2019_2020学年八年级物理下册12.3机械效率课时检测含解析新版新人教版20200507310.docx

1、第 3 节机械效率 一填空题（共 8 小题）1（2019娄底）既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是 （选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为 90%的杠杆做 100J 的总功，其中额外功是 J。【解析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向；用定滑轮和动滑轮组成滑轮组，既可以省力，又可以改变力的方向；（2）由题知，使用杠杆做的总功 W 总100J，90%，由 90%可得做的有用功：W 有用W 总90%100J90%90J，则利用杠杆做的额外功：W 额W 总W 有用100J90J10J。故答案为：滑轮组；10。2（2019枣庄）用

2、一个动滑轮在 5s 内将一重为 300N 的物体匀速向上提升 3m，动滑轮的机械效率是 75%，则拉力大小为 N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为 N。【解析】使用动滑轮时，承担物重的绳子股数 n2。（1）拉力端移动距离 s2h，动滑轮的机械效率 75%，则拉力大小：F200N；（2）若忽略绳重与摩擦，拉力 F（G+G 动），则动滑轮重力：G 动2FG2200N300N100N。故答案为：200；100。3（2019哈尔滨）如图，用 2N 的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为 3.5N 物体提升 0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为 ；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将 。【解析】（1

3、）由图知 n2，不计绳重与摩擦，则动滑轮的机械效率：100%87.5%；（2）若物体重力变大，根据 WGh 知，有用功增加，额外功不变，根据 可知，滑轮组的机械效率变大。故答案为：87.5%；变大。4（2019枣庄）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 GAGB，则 甲 乙；若 FAFB，则 GA GB（选填“”、“”或“”）【解析】（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：100%100%100%100%，因物体的重力 G 越大，1+越小

4、，越大，且动滑轮的重力相等，所以，GAGB时，甲 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：GnFG 动，则 FAFB时，提升物体的重力关系为 GAGB。故答案为：；。5（2019呼伦贝尔）搬运工人站在水平高台上，用如图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升 2m，当提升货物重为 360N 时，滑轮组的机械效率为 75%，则动滑轮重为 N（不计绳重和摩擦）；若将所提升货物重增大到 480N，此时滑轮组的机械效率为 。【解析】（1）由图可知，n3，则提升时绳自由端移动距离 s3h32m6m，有用功 W 有用Gh360N2m720J，由 可得，总功 W 总960

5、J，由 W 总Fs 可得，拉力 F160N，由 F（G+G 动）可得，动滑轮的重力，G 动3FG3160N360N120N；（2）若将所提升货物重增大到 480N，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：80%。故答案为：120；80%6（2019鞍山）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 。【解析】（1）A 运动的速度 v0.5m/s；（2）滑轮组做的有用功：W 有用fs30N5m150J；（3）由图可知：n2

6、，绳子自由端移动的距离 sF2s25m10m，拉力 F 做的总功：W 总FsF20N10m200J，滑轮组的机械效率：100%75%。故答案为：0.5；150；75%。7（2019丹东）斜面长 1m，高 0.4m，用大小为 10N 沿斜面向上的拉力 F，将重力为 20N 的铁块匀速拉到斜面顶端，此过程中斜面的机械效率为 ，铁块受到的摩擦力为 N。【解析】（1）使用斜面拉力做的有用功：W 有用Gh20N0.4m8J；拉力做的总功：W 总Fs10N1m10J，斜面的机械效率：100%80%；（2）因为 W 总W 有用+W 额 所以额外功 W 额W 总W 有用10J8J2J，由 W 额fs 得摩擦力

