9.5探究使用机械是否省功达标练习 ----2025-2026学年北师大版物理八年级下学期

9.5探究使用机械是否省功 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，吃饭时使用竹筷夹着食物，放进嘴中，人所做的额外功是（　　） A．移动食物所做的功 B．对食物和竹筷所做功 C．移动竹筷所做的功 D．用力夹食物所做的功 2．如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1= G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η₁和η₂（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 4．使用杠杆、定滑轮、动滑轮等简单机械，将同一物体匀速提升相同的高度。若机械的摩擦和自重可以忽略不计，则下列说法正确的是（    ） A．因为使用定滑轮不省力，所以使用定滑轮比使用杠杆做功多 B．因为使用动滑轮要费距离，所以使用动滑轮比使用定滑轮做功多 C．因为使用动滑轮要费距离，所以使用动滑轮比使用杠杆做功多 D．使用每一种机械所做的功一样多 5．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为2m/s，图乙是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像。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，则下列判断正确的是（    ） A．动滑轮重为50N B．滑轮组的机械效率为70% C．拉绳子的力F为250N D．拉绳子的力F的功率为500W 6．如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是3m/s B．物体受到的拉力为360N C．在2秒内拉力做的功为360J D．滑轮组的机械效率为83.3% 7．工人师傅用如图所示的滑轮沿竖直方向提升物体，物体所受重力为540N。用300N的拉力将物体匀速提升3m，用时30s，下列分析正确的是（   ） A．绳自由端上升了3m B．拉力的功率为60W C．物体移动速度为0.2m/s D．仅增加提升高度，滑轮机械效率增大 8．用如图所示的装置提升重力为1000N的物体A，卷扬机对绳子的拉力F为600N，滑轮组绳子自由端在拉力F的作用下匀速向下移动10m，所用时间为50s，若不计绳重和摩擦。下列说法不正确的是（   ） A．动滑轮所受的重力为200N B．物体A上升的速度为0.2m/s C．拉力F的功率为120W D．滑轮组的机械效率约为83.3% 9．如图所示，一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动，，对杠杆施加力F，将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是（　　） A．若在D点施加力F，该杠杆一定为省力杠杆 B．若木棒的机械效率为90%，则木棒的重力为10N C．若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中的F变大 D．若物体从A点移至C点，仍提起0.4m，则F做的功变大 二、多选题 10．如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） 货物所受重力G/N 货物被提升高度h/m 绳端所受拉力F/N 所用时间t/s 540 3 200 25 A．工人做功的功率为72W B．滑轮组对悬挂点A的拉力为920N C．滑轮组的机械效率为90% D．若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N 11．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为4000N，对绳子的拉力为2500N；物体的重力为6000N，物体匀速上升的速度始终为0.5m/s，汽车受到的摩擦力为其重力的0.05倍，g取。下列说法正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率为80% B．汽车受到的摩擦力为150N C．汽车牵引力在4s内做的功为 D．汽车牵引力做功的功率为6000W 12．小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的重力所做的功是 B．绳端移动的距离是 C．拉力做功的功率是 D．地面对物体的摩擦力大小是 三、填空题 13．输入能量、输出有效能量、输出无效能量的关系： ＝ ＋ 。能量转化效率η＝ 。在任何情况下，η都 1。 14．一斜面长4.8m、高1.2m，把重为1200N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，沿斜面的拉力为400N，则总功为 J，有用功为 J，额外功为 J。 