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2026年人教版物理八年级下册同步精练:12.4 机械效率
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1.利用动滑轮将钩码提升至一定的高度,如图所示,此过程所做的有用功是( )
A. 升高钩码所做的功 B. 克服摩擦力所做的功
C. 拉动绳子所做的功 D. 克服动滑轮重力所做的功
2.理解物理概念是学好物理的关键,关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 功率越大,做功就越快,机械效率也越大
B. 机械效率越高的机械,表明它做的有用功越多
C. 物体受力且运动一段距离时,力就对物体做了功
D. 两个机械工作时做的额外功相同,有用功也相同,机械效率也一定相同
3.下列几种方法中,可以提高机械效率的是( )
A. 有用功一定,增大额外功 B. 额外功一定,增大有用功
C. 有用功一定,增大总功 D. 总功一定,增大额外功
4.甲、乙两台电动起重机工作时的机械效率分别为和,这说明( )
A. 甲起重机做的有用功更多
B. 有用功相同时,甲起重机做的总功多
C. 乙起重机工作时,有用功占总功的比例小
D. 经过改进,甲起重机的机械效率可达到
5.某人不小心将水桶掉进水里,捞上桶时发现桶里带了些水。下列说法正确的是( )
A. 他对桶所做的功是有用功 B. 他对桶所做的功是额外功
C. 他对水所做的功是有用功 D. 他对水所做的功是总功
6.如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了的有用功,的额外功,则该动滑轮的机械效率为( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示,用水平方向的拉力拉着重为的物体在水平路面上匀速移动,移动距离为,图乙中用动滑轮拉着同一物体也在同一路面上匀速移动,移动距离也为,水平拉力为,则在使用动滑轮的过程中 ( )
A. 总功为 B. 有用功为
C. 机械效率为 D. 额外功为
8.如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人用力向下拉动绳索的另一端,即可让水桶上升。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是( )
A. 减小滑轮的质量 B. 增大拉绳的速度 C. 增大桶内的水量 D. 增大水桶的重力
9.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
10.用如下图所示的滑轮组提起物体,当卷扬机用的力拉钢丝绳,使物体在内匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为。下列判断正确的是( )
A. 物体所受的重力为 B. 动滑轮所受的重力为
C. 卷扬机做的有用功为 D. 卷扬机做功的功率为
11.工人用如图所示的滑轮组分别将矿井中的物体、先后匀速提升上来。当匀速提升物体时,滑轮组的机械效率为。当匀速提升物体时,在内物体上升。已知动滑轮所受重力为,物体的质量是物体质量的倍,不计绳重和摩擦,下列判断正确的是( )
A. 物体所受重力为
B. 提升物体时,绳端拉力的功率为
C. 提升物体时,滑轮组的机械效率为
D. 提升物体时,在内滑轮组做的总功为
12.利用如图所示的杠杆将重为的物体缓慢匀速提高,手的拉力为,手移动的距离为。则杠杆的机械效率为( )
A. B. C. D.
13.体重为的小阅用如图所示的滑轮组来提升重的物体,他用的拉力使该物体缓慢匀速上升,内物体上升了。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 小阅拉力做功的功率为
B. 此时滑轮组的机械效率为
C. 提升重物的过程中克服动滑轮重力做功
D. 小阅用该滑轮组能提起的最大物重为
14.如图所示,重的物体在的水平拉力的作用下,以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了,滑轮组的机械效率为,则在此过程中,下列说法错误的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为 B. 有用功为
C. 拉力的功率为 D. 物体与地面间的滑动摩擦力为
15.用如图所示的滑轮组将质量为的物体,在内匀速向上提升已知拉力,在此过程中不计绳重和摩擦,下列说法正确的是取( )
A. 绳子自由端移动的距离为 B. 该滑轮组的机械效率约为
C. 人所做的额外功为 D. 拉力的功率为
二、填空题:本大题共5小题,共10分。
16.如图所示,要使用一个滑轮提起重物,对绳子自由端的拉力须为,当重物上升高度时,绳子自由端移动距离。将重物提高这部分功是必须做的,叫作 功,用 表示;在这个过程中,不得不克服动滑轮所受重力和摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫作 功,用 表示;拉动绳子所做的功叫作 功,用 表示。
17.如图所示,用定滑轮匀速提升重的物体,所用拉力为,经过物体上升,拉力做的功为 ,拉力做功的功率为 ,此过程定滑轮的机械效率为 。
18.某工人用如图所示的装置把重的物体提升,所用的拉力为,则该工人克服物体重力所做的有用功为 ,所做的总功为 。
19.如图所示,在斜面上将一个重的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力,斜面长、高,则拉力所做的功为 ;把重物直接提升所做的功作为有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为 。
20.旗杆顶端有一个定滑轮,可以改变力的方向某个周一早晨升旗仪式上,升旗手向下用的拉力拉动绳端,使五星红旗匀速上升到达顶端这个过程的机械效率为,国旗的重力为 因为风吹雨淋,定滑轮出现了锈蚀,升旗时的机械效率跟定滑轮未生锈时相比变 .
