20J 5．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别将A、B两物体匀速向上提升，若所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．两物体上升的速度相同 B．两种装置的机械效率相等 C．两次提升物体所做的有用功相等 D．两种装置中拉力做功的功率相等 6．分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（　　） A．η组＜η动＜η定 B．η动＜η定＜η组 C．η定＜η动＜η组 D．η定＜η组＜η动 7．如图，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝6N，斜面长s＝1.2m、斜面高h＝0.3m。下列说法正确的是（　　） A．克服物体重力做功7.2J B．额外功为1.8J C．物体受到的摩擦力为2.25N D．斜面的机械效率为37.5% 7题 8题 9题 8．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。下列分析正确的是（　　） A．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．甲、乙两种方式做的有用功相等 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 9．如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为2m/s B．动滑轮的总重为100N C．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小 10．体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断： ①动滑轮重为200N ②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J ③重物匀速上升过程中，它的机械能增大④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90% 关于小明的以上论断（　　） A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①②③正确 D．①②③④都正确 10题 11题 12题 11．如图所示，在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。F做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙．下列分析正确的是（　　） A．P甲＞P乙，η甲＜η乙 B．P甲＜P乙，η甲＜η乙 C．P甲＜P乙，η甲＞η乙 D．P甲＞P乙，η甲＞η乙 12．两位同学用二只同样的滑轮和同一根绳子，分别组成图所示的甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，不计绳重和阻力，则（　　） A．甲较省力且机械效率较高 B．乙较省力且机械效率较高 C．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 D．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 13．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍（不计滑轮重和绳重）。在此过程中下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端沿水平方向移动了6 m B．物体受到的拉力为750N C．拉力F的功率为750W D．滑轮组的机械效率为80% 13题 14题 15题 14．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（　　） ①M受到地面的摩擦力为20N②M受到地面摩擦力水平向左③拉力F的功率为8W ④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力 A．①④ B．①② C．①③ D．②④ 15．如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg．30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重为3×103N（不计起重机钢绳重和一切摩擦）。下列分析中正确的是（　　） A．钢绳自由端的移动速度为0.1m/s B．拉力F的功率为1.5×103W C．滑轮组的机械效率为90% D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104N 二．填空题 16．在物理学中，把　 　功和总功的比值叫做机械效率。由于存在额外功，机械效率总　 　（选填“大于”、“等于”、“小于”）1。 17．如图所示，用滑轮组将重为400N的物体匀速提升了1m。已知拉力F为250N，则提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是　 　。请写出一种提高此滑轮组机械效率的方法：　 　。 17题 18题 19题 18．如图所示，用滑轮组拉动重70N的物体A，在10s内使A在水平方向上移动5m，所用拉力F为20N，地面对A的摩擦力为30N，则A运动速度是　 　m/s，滑轮组所做的有用功是　 　J，滑轮组的机械效率是　 　。 19．如图所示，用滑轮组把300N的重物匀速提升3m，人所做的有用功是　 　J；如果用该滑轮组提升400N的重物，它的机械效率将　 　。 20．如图所示，沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100N，斜面长2m、高1m，则其机械效率是　 　%，物体所受摩擦力是　 　N．（取g＝10N/kg） 20题 21题 22题 21．