7、：f2N。故答案为：80%；2。8（2019徐州）如图所示，一根均匀的细木棒 OC，OAOC，B 为 OC 的中点，在 C 点施力将挂在A 点的重为 180N 的物体匀速提升 0.2m，木棒的机械效率为 90%，这里的木棒是一种简单机械，称为 ，提升该物体做的有用功是 J，木棒重为 N（不计摩擦）。【解析】根据图示可知，木棒可以绕 O 点转动，故该木棒相当于杠杆；有用功：W 有Gh180N0.2m36J；因为 OAOC，B 为 OC 的中点（即 B 点为杠杆的重心），所以，由相似三角形的知识可知，当物体上升 0.2m 时，重心 B 点将上升 0.4m；不计摩擦，由 和 W 额G 木h可得：90

8、%，解得 G 木10N。故答案为：杠杆；36；10。二选择题（共 9 小题）9（2019宜昌）如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（）A吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B吊起相同货物，上升速度快机械效率高 C每次吊起的货物越少，机械效率越高 D货物升高的高度越高，机械效率越高【解析】（1）使用小吊钩吊起相同货物时，小吊钩（小动滑轮）的重力小，做的额外功少，在有用功一定的情况下，总功小，其机械效率高，故 A 正确；（2）由机械效率公式 可知，机械效率的高低与上升速度、货物升高的高度无关，故 BD 错误；（3）每次吊起的货物越少，有用功越少，有用功

9、在总功中所占比例越小，所以机械效率越低，故 C 错误。故选：A。10（2019郴州）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 甲、乙下列分析正确的是（）AP 甲P 乙，甲 乙 BP 甲P 乙，甲 乙 CP 甲P 乙，甲 乙 DP 甲P 乙，甲 乙【解析】（1）已知 ABAC，拉力相同，由 WFs 可知，W1W2；根据 P，W1W2，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 WGh 可知，将等质量的甲、乙两物体分别沿斜面 AB、AC 以相同的速

10、度从底部匀速拉到顶点所做的有用功相同，W1 有W2 有；因为 W1W2，由 可得，甲 乙。故选：A。11（2019攀枝花）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物 G 提升相同高度，F1和 F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A力 F1和 F2做功的功率相同 B力 F1和 F2做的总功相同 C乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大 D甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【解析】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数 n3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数 n4。AB、若重物上升高度为 h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s 甲3h，s 乙4h；甲滑轮

11、组中拉力做的总功为 W 甲总F13h，乙滑轮组中拉力做的总功为 W 乙总F24h，已知 F1F2，所以 W 甲总W 乙总，故 B 错误；已知时间相同，由公式 P知，P 甲总P 乙总故 A 错误；CD、已知 F1F2，所以省力情况相同，故 C 错误；甲、乙两滑轮组提升的物重 G 相同，设一个动滑轮的重为 G 动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：甲，乙滑轮组中有 2 个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：乙，所以 甲 乙，故 C 错误，D 正确。故选：D。12（2019日照）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为 900N 的物体时，机械

12、效率为 90%下列判断正确的是（）A拉力 F1的大小为 450N B用图乙绕法匀速提升 400N 重物时，机械效率为 80%C分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大 D分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少【解析】A、忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为 900N 的物体时，机械效率为 90%，图甲中 n2，由 可得拉力 F1的大小：F1500N，故 A 错误；B、图甲中，根据 F1（G+G 动）可得动滑轮的重力：G 动2F1G2500N900N100N；忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率，则用图乙绕法匀速提升 400N 重物时，其机械效率为：100%80

13、%，故 B 正确；CD、分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即 F1和 F2做功相同），机械效率也相同，故 CD 错误；故选：B。13（2019南通）如图所示，用滑轮组将重为 12N 的物体匀速提升 0.2m，作用在绳端的拉力 F 为 5N，不计绳重和摩擦。利用以上信息不能求解的物理量是（）A拉力的功率 B动滑轮的重力 C滑轮组的额外功 D滑轮组的机械效率【解析】A、已知拉力，绳子移动的距离：snh30.2m0.6m，可求拉力做的功，没有时间不能求解拉力的功率，故 A 符合

