2019_2020学年八年级物理全册10.5机械效率检测含解析新版沪科版.docx

1、第 5 节机械效率 一填空题（共 7 小题）1（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，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 FA

2、FB时，提升物体的重力关系为 GAGB。故答案为：；。2（2019莱芜区）如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为 9500N 的物体 M 匀速提升了 6m，所用的时间为 10s，汽车的拉力 F 为 5000N在此过程中，滑轮组的机械效率为 ，汽车拉力 F 的功率为 W。【解析】（1）由图知，n2，则绳子自由端移动的距离：s2h26m12m；汽车拉力对滑轮组做的总功：W 总Fs5000N12m6104J；拉力做的有用功：W 有用Gh9500N6m5.7104J；滑轮组的机械效率：100%95%；（2）汽车拉力的功率：P6000W。故答案为：95%；6000。3（2019呼伦贝尔）搬运工人站在水平高

3、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960J，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%4（2019恩

4、施州）如图在粗糙斜面上将一个重为 16N 的物体匀速拉到高 h 处，沿斜面向上的拉力为 10N，斜面长 s2m、高 h1m。其中所做的有用功为 J，物体受到的摩擦力大小为 N，斜面的机械效率为 。【解析】（1）所做的有用功为：W 有用Gh16N1m16J；（2）拉力做的总功为：W 总Fs10N2m20J，所做的额外功为：W 额W 总W 有用20J16J4J；由 W 额fs 得摩擦力：f2N。（3）斜面的机械效率为：100%100%80%；故答案为：16；2；80%。5（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 2

5、0N，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，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%。6（2019枣庄）用一个动滑轮在 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

6、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。7（2019砀山县）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%提升该物体做的有用功是 J，木棒重为 N（不计摩擦）。【解析】有用功：W 有G 物h180N0.2m36J；因为 OAOC，B 为 OC 的中点，所以 OB2OA；故当物体上升 0.2m

7、 时，B 点（杠杆的重心）将上升 0.4m；不计摩擦，由 和 W 额G 木h可得：90%，解得 G 木10N。故答案为：36；10。二选择题（共 9 小题）8（2019宜昌）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（）A有用功越多，机械效率越高 B同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C额外功越少，机械效率越高 D同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高【解析】A、机械效率是有用功与总功的比值，由于总功的多少不确定，所以无法判断有用功与总功比值的大小，即机械做的有用功越多，其机械效率不一定高，故 A 错误；B、起重机提起的货物越重，所做的额外功基本不变，有用功在总功中所占的比重越大，

8、所以它的机械效率越大，故 B 正确；C、机械效率越高，说明所做有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，不是做的额外功越少，故 C 错误；D、使用滑轮组做功越快，说明功率越大，但机械效率与功率没有关系，故 D 错误。故选：B。9（2019鄂州）如图所示，利用动滑轮将重力为 100N 的物体在 5s 内匀速竖直提升，拉力F 为 60N，绳子自由端移动的距离为 2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A物体移动的速度为 0.4m/s B所做的有用功为 200J C动滑轮的机械效率为 60%D拉力 F 的功率为 24W【解析】动滑轮上绳子的有效股数 n2，由 snh 可得，物体上升的高度：h1

9、m，则物体移动的速度：v0.2m/s，故 A 错误；所做的有用功：W 有Gh100N1m100J，故 B 错误；拉力做的总功：W 总Fs60N2m120J，动滑轮的机械效率：100%100%83.3%，故 C 错误；拉力 F 的功率：P24W，故 D 正确。故选：D。10（2019广安）如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2将重物 G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A若 G1G2，则拉力 F1、F2做的总功相同 B若 G1G2，则拉力 F2做的有用功多 C若 G1G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 D若 G1G2，则甲、乙两个滑轮

10、组的机械效率相等【解析】AB、若 G1G2，且重物匀速提升的高度相同，由 W 有Gh 可知，有用功相同；不计绳重及摩擦，则额定功是克服动滑轮自重做的功，即 W 额外G 动h，因每个滑轮质量都相等，提升的高度相同，但乙装置有 2 个动滑轮，故乙做的额外功多，而 W 总W 有+W 额外，所以总功不相同，即 F1、F2做的功不相等，故 AB 错误；CD、不考虑绳重、摩擦，则滑轮组的机械效率，若 G1G2，重物匀速提升的高度相同，由 W 有Gh 可知，甲有用功大；不计绳重及摩擦，则额定功是克服动滑轮自重做的功，即 W 额外G 动h，因每个滑轮质量都相等，提升的高度相同，但乙装置有 2 个动滑轮，故乙做