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，则动滑轮重为　 　N；当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是　 　N．（不考虑绳重和摩擦） 22．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA＞GB，则η甲　 　η乙；若FA＝FB，则GA　 　GB．（选填“＞”、“＜”或“＝”） 三．实验探究题 23．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中应沿竖直方向　 　缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　 　（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到　 　对滑轮组机械效率的影响。 （3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。 （4）通过比较　 　两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号） （5）通过比较　 　两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号） （6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：　 　 实验次数 钩码重量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 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 　 　 　 　 四．计算题 24．小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W。 求：（1）提升装置所做的有用功；（2）拉力F做的功；（3）该滑轮组的机械效率。 25．如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求： （1）工人拉绳子的速度；（2）滑轮组的机械效率；（3）滑轮组中的动滑轮的重力。 26．如图所示，斜面长s＝1.5m，高h＝0.3m。建筑工人将重G＝500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝150N．忽略绳子重力。求： （1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。 27．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G＝4×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算：（1）若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？ （2）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）（3）汽车的牵引力是多大？ （4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？ 28．在建筑工地上，“吊车”是常见的一种起重设备。如图为吊车上的滑轮组的示意图。在起重过程中，钢丝绳用6×103N的拉力F，将重为1.2×104N的物体在10s内匀速提升6m（不计绳重和摩擦）求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功和总功。（2）滑轮组拉力F的功率。 （3）若用该滑轮组匀速提升1.8×104N的重物，则其机械效率是多少？ 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题） 1．【解答】解： A、有用功和总功的比值叫做机械效率，只要使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，所以有用功总是会小于总功，机械效率总是小于1，故A正确； B、在有用功一定时，减小机械内部摩擦可以少做额外功，也就是减少总功，所以机械效率会提高，故B正确； C、为了尽可能提高机械利用率，节约能源，往往要提高机械效率，达到机械利用的最佳效果，故C正确； D、机械效率是有用功与总功的比值，机械效率的大小与做功快慢无关，故D不正确。 故选：D。 2．【解答】解： A、由公式P＝知，功率与做功多少和所用时间都有关；做功多，时间不确定，则功率不能确定，故A错误； B、功率与机械的省力情况无关，故B错误； C、功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故C错误； D、机械效率是指有用功与总功的比值，所以有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高，故D正确。 故选：D。 3．【解答】解：A、动滑轮重力不变，所以额外功不变；如果增加木箱重力，有用功会增大，有用功在总功中所占的比例将增大，机械效率会增大，故A符合题意； B、C、动滑轮机械效率的高低与木箱上升的高度和上升的速度无关，故B、C不符合题意； D、换用质量更大的动滑轮，额外功增加，有用功在总功中所占的比例将减小，机械效率降低，故D不符合题意。 故选：A。 4．【解答】解： A、由图可知，n＝2，绳子末端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，故A错误； B、不计绳重、摩擦，拉力F＝（G+G动）＝×（10N+2N）＝6N，故B错误； CD、拉力做的总功：W总＝Fs＝6N×4m＝24J， 所做的有用功，即物体克服重力所做的功： W有用＝Gh＝10N×2m＝20J， 该滑轮组的机械效率： η＝＝×100%≈83.3%，故C错误、D正确。 故选：D。 5．