15．用如图所示的滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，拉力F大小为120N，有用功为 J，额外功为 J，滑轮组的机械效率为 （结果精确到0.1%）。 16．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q两点，忽略空气阻力。释放瞬间，两球的重力势能 ，甲球在 P点和Q点的机械能 。（均选填“相等”或“不相等”） 17．如图是商场的自动扶梯，扶梯的阶梯在电动机的带动下匀速上升。某次扶梯承载24人从商场一楼到二楼，用时6s，若24人总重，扶梯的机械效率为80%，则该过程中，扶梯对人做功的功率是 W，扶梯电动机的输出功率为 W。如果站在扶梯上的人数减少，扶梯的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 四、实验题 18．某小组通过实验测量如图甲所示滑轮组的机械效率，记录数据如下表： 滑轮组 钩码总重 码提升 高度 拉力 拉力移动的 距离滑 滑轮组的机械 效率 甲 1 0.1 0.6 （1）在表中空白处填上正确的答案（保留一位小数） 、 ； （2）若在图甲实验装置的基础上，减少一只钩码，再测出滑轮组的机械效率，则机械效率与原来相比将怎样变化？ ； （3）若要进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组的绳子绕法有关，在图乙中画出滑轮组和绳子的绕法 。 五、综合题 19．如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问： (1)利用斜面搬运货物主要是为了 ； (2)货物沿斜面运动时，推力做的功为多少? (3)斜面的机械效率为多少? 学科网（北京）股份有限公司 《9.5探究使用机械是否省功》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D D C D B B B ABC 题号 11 12 答案 AD ABD 1．C 【详解】在用筷子夹取食物的过程中，夹食物做的功为有用功，但为了达到这一目的，就必须对筷子做功，故对筷子做的功为额外功。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．B 【详解】甲是动滑轮，绳子段数n是2，乙滑轮组n是3，滑轮质量均相等，滑轮重力相等，且G1= G2，因为忽略绳重和摩擦，根据公式可得，乙更省力，即F1> F2。由于所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度,两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，所以总功相同，根据公式，它们的机械效率也相同，即η1= η2。在相同时间内做的总功相同，根据公式，它们的功率也相同，即P1= P2。故B正确，ACD错误。 故选B。 3．D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．D 【详解】将同一物体匀速提升相同的高度，不用机械时做的功为W=Gh，若机械的摩擦和自重可以忽略不计，则使用机械时做的功都等于不用机械时做的功，即使用每一种机械所做的功一样多。故ABC错误，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．由乙图可知:当时，，由滑轮组的机械效率 故A错误； B．当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 故B错误； C．由图可知，动滑轮上有两根绳，，当某次运送4件货物时，绳子的拉力 故C正确。 D．绳子自由端移动的速度 拉绳子的力F的功率为 故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．由图示知，滑轮组承重绳子为2根，物体移动的速度为1m/s，绳子自由端移动的速度，故A错误； B．物体受到水平地面的摩擦力，物体做匀速直线运动，水平方向所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以物体受到的拉力为300N，故B错误； C．在2秒内绳子移动的距离，拉力做的功，故C错误； D．滑轮组的机械效率，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．图中为动滑轮，有效绳子段数为2，则绳子自由端上升距离为 故A错误； BC．物体移动速度为 则绳子自由端移动速度为 则拉力的功率为 故B正确，C错误； D．滑轮机械效率为 所以滑轮机械效率与提升高度无关，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．