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
21.在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,一名同学设计了如图所示的三个滑轮组,动滑轮重为,钩码总重为,钩码上升高度为,测力计拉力为,测力计移动距离为,机械效率为,依次做、、组实验,并将所测数据填入数据表中。
序号
实验的机械效率为 。结果精确至
由第次和第次实验数据可知,用同一滑轮组提升物体,滑轮组的机械效率与 有关。汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中, 中的方法与本实验同理。
A.鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重力
C.经常给汽车做保养,保持良好的润滑
由第次和第次实验数据可知,用滑轮组提升物体,当滑轮与被提升的物体重力一定时,滑轮组的机械效率与滑轮组的绕绳方式 选填“有关”或“无关”。
22.斜面是简单机械的一种,可用于克服竖直提升重物的困难。小红猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关,她利用图甲中装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如表:
实验次数
斜面倾斜程度
物块重力
斜面高度
拉力
斜面长度
机械效率
较缓
较陡
最陡
表格的空白处应该填的数据是 。
已知图乙斜面对物体的支持力为,斜面长,物体沿斜面下滑到底端,支持力在这个过程中做功 。
通过对比实验数据,可得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面越 ,斜面的机械效率越高。
23.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,使用了如图所示滑轮组,实验中每个钩码重,测得的数据如表:
实验序号
钩码总重
钩码上升的高度
测力计示数
测力计移动距离
机械效率
在实验中,测绳自由端拉力时,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
第次实验测得的机械效率约为 。结果精确到
分析表中数据可知:第次实验对应的是图 。
分析第、次实验数据可知:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率。
分析第、次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 选填“有关”或“无关”。
在实验中,除了要克服摩擦力及绳重做额外功外,还需要克服 重力做额外功。
四、计算题:本大题共3小题,共24分。
24.图甲是用重的动滑轮运送建筑材料的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重的建筑材料以的速度匀速竖直上升。在这个过程中,卷扬机对绳子的拉力做的功随时间变化的关系如图乙所示。求:
卷扬机对绳子的拉力做功的功率。
卷扬机对绳子的拉力。
动滑轮匀速提升建筑材料的机械效率。
25.如图所示,某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中,该同学拉住绳的末端以速度匀速向右移动,将质量的物体匀速提升了。动滑轮质量,不计绳重,不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦,不计滑轮的大小,取。求:
该同学向右移动的距离
该同学所受地面的摩擦力
滑轮组的机械效率计算结果精确到。
26.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系图像如图中图线所示,物体上升的高度随时间变化的关系图像如图中图线所示。已知物重,绳子自由端的拉力为。在的过程中,求:
有用功
拉力的功率
滑轮组的机械效率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】略
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】略
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】机械效率是有用功与总功的比值,机械效率大小与机械省力与否没有关系,因此越省力的机械,机械效率不一定越高,故A错误。做功越快的机械,功率越大,功率反映了物体做功的快慢,机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与功率没有直接关系,故B错误。机械效率是指有用功与总功的比值,所做有用功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故C错误。机械效率是有用功与总功的比值,有用功与总功的比值越大的机械,机械效率就越高,故D正确。
10.【答案】
【解析】略
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】点拨:有用功:,拉力所做的功:;杠杆的机械效率:。故选 C。
13.【答案】
【解析】略
14.【答案】
【解析】略
15.【答案】
【解析】略
16.【答案】有用
额外
总
【解析】略
17.【答案】
【解析】略
18.【答案】
【解析】略
19.【答案】
【解析】略
20.【答案】
小
【解析】略
21.【答案】
提起物体的重力
无关
【解析】略
22.【答案】
陡
【解析】略
23.【答案】匀速
乙
增加物重
无关
动滑轮
【解析】略
24.【答案】根据图乙信息可得,卷扬机对绳子的拉力做功的功率:。
当时,建筑材料以的速度匀速竖直上升,重物上升的高度为;
分析图甲发现,一共用两段绳子分担总重,绳端移动的距离为;
卷扬机对绳子的拉力做功为,卷扬机对绳子的拉力为。
动滑轮匀速提升建筑材料的机械效率为。
【解析】略
25.【答案】解:。
,,
不计绳重和摩擦,人的拉力,
该同学向右匀速移动,所受摩擦力与拉力平衡,即。
。
【解析】略
26.【答案】
【解析】略
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