【解答】解： A、图甲使用的是定滑轮，承担物重的绳子股数n甲＝1；图乙使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n乙＝2； 因为绳端移动距离s＝nh，所以绳端移动速度等于物体升高速度的n倍， 因为绳端在相同时间内移动了相同的距离，所以由速度公式v＝可知绳端移动的速度相等，设其大小为v， 则物体上升的速度： v甲＝v，2v乙＝v， 所以两物体上升的速度：v甲＞v乙，故A错误； B、不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，额外功为0J，机械效率为100%；使用动滑轮时，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η甲＞η乙，故B错误； C、不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，拉力F＝GA；使用动滑轮，拉力F＝（GB+G动），GB＝2F﹣G动， 绳端移动距离s相等，而s＝nh，物体升高距离h甲＝s，h乙＝s， 由W＝Gh可知： W甲有用＝GAh甲＝Fs， W乙有用＝GBh乙＝（2F﹣G动）×s＝Fs﹣G动s， 所以提升物体所做的有用功W甲有用＞W乙有用，故C错误； D、绳端在相同时间内移动了相同的距离，由v＝可知绳端移动速度大小相等，所用拉力大小相等， 由P＝＝＝Fv可知两种装置中拉力做功的功率相等，故D正确。 故选：D。 6．【解答】解： 匀速提升同一物体到同一高度处，由W有用＝Gh可知，三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用； 不计绳子质量和摩擦，所做的额外功：W额＝G动h， 使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，动滑轮的个数分别为0、1、2， 使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，做的额外功：W额定＜W额动＜W额组， 由W总＝W有用+W额可知三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组， 由η＝可知，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η组＜η动＜η定。 故选：A。 7．【解答】解： A、克服物体重力做功（即有用功）：W有用＝Gh＝15N×0.3m＝4.5J，故A错误； B、拉力做的总功：W总＝Fs＝6N×1.2m＝7.2J，则额外功：W额＝W总﹣W有＝7.2J﹣4.5J＝2.7J，故B错误； C、由W额＝fs可得，物体受到的摩擦力：f＝＝＝2.25N，故C正确； D、斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝62.5%，故D错误。 故选：C。 8．【解答】解：A、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，故A错误； B、乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向，故B错误； C、由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；故C正确； D、由图可知，甲方式是两个定滑轮，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，乙方式做的额外功大于甲方式， 有用功相同、总功不相同，根据η＝×100%可知，两个滑轮组的机械效率不相等，故D错误。 故选：C。 9．【解答】解： A、由图知，n＝4，绳子自由端移动的距离：s＝4h＝4×1m＝4m， 绳子自由端移动的速度：v＝＝＝2m/s，故A正确； B、不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），可得动滑轮所受的重力： G动＝4F﹣G＝4×150N﹣400N＝200N，故B错误； C、拉力做的功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J， 有用功：W有用＝Gh＝400N×1m＝400J， 滑轮组的机械效率： η＝＝×100%≈66.7%，故C错误； D、若用该滑轮组提升所受重力更重的物体，额外功不变，有用功增加，有用功在总功中所占的比例增加，机械效率会变大，故D错误。 故选：A。 10．【解答】解： （1）重物A的重力：GA＝mAg＝80kg×10N/kg＝800N 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝80%，解得动滑轮重力：G动＝200N，故①正确； （2）工人对重物A做的有用功： W有用＝Gh＝800N×1m＝800J， 由η＝＝80%可得工人对绳的拉力做功（总功）： W总＝＝＝1000J，故②正确； （3）重物匀速上升过程中，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度增大，重力势能增大，它的机械能增大，故③正确； （4）若增大重物A的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力： F最大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N， 由图知，n＝3，不计绳重和摩擦，最大拉力F最大＝（G最大+G动）， 提升的最大物重： G最大＝3F最大﹣G动＝3×600N﹣200N＝1600N， 因为不计绳重和摩擦，滑轮组的最大机械效率η＝＝＝， 所以最大机械效率： η最大＝＝≈88.9%， 所以，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%，故④正确。 故①②③④正确。 故选：D。 11．【解答】解：（1）已知AB＞AC，拉力相同，由W＝Fs可知，W1＞W2； 根据P＝，W1＞W2，时间相同，所以P甲＞P乙； （2）已知物体的重力不变，斜面的高度不变，故由W＝Gh可知，将等质量的甲、乙两物体分别沿斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点所做的有用功相同，W1有＝W2有； 因为W1＞W2， 由η＝可得，η甲＜η乙。 故选：A。 12．