滑轮组有效绳子段数，若不计绳重和摩擦，则动滑轮所受的重力为，故A正确，不符合题意； B．物体A上升的高度为 则物体A上升的速度为，故B错误，符合题意； C．拉力F做功为 则拉力F的功率为，故C正确，不符合题意； D．有用功为 则滑轮组的机械效率为，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．B 【详解】A．若在D点施加力F，没有确定力F的方向，则动力臂长度不确定，不能确定该杠杆一定是省力杠杆，故A错误； B．若木棒的机械效率为90%，不计摩擦，则对物体做的功为有用功，对木棒做的功为额外功；因为，所以，当物体匀速提升0.4m时，木棒重心升高的高度为0.8m，故有 解得，木棒的重力为G棒=10N，故B正确； C．若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中，动力臂与阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件，力F不变，故C错误； D．若物体从A点移至C点，仍提起0.4m，对物体做的有用功不变，木棒重心升高的高度变小，对木棒做的额外功变小，所以，F做的功变小，故D错误。 故选B。 10．ABC 【详解】A．由图可知，滑轮组由3段绳子承担货物的重力，所以绳子股数，则绳端移动的距离 工人做的总功 工人做功的功率，故A正确； B．不计滑轮组的绳重和摩擦，根据滑轮组的工作原理，则绳端拉力，则动滑轮的自重 由于三个滑轮重均相等，所以定滑轮的重力也为60N。由图可知，滑轮组有2个定滑轮，则定滑轮总重。将2个定滑轮看作整体受力分析，整体受自身重力、受到4股绳子的拉力，受到悬挂点A的拉力。整体静止，受平衡力，则悬挂点对整体的拉力 因为力的作用是相互的，则滑轮组对悬挂点A的拉力，故B正确； C．滑轮组的机械效率，故C正确； D．当工人用100 N的力拉绳端时，绳端拉力。将动滑轮和物体看作整体，整体受重力、3股绳子的拉力、地面的支持力，由于整体静止，受平衡力，则此时地面对货物的支持力，故D错误。 故选ABC。 11．AD 【详解】A．由图可知，绳子的有效段数，则滑轮组的机械效率 故A正确； B．汽车受到的摩擦力 故B错误； C．4s内物体上升的高度 则汽车牵引力所做的功 故C错误； D．汽车牵引力做功的功率，故D正确。 故选AD。 12．ABD 【详解】A．物体没有在重力的方向上移动距离，所以物体受到的重力所做的功是，故A正确； B．物体A移动的距离为 图中为动滑轮，有效绳子段数，则绳端移动的距离 故B正确； C．拉力做功 则拉力做功的功率 故C错误； D．有用功为 则地面对物体的摩擦力 故D正确。 故选ABD。 13． 输入能量 输出有效能量 输出无效能量 小于 【详解】[1][2][3][4]在机械使用过程中，输入的能量=输出的有效能量+输出无效能量；能量的转化效率。 [5]由于在任何情况下，都会有无效能量，因此都小于1。 14． 1920 1440 480 【详解】[1]对物体做的总功 克服重力做的有用功为: [2]故克服摩擦所做的额外功为:。 15． 300 60 83.3% 【详解】[1]将重300N的物体匀速提升1m，有用功为W有=Gh=300N×1m=300J [2]由图可知，承担重物的绳子段数n=3，所以绳子自由端通过距离为s=nh=3×1m=3m 总功W总=Fs=120N×3m=360J 额外功W额=W总-W有=360J-300J=60J [3]滑轮组的机械效率 16． 不相等 相等 【详解】[1]重力势能的影响因素有质量和高度，甲、乙两个小球，高度相同，质量不同，因此重力势能不相等。 [2]忽略空气阻力，小球不需要克服摩擦做功，无能量损失，因此其机械能是守恒的，即保持不变。所以甲球在 P点和Q点的机械能相等。 17． 6000 7500 变小 【详解】[1]扶梯对人做功为 W有=Gh=1.2×104N×3h=3.6×104J 扶梯对人做功的功率即有用功的功率为 [2]扶梯的机械效率为80%，根据 可得，扶梯电动机的输出功率即总功功率为 [3]站在扶梯上的人数减少，说明有用功变小，在额外功不变时，有用功在总功中所占的比值会变小，则扶梯的机械效率会变小。 【点睛】 18． 0.2 83.3% 减小 【详解】（1）[1]由图甲可知，绳子承重段数为2，则拉力移动的距离 S=2h=2×0.1m=0.2m [2]滑轮组的机械效率 （2）[3]由 得，若在图甲实验装置的基础上，减少一只钩码，在动滑轮重力一定时，机械效率与原来相比将减小。 （3）[4]图甲中通过动滑轮绳子段数为2，若要进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组的绳子绕法有关，改变滑轮组的绳子绕法，如图所示： 19．(1)省力 (2)1500J (3)80% 【详解】（1）使用斜面能够省力，但是费距离；利用斜面搬运货物主要是为了省力。 （2）货物沿斜面运动时，推力做的功 （3）有用功为 则斜面的机械效率为 学科网（北京）股份有限公司 $