14、题意；B、不计绳重和摩擦，拉力 F（G 轮+G），动滑轮的重力：G 轮nFG35N12N3N，故 B 不符合题意；C、有用功：W 有用Gh12N0.2m2.4J，总功：W 总Fs5N0.6m3J，额外功：W 额W 总W 有用3J2.4J，故 C 不符合题意；D、滑轮组的机械效率：100%80%，故 D 不符合题意，故选：A。14（2019烟台）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素“时，同学们提出了下列猜想（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。小

15、明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验 验证的猜想是（）A（1）B（2）C（3）D（4）【解析】比较两图可知，承重绳子股数相同，动滑轮重相同，提升高度可以相同，而被提升物体的重力不同；结合控制变量法的思想，所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系，即该实验 验证的猜想是（2）。故选：B。15（2019包头）如图所示，拉力 F 为 5N，物体 A 以 0.1m/s 的速度在物体 B 表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）；物体 B 静止在地面上，受到地面水平向左 4N 的摩擦力，弹簧测力计示数为 12N下列说法正确的是（）A物体 A 受到

16、的摩擦力为 10N B拉力 F 的功率为 1.5W C滑轮组的机械效率为 80%D拉力 F 增大到 15N 时，物体 B 开始向左运动【解析】A、物体 B 静止在地面上，所以受力平衡；水平方向上物体 B 受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体 A 对它向左的摩擦力，所以两个摩擦力之和为 12N，即 fAB+4N12N，则 fAB8N；根据相互作用力的知识可知，物体 A 受到的摩擦力为 ffAB8N；故 A 错误；B、由图知，水平使用滑轮组，n2，拉力端移动速度 v2v 物20.1m/s0.2m/s，则拉力做功的功率：PFv5N0.2m/s1W；故 B 错误；C、滑轮组的机械效率：100

17、%80%，故 C 正确；D、若拉力 F 增大到 15N 时，A 在运动过程中，A 对 B 的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则 A和 B 之间的摩擦力不变，所以物体 B 的运动状态不会改变，即物体 B 仍然静止，不会向左运动，故 D 错误。故选：C。16（2019新疆）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为 80%和 75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（）A4：3 B3：4 C5：4 D4：5【解析】不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率：，用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机

18、械效率分别为 80%和 75%，则可知物重相同（都为 G），设两动滑轮重分别为 G 甲动、G 乙动，则有：甲80%，乙75%，由可得 G 甲动G，由可得 G 乙动G，所以，甲乙动滑轮重力之比：G 甲动：G 乙动G：G3：4。故选：B。17（2019常州）如图所示，斜面高 2m、长 4m，小明用平行于斜面的拉力 F，将重 400N 的物体从斜面底端拉到顶端，已知拉力 F250N，对此过程，下列结果中正确的是（）A有用功为 1000J B总功为 1600J C额外功为 200J D机械效率为 60%【解析】A、小明对物体做的有用功：W 有用Gh400N2m800J，故 A 错；B、拉力 F 做的总

19、功：W 总Fs250N4m1000J，故 B 错；C、额外功：W 额W 总W 有用1000J800J200J，故 C 正确；D、斜面的机械效率：100%80%，故 D 错。故选：C。三实验探究题（共 2 小题）18（2019遂宁）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验效据如下表：实验次数 钩码重 G/N 钩码上升高度 H/cm 拉力 F/N 绳端移动距离 s/cm 机械效率 1 0.5 10 30 2 1.5 10 0.8 30 62.5%3 0.5 10 0.5 40 25.0%4 1.5 10 0.7 40 53.6%（1）根据表中数据

20、可以判断出第一次实验所选择的是 （选填“甲”或“乙“）滑轮组。（2）在第一次实验中，当 拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力 F 为 N；该次实验滑轮组的机械效率是 （计算结果精确到 0.1%）。（3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是 （选填符号）A增加所提物重 B减轻机械自重 C机械加润滑油 D增加重物上升高度 【解析】（1）由表中第一次实验数据可知，钩码上升的高度 h10cm，绳端移动的距离 s30cm，由 snh 可得，绳子的有效股数 n3，由图可知，甲滑轮组绳子的有效股数为 3，乙滑轮组绳子的有效股数为 4，所