【解答】解：（1）从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故F甲＝（G动+G）； 乙图有三段绳子在拉重物，故F乙＝（G动+G）。所以F甲＞F乙。 （2）根据η＝＝＝可知，两个滑轮组动滑轮重相同，物重相同，所以其机械效率相同。 故选：D。 13．【解答】解： A．由图可知，n＝2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s＝nsA＝2×2m＝4m，故A错误； B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力， 则物体受到的拉力FA＝f＝0.4G＝0.4×1500N＝600N，故B错误； C．拉力F做的功W总＝Fs＝375N×4m＝1500J， 则拉力F的功率P＝＝＝375W，故C错误； D．有用功W有＝FAsA＝600N×2m＝1200J， 则滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%，故D正确。 故选：D。 14．【解答】解： ①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N； 物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力f＝F拉＝20N，方向与物体运动方向相反，即水平向右；故①正确，②错误； ③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡， 则拉力F的大小为：F＝2F示＝2×20N＝40N； 由图知，n＝2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度：v拉力端＝v＝×0.2m/s＝0.1m/s； 拉力F的功率为：P＝Fv拉力端＝40N×0.1m/s＝4W，故③错误； ④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故④正确； 综上可知，只有①④正确。 故选：A。 15．【解答】解： A、物体上升的速度v＝＝＝0.1m/s，由图可知，2段绳子承担物重，钢绳自由端的移动速度v绳＝2v＝2×0.1m/s＝0.2m/s；故A错误； BD、A的重力G＝mg＝2.7×103kg×10N/kg＝2.7×104N， 不计起重机钢绳重和切摩擦，钢绳的拉力： F＝（G+G动）＝×（2.7×104N+3×103N）＝1.5×104N， 拉力做的总功： W总＝Fs＝F×2h＝1.5×104N×2×3m＝9×104J， 拉力F的功率： P＝＝＝3×103W，故BD错误； C、有用功W有用＝Gh＝2.7×104N×3m＝8.1×104J， 滑轮组的机械效率： η＝＝×100%＝90%，故C正确。 故选：C。 二．填空题（共7小题） 16．【解答】解：有用功和总功的比值，叫做机械效率； 只要使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，所以有用功总是会小于总功，机械效率总是小于1。 故答案为：有用；小于。 17．【解答】解：（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2， 则该滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝＝×100%＝80%； （2）要提高此滑轮组机械效率，可采用的方法如下： 方法一、减轻动滑轮的质量、加润滑油来减小摩擦，可以减少额外功，在有用功一定时，减小总功，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大； 方法二、增加提升物体的重力，在额外功不变的情况下，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大。 故答案为：80%；减轻动滑轮的质量（或加润滑油来减小摩擦、或增加提升物体的重力）。 18．【解答】解： （1）A运动的速度v＝＝＝0.5m/s； （2）滑轮组做的有用功： W有用＝fs＝30N×5m＝150J； （3）由图可知：n＝2，绳子自由端移动的距离sF＝2s＝2×5m＝10m， 拉力F做的总功： W总＝FsF＝20N×10m＝200J， 滑轮组的机械效率： η＝＝×100%＝75%。 故答案为：0.5；150；75%。 19．【解答】解： （1）人做的有用功： W有用＝Gh＝300N×3m＝900J； （2）当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变大，滑轮组的机械效率变大。 故答案为：900；变大。 20．【解答】解： （1）有用功：W有＝Gh＝mgh＝12kg×10N/kg×1m＝120J； 拉力做的总功：W总＝Fs＝100N×2m＝200J； 斜面的机械效率：η＝＝×100%＝60%； （2）额外功：W额＝W总﹣W有＝200J﹣120J＝80J， 由W额＝fs可得，物体所受的摩擦力： f＝＝＝40N。 故答案为：60；40。 21．【解答】解： （1）由乙图可知，当提升货物重G＝100N时，η＝50%， 不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝， 即：50%＝， 解得动滑轮重：G轮＝100N； （2）当运送3件货物时，货物的总重G′＝3×100N＝300N， 由图甲可知n＝2，不考虑绳重和摩擦，此时绳子的拉力： F′＝（G′+G轮）＝×（300N+100N）＝200N。 故答案为：100；200。 22．【解答】解：（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功， 则滑轮组的机械效率： η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%， 因物体的重力G越大，1+越小，越大，且动滑轮的重力相等， 所以，GA＞GB时，η甲＞η乙； （2）由图可知，n甲＝2，n乙＝3， 由F＝（G+G动）可得，提升物体的重力： G＝nF﹣G动， 则FA＝FB时，提升物体的重力关系为GA＜GB。 故答案为：＞；＜。 三．实验探究题（共1小题） 23．