11、的额外功多，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故 D 错误，C 正确；故选：C。11（2019济宁）两个滑轮按图所示的方式组合，用 5N 的拉力 F 拉动绳端，使物体在 5s内水平向左匀速滑动 1m，物体与地面间的摩擦力为 9N下列选项正确的是（）AA 是定滑轮，B 是动滑轮 B拉力 F 做的功为 5J C拉力 F 的功率为 1.8W D滑轮组的机械效率为 90%【解析】A、A 滑轮随物体一起运动，为动滑轮；B 滑轮的轴固定不动，为定滑轮，故 A错；B、由图知，n2，拉力端移动距离 s2s 物21m2m，拉力做功 W 总Fs5N2m10J，故 B 错；C、拉力做功功率 P2W，故 C 错；D、拉

12、力做的有用功：W 有用fs 物9N1m9J，滑轮组的机械效率 100%90%，故 D 正确。故选：D。12（2019荆州）湖北省第二届园林博览会将于 2019 年 9 月 28 日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用 1000N 的拉力 F 向下拉绳，使重 1600N 的重物匀速上升了 5m，此过程中克服绳重和摩擦做功 500J，下列说法中正确的是（）A拉力 F 做功为 5103 J B缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为 800N C动滑轮重为 300N D滑轮组的机械效率为 75%【解析】A、由图知，n2，拉力端移动距离：s2h25m10m，拉力 F 做功：W

13、总Fs1000N10m1104J，故 A 错；B、已知绳子末端的拉力 F 为 1000N，则缠绕在动滑轮上每股绳的拉力都为 1000N，故 B错；C、拉力做的有用功：W 有用Gh1600N5m8103J，拉力做的额外功：W 额总W 总W 有用1104J8103J2103J，此过程中克服绳重和摩擦做功 W 额 1500J，提升动滑轮做的额外功：W 额 2W 额总W 额 12103J500J1.5103J，由 WGh 可得动滑轮重力：G 轮300N，故 C 正确；D、滑轮组的机械效率：100%80%，故 D 错。故选：C。13（2019绵阳）如图所示，斜面长 20m、高 10m，固定在水平地面上。

14、一位同学用平行于斜面向上 40N 的拉力，在 20s 内把重 60N 的物体沿斜面向上匀速拉动了 10m。在此过程中（）A斜面的机械效率是 66.7%B斜面的机械效率是 75%C该同学对物体做功的功率是 10W D该同学对物体做功的功率是 30W【解析】由题知，斜面长 20m、高 10m，则物体沿斜面向上匀速运动 s10m 时，物体升高 h5m；（1）拉力 F 做的总功：W 总Fs40N10m400J；拉力做的有用功：W 有用Gh60N5m300J；斜面的机械效率：100%75%；故 A 错、B 正确；（2）该同学对物体做功的功率：P15W，故 CD 错。故选：B。14（2019常州）如图所示

15、，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。15（2019包头）如图所示，拉力 F 为 5N，物体 A 以 0.1m/s 的

16、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

17、、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%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，机械效率为 90%下列判断正确的是（）A拉力

18、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%，故 B 正确；CD、分别用两种绕法匀速

19、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。三实验探究题（共 3 小题）17（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

20、53.6%（1）根据表中数据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

21、绳子的有效股数为 4，所以，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

22、，故 C 可行；D由 100%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。18（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

23、题：（1）实验中要求用沿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

24、 有1.8J0.9J0.9J，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。19（2019 秋镇江期中）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数 F 为 N，钩码总重 G 为 1.0N，钩码上升高度 h 为 0.1m，测力计移动距离 s 为 0.3m，则杠杆的机械效率为%请写出使用该杠杆做额外功

25、的一个原因：。（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在 A、B 两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数 钩码 悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率/%1 A 点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B 点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；【解析】（1）弹簧测力计每一个大格代表 1N，每一个小格代表 0.1N，指针超过 5 个小格，示数为 0.5N；用杠杆提起货物，对货

26、物做的功是有用功，W 有Gh1N0.1m0.1J，用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功，W 总Fs0.5N0.3m0.15J。所以杠杆的机械效率：100%100%66.7%；额外功产生的原因：克服机械的重做功、克服摩擦做功。（2）题中悬挂点不同，物体的重力不同，变量不唯一，不能探究：“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”。故答案为：（1）0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重做功；（2）不能。四计算题（共 2 小题）20（2019镇江）如图 1 所示，装有 0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为 0.2m2。桶的质量忽略不计，g 取 10N/k

27、g。（1）求桶中水的质量。（2）求这桶水对地面的压强。（3）某同学用图 2 所示的滑轮组将这桶水匀速提升 2m 的过程中，所用拉力为 40N求该滑轮组的机械效率。【解析】解：（1）水的体积 V0.01m3，由 可得水的质量：mV1103kg/m30.01m310kg；（2）这桶水所受的重力：Gmg10kg10N/kg100N，桶的质量忽略不计、自重不计，则水桶对地面的压力：FG100N，这桶水对地面的压强：p500Pa；（3）由图知，承担物重的绳子股数 n3，则滑轮组的机械效率：100%83.3%。答：（1）这桶水的质量为 10kg。（2）桶对地面的压强为 500Pa。（3）滑轮组的机械效率为

28、 83.3%。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%。