21、以，第一次实验所选择的是甲滑轮组；（2）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小；由图丙可知，弹簧测力计的分度值为 0.2N，拉力 F0.4N，该次实验滑轮组的机械效率 100%100%41.7%；（3）A由 1、2 或 3、4 两组数据可知，用相同的装置提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，故 A 可行；B由 1、3 或 2、4 两组数据可知，用不同的状态提升相同的物体上升相同的高度时，机械自重越小，滑轮组机械效率越大，故 B 可行；C机械加润滑油，提升重物时减小了额外功，根据 100%100%可知，滑轮组的机械效率越大，故 C 可行；D由 1

22、00%可知，滑轮组机械效率与物体提升的高度无关，故 D 不可行。故选：D。故答案为：（1）甲；（2）竖直向上匀速；0.4；41.7%；（3）D。19（2019眉山）为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表：实验 次数 斜面倾 斜程度 木块重力 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉 力 F/N 斜面长度 S/m 机械 效率 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5%2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60%请你根据表中的数据解答下列问题：（1）实验中要求用沿

23、斜面向上的力拉着木块在斜面上做 运动，该过程中木块的机械能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。（2）第 2 次实验中，斜面的机械效率为 ，斜面对木块的摩擦力为 N。（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是：。（4）试列举出生活中利用斜面的一个实例：。【解析】（1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动，动能不变，因木块高度变大，重力势能变大，该过程中木块的机械能变大；（2）第 2 次实验中，斜面的机械效率：100%50%。在第 2 次实验中，有用功 W 有Gh3N0.3m0.9J，总功 W 总Fs1.8N1m1.8J，额外功：W 额W 总W 有1.8J0.9J0.

24、9J，根据 W 额fs 可得摩擦力：f0.9N；（3）由表中数据可知：斜面越陡，其机械效率越高；（4）生活中利用斜面的实例：盘山公路。故答案为：（1）匀速直线；变大；（2）50%；0.9；（3）斜面越陡，其机械效率越高；（4）盘山公路。四计算题（共 2 小题）20（2019襄阳）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为 600N 的货物匀速提升了 2m，做了 1500J 的功。求：（1）滑轮组的机械效率；（2）当他用 400N 的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的 15%，求提升货物的重。【解析】解：（1）所做的有用功：W 有用Gh600N2m1200J，由题知，工人做了 1500J 的功，即 W

25、 总1500J，滑轮组的机械效率：100%80%；（2）当他用 400N 的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的 15%，则有用功占总功的为 85%，即 85%，由图知，n3，滑轮组的机械效率，所以，此时提升的物重：G3F385%400N1020N。答：（1）滑轮组的机械效率为 80%；（2）当他用 400N 的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的 15%，提升货物的重为 1020N。21（2019攀枝花）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重 G9104N 的货物 A 沿斜面向上匀速运动。货物 A 的速度为 v2m/s，经过 t10s，货物 A 竖直升高 h10m。已知汽车对绳

26、的拉力 F 的功率 P120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：（1）t 时间内汽车对绳的拉力所做的功；（2）汽车对绳的拉力大小；（3）斜面的机械效率。【解析】解：（1）由 P可得 t 时间内汽车对绳的拉力所做的功：WPt1.2105W10s1.2106J；（2）10s 内货物移动的距离：s 物vt2m/s10s20m，由图知，n3，拉力端移动距离：s3s 物320m60m，由 WFs 可得汽车对绳的拉力大小：F20000N；（3）不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：F 拉3F320000N60000N，斜面的机械效率：100%75%。答：（1）t 时间内汽车对绳的拉力所做的功为 1.2106J；（2）汽车对绳的拉力大小为 20000N；（3）斜面的机械效率为 75%。