【解答】解： （1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小； （2）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的； （3）丁图中，绳子的有效段数为n＝4，绳端移动距离s＝nh＝4×0.1m＝0.4m， 滑轮组的机械效率： η＝＝＝80%； （4）绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s＝nh， 所以，结合表中数据可知实验1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3； 再结合钩码的重力可知，实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验， 根据控制变量法，研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应比较1、2两次实验数据； 通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （6）通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低） 故答案为：（1）匀速；（2）不正确；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3；（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 四．计算题 24．【解答】解：（1）提升装置所做的有用功： W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900J； （2）根据P＝可得拉力F做的功： W总＝Pt＝120W×10s＝1200J； （3）滑轮组的机械效率： η＝＝×100%＝75%。 答：（1）提升装置所做的有用功是900J； （2）拉力F做的功是1200J； （3）该滑轮组的机械效率是75%。 25．【解答】解： （1）由图可知，n＝3， 绳端移动的速度：v绳＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s， （2）根据P＝＝＝Fv可得，工人的拉力： F＝＝＝300N， 滑轮组的机械效率： η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%； （3）重物上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m， 拉力做的有用功：W有用＝Gh＝810N×1m＝810J， 拉力做的总功：W总＝Fs＝Fnh＝300N×3×1m＝900J， 提升动滑轮做的额外功：W轮＝W总﹣W有用﹣Wf＝900J﹣810J﹣60J＝30J， 由W轮＝G轮h可得，动滑轮的重： G轮＝＝＝30N。 答：（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s； （2）滑轮组的机械效率是90%； （3）滑轮组中的动滑轮的重力是30N。 26．【解答】解：（1）该过程拉力F做的功： W总＝Fs＝150N×1.5m＝225J； （2）有用功： W有＝Gh＝500N×0.3m＝150J， 该装置的机械效率： η＝×100%＝×100%≈66.7%； （3）额外功： W额＝W总﹣W有＝225J﹣150J＝75J， 由W额＝fs可得，货物箱在斜面上受的摩擦力大小： f＝＝＝50N。 答：（1）该过程拉力F做的功为225J； （2）该装置的机械效率为66.7%； （3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小为50N。 27．【解答】解： （1）由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物， 则物体上升的速度为： v物＝v车＝×1.2m/s＝0.4m/s； 物体由井底拉至井口需要的时间： t＝＝＝＝25s； （2）滑轮组的机械效率为： η＝＝＝＝＝×100%≈66.7%； （3）由题意可得，汽车受到的阻力为：f＝0.05G车＝0.05×3×104N＝1500N； 汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用； 由力的平衡条件可得牵引力：F牵＝F拉+f＝2×103N+1500N＝3500N； （4）汽车运动的距离：s车＝s绳＝3h＝3×10m＝30m； 牵引力做功为：W牵＝F牵s车＝3500N×30m＝1.05×105J； 答：（1）若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要25s； （2）滑轮组的机械效率是66.7%； （3）汽车的牵引力是3500N； （4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是1.05×105J。 28．【解答】已知：拉力F＝6×103N，重力G＝1.2×104N，时间t＝10s，高度h＝6m，物重G′＝1.8×104N，n＝3 求：（1）有用功W有用＝？总功W总＝？（2）功率P＝？（3）机械效率η＝？ 解：（1）有用功： W有用＝Gh＝1.2×104N×6m＝7.2×104J； 总功： W总＝Fs＝3Fh＝3×6×103N×6m＝1.08×105J； （2）拉力F的功率： P＝＝＝1.08×104W； （3）由F＝（G+G动）得： 动滑轮重： G动＝3F﹣G＝3×6×103N﹣1.2×104N＝6×103N， 其机械效率： η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝75%。 答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功7.2×104J；总功1.08×105J； （2）滑轮组拉力F的功率1.08×104W； （3）其机械效率是75% www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $