初中物理教科版八年级下册4 机械效率复习练习题

教科版物理八下 11.4 机械效率 同步练习

一、单选题

1.如图所示的每个滑轮质量相同，用它们提起同一重物，机械效率最高的是（   ）           

A.     B.     C.    D. 

2.下列关于滑轮组机械效率的说法正确的是（   ）           

A. 机械效率越高的滑轮组越省力    B. 机械效率越高的滑轮组做功越快
C. 机械效率越高的滑轮组，有用功跟总功的比值越大 D. 有用功做得越多，滑轮组的机械效率越大

3.用如图所示的滑轮组提升重物时（不计绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组的机械效率的有（   ） 

A. 增加物体被提升的高度                    B. 减轻动滑轮的重力
C. 改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数    D. 减少物体的重力

4.如图所示。利用动滑轮提升一个重为G的物块。不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到75%，则需要提升重力为G的个数为（   ） 

A. 2个        B. 3个        C. 4个         D. 5个

5.用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（   ） 

A. 甲滑轮组拉力大，机械效率低       B. 乙滑轮组省力，所以它的机械效率高
C. 乙滑轮组将重物举得高．所以它的机械效率高D. 乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等

6.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（   ） 

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

7.如图，用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是（   ） 

A. F1与F2大小相等            B. 甲中绳的自由端移动的距离比乙大
C. F1做的总功比F2做的总功多   D. 甲的机械效率比乙高

8.如图所示，用完全相同的两个滑轮组，分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1>G2  ， 提升重物所做的有用功分别为W1、W2  ， 机械效率分别为η1、η2  ， 则下列判断正确的是（  ） 

A. W1＞W2、η1＞η2   B. W1＞W2、η1=η2   C. W1=W2、η1＜η2  D. W1=W2、η1＞η2

9.如图所示，用一个重为8N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为20N，则动滑轮的机械效率（   ） 

A. 一定等于80%    B. 一定大于80%    C. 一定小于80%   D. 以上情况都有可能

10.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

11.如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是（  ） 

A. 若G1＝G2  ， 则F1＜F2  ， 甲的机械效率高 B. 若G1＝G2  ， 则F1＞F2  ， 乙的机械效率高
C. 若G1＜G2  ， 则F1＜F2  ， 甲、乙的机械效率相同D.若G1＜G2 ，则F1＜F2  ， 乙的机械效率高

二、填空题

12.如图所示，用40N的力F拉着重200N的物体沿水平地面做匀速直线运动1min，物体前进了12m，物体与地面间的滑动摩擦力为90N，滑轮组的机械效率为________。

13.用如图所示的滑轮将重为60N的物体A匀速提升1m，已知该滑轮的效率为75%，克服机械摩擦所做的功为8J，绳重不计，则动滑轮重为________N。 

14.如图所示，小明的爸爸用600N的拉力使重1140N的物体在10s内匀速上升了2m（不计摩擦及绳重），此时滑轮组的械效率为________。体重为450N的小明也用此滑轮组来提升同一物体，但物体没有被拉动，当小明对地面的压力为0N时，物体对水平地面的压力为________N。 

15.如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲________F乙(选填“>”、“<”或“=”,下同)，其机械效率η甲________η乙 ． 

16.小芳利用如图装置测量滑轮组提升某重物时的机械效率，测得这个重物重为1N，物体被缓慢提升的高度为0.2m，竖直向上的拉力为0.4N。则绳端移动的距离为________，此时该滑轮组的机械效率为________（保留一位小数）。 

三、实验探究题

17.小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。 

（1）提升重物时，弹簧测力计应________向上缓慢拉动。   

（2）第2次实验中，有用功是________J，滑轮组的机械效率为________（结果保留一位小数）。   

（3）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为________N。分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组，________。 

（4）在第3次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。   

18.如图甲为某实验小组测一滑轮组机械效率，下表为该组的数据： 

a.________b.________a.________b.________ ；   

（2）分析数据可得结论，是由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________（选填“高”或“低”）；   

（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重3N的物体匀速提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为______（只填序号）；           

A.53.2% B.63.6% C.71.2% D.88.7%  

（4）另一组在该组实验基础上多使用一个动滑轮和一个定滑轮也做了实验，如图乙所示； 

①多使用一个动滑轮，目的是为了改变________；

②当两组使用各自的滑轮组提升相同重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率________（填“相同”或“不相同”），理由是________。

四、计算题

19.如图所示，用滑轮组把重600N的物体匀速提升2m，弹簧测力计的示数为250N。请计算： 

（1）拉力所做的功；   

（2）滑轮组的机械效率。   

20.建筑工地上，工人师傅利用如图22所示的滑轮组，站在地面上向下拉绳提升重物。用500 N的力将1200 N的重物匀速提升4 m，求： 

（1）此过程人提升重物所做的有用功；   

（2）此过程人提升重物所做的总功；   

（3）该滑轮组的机械效率。   

21.用如图所示的滑轮组吊起重物，使重物上升h，不计绳重和摩擦。 

（1）当物重为G1时，绳端所用的拉力为F，此时滑轮组的机械效率是多少？   

（2）该滑轮组的动滑轮重力是多少？   

（3）当重物变为G2（G2小于G1）时，此时滑轮组的机械效率是多少？   

答案解析部分

一、单选题

1. B  

解析：提升相同的重物至同一高度时，所做有用功相同，使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，ACD中都需要提升动滑轮的重力做额外功，B中是一个定滑轮，额外功最少，根据 可知机械效率较高。

故答案为：B。

分析：使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，据此结合机械效率的计算方法分析比较即可.

2. C  

解析：A、C、机械效率是有用功与总功的比值。有用功在总功中占的比例越大 , 说明机械效率越高。 机械省力与否与机械效率没有关系，A不合题意；
B、机械效率是有用功与总功的比值 , 而表示物体做功快慢的物理量是功率，和机械效率没有关系，B不合题意；
D、机械效率是有用功与总功的比值 , 总功不确定的情况下 , 有用功越多 , 机械效率不一定高，D不合题意。
故答案为：C。
分析：机械效率是有用功与总功的比值，因为有用功总小于总功 , 所以机械效率总小于1 ; 功率表示物体做功快慢的物理量，二者没有必然联系。
功率是表示物体做功快慢的物理量.机械效率与功率是两个不同的物理量.
②机械省力与否与机械效率没有关系;
③功率描述的是做功快慢,机械效率与功率大小无关..

3. B  

解析：当不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率可表示为： ．

A．由表达式可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，A不符合题意；

B．由表达式可知，减轻动滑轮的重力G动  ， 表达式的比值增大，即滑轮组的机械效率变大，B符合题意；

C．由表达式可知，滑轮组的机械效率与承担重物的绳子的段数无关，C不符合题意；

D．由表达式可知，减小物体的重力G，表达式的比值减小，即滑轮组的机械效率变小，D不符合题意．

故答案为：B．

分析：增大滑轮组的机械效率，可以增大物体的重力，或减小动滑轮的重力。

4. A  

解析：解：提升一个重为G的物块时，因不计绳重和摩擦， 

所以，由η＝   ＝   ＝   可得，动滑轮的重力：

G动＝   ×G＝   ×G＝   G，

设提升n个物块时，滑轮组的机械效率为75%，

因不计绳重和摩擦，则η′＝   ，即75%＝   ，

解得：n＝2。

故答案为：A。

 分析：η＝  ＝  ＝  先求得动滑轮的重力，再利用此式求得  滑轮的机械效率达到75%时需要提升重力为G的个数.

5. D  

解析： (1)从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故F甲＝ (G G动)；乙图有三段绳子在拉重物，故F乙＝ (G G动)；∵提升的重物相同，动滑轮相同，∴乙图更省力；(2)在不计绳重和摩擦的条件下，提升物体做的额外功：W额＝G轮h，提升重物做的有用功W有＝Gh，∵h1<h2  ， 提升物体重G相同，∴乙滑轮组做的有用功多；∵W总＝W有+W额  ， ∴η＝  ＝  由题知，提升的重物G相同，动滑轮重相同，∴两滑轮组的机械效率相同，A. B. C不符合题意。

故答案为：D.

分析：（1）在不计摩擦和绳重的情况下，若有n段绳子在拉重物，则F＝ （G G动），据此判断省力情况；（2）不计绳重和摩擦，动滑轮相同，可知提升重物做的额外功（W额＝G动h）相同；而总功等于有用功与额外功之和；利用η＝ 分析提升重物高度不同时，机械效率的变化情况．

6. A  

解析：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，A符合题意；

由机械效率公式 知道，机械效率的高低与上升速度、货物升高的高度无关，BD不符合题意；

每次吊起的货物越少，有用功越少，有用功在总功中所占比例越小，所以机械效率越低，C不符合题意。

故答案为：A

 
分析：用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。

7. D  

解析：A．甲图是定滑轮，乙图是动滑轮，可以得到F1=G

F2= (G+G动)

拉力F1和F2大小不相等，A不符合题意；

B．乙省力但费距离，故乙中绳的自由端移动的距离比甲大，B不符合题意；

C．F1要克服摩擦、绳重和钩码重力做功，F2要克服摩擦、绳重、动滑轮重力和钩码重力做功，所以F2做的功较多，C不符合题意；

D．把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用动滑轮做的总功多，由 得到甲的机械效率比乙大，D符合题意。

故答案为：D。

分析：用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率.

8. A  

解析：用两个相同的滑轮组将物体提升相同的高度，且G1＞G2  ， 根据W有=Gh可知，有用功的关系为：W1＞W2；两个完全相同的两个滑轮组，绳重和摩擦不计，额外功相同，根据W总=W有用+W额外  ， 可知W总1＞W总2  ， 由

可知，η1＞η2  ， BCD不符合题意，A符合题意。

故答案为：A。
分析：根据物体的重力和高度的常见计算做功多少，有用功和总功的比值计算机械效率，并比较大小。

9. C  

解析：在不考虑摩擦时，物体重力为，机械效率为， 实际上存在摩擦力，所以机械效率小于80%，C符合题意；
故答案为：C.
分析：根据拉力和动滑轮的重力计算机械效率的大小。

10. B  

解析：解：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。

故答案为：B。

 分析：（1）运用控制变量法探究实验时，一定抓住相同因素和不同因素；
（2）结论的一般形式是：在（相同因素）相同时，（不同因素）越（），（研究的物理量）越（）.

11. D  

解析：解：A、由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1＝G2  ， 则有用功也相同，所以机械效率相等，A不符合题意；

B、甲图n＝3，F1＝ G1  ， 乙图n＝2，F2＝ G2  ， 若G1＝G2  ， 则F1＜F2  ， 提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；B不符合题意；

C、甲图n＝3，F1＝ G1  ， 乙图n＝2，F2＝ G2  ， 若G1＜G2  ， 则F1＜F2  ， 若G1＜G2  ， 则乙图有用功多，机械效率高，C不符合题意；

D、甲图n＝3，F1＝ G1  ， 乙图n＝2，F2＝ G2  ， 若G1＜G2  ， 则F1＜F2；甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1＜G2  ， 由W＝Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，D符合题意；

故答案为：D。

 分析：由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1＝G2  ， 则有用功也相同，所以机械效率相等，提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同，若G1＜G2  ， 则乙图有用功多，机械效率高.

二、填空题

12. 75%  

解析：由图知道，n=3，则绳端移动的距离s绳 =ns物 =3×12m=36m

用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，则有用功W有 =fs物=90N×12m=1080J

拉力做的总功W总=Fs绳=40N×36m=1440J

滑轮组的机械效率

分析：用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。

13. 24  

解析：由图知，对物体做的有用功为

由 可得

则动滑轮的重为

分析：作用力作用在动滑轮上，拉力为物体重力和滑轮重力的两倍，用动滑轮提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率，利用机械效率列方程求解动滑轮的重力。

14. 95%；300  

解析：由题图知，绳子承担重物的段数n为2，则拉力端移动的距离s=2h=2×2m=4m

则滑轮组的机械效率 不计摩擦及绳重，绳端拉力和物重以及滑轮重之间的关系

所以动滑轮重G动=2F-G=2×600N-1140N=60N

小明拉绳子时的最大拉力等于其重力，即F′=G人=450N

由于

所以绳子对物体的最大拉力F拉=2F′-G动=2×450N-60N=840N

物体对地面的最小压力F压=F支=G=F拉=1140N=840N=300N
分析：用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。

15. >；>  

解析：（1）∵不计绳重和摩擦，

而甲图是定滑轮，

∴绳子自由端的拉力 F甲=G；

而乙是动滑轮，

∴绳子自由端的拉力 F乙= （G+G动）；

由于G动＜G，所以G+G动＜G+G，即 （G+G动）＜G；

因此，F甲＞F乙 ． （2）在不计绳重和摩擦时，使用定滑轮不需要做额外功，因此甲的机械效率为100%；

而使用动滑轮，由于要克服动滑轮的重力做额外功，所以乙的机械效率小于100%；

所以η甲＞η乙 ．

故答案为＞；＞．
分析：用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。

16. 0.6m；83.3

解析：由图知滑轮组的 ，则绳端移动的距离为 拉力做的有用功为

拉力做的总功为

则滑轮组的机械效率为
分析：根据滑轮组的绳子股数，结合物体的移动距离，计算绳子拉长的长度，利用物体的重力和高度计算有用功，拉力和长度计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率。

三、实验探究题

17. （1）匀速竖直（2）0.4；88.9%（3）2.2；提升物体的重力越大，机械效率越高（4）变小    

解析：(1)提升重物时，弹簧测力计沿竖直方向上匀速拉动，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力的大小。(2)第2次实验中，有用功 滑轮组的机械效率 (3)如图丙所示，1N之间有5个小格，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为 分析表格中的数据，第1、2、3次实验中，钩码上升的高度相同，钩码的重力越重，机械效率越高，即同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。(4)在第3次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，拉力F变大，拉力移动的距离s不变，由 可知，总功变大，而有用功不变，由 可知，滑轮组的机械效率变小。
分析：（1）匀速拉动物体，使得拉力大小等与弹簧测力计的示数；
（2）拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；
（3）通过表达式可以看出，在不考虑摩擦力的影响时，滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，与提升的高度和绳子的绕法无关；
（4）拉力与竖直方向有夹角，使得拉力变大，总功变大，有用功不变，机械效率减小。

18. （1）0.6；66.7%（2）高（3）B
（4）动滑轮总重；不同；两组使用各自的滑轮组提升相同重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率不同，因为有用功相同，额外功不同，则有用功占总功的百分比不同，即机械效率不同。  

解析：(1)a的数据为 b的数据为 (2)分析数据可知，由同一滑轮组，提升的物体越重时，滑轮组的机械效率分别为47.6%、60.6%、66.7%，即机械效率越来越高。(3)由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，重物2N时，机械效率为60.6%，则重3N的物体的机械效率要大于60.6%；且4N的重物时，机械效率为66.7%，故重3N的物体的机械效率在60.6%~66.7%之间。

故答案为：B。(4)①图甲装置只有一个动滑轮，图乙装置有两个动滑轮，所以多使用一个动滑轮，目的是为了改变动滑轮总重。②两组使用各自的滑轮组提升相同重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率不同，因为有用功相同，额外功不同，则有用功占总功的百分比不同，即机械效率不同。

分析：（1）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；
（2）（3）其他条件不变时，物体的质量越大，机械效率越大；
（4）利用滑轮组提升物体，克服摩擦力做功为额外功，如果忽略掉，那么会使得机械效率偏大。

四、计算题

19. （1）解：弹簧测力计的示数等于拉力大小，物体匀速提升2m，托着动滑轮的绳子是三段，那么绳端移动的距离是

拉力所做的功

拉力所做的功是1500J。

答：拉力所做的功是1500J

（2）解：拉力所做的功是总功，滑轮组提升物体所做的功是有用功，其大小

滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率是 。

答：滑轮组的机械效率是 。

解析：（1）通过分析滑轮组的连接方式判断n=3，从而求解自由端移动的距离和拉力大小，求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；
（2）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。

20. （1）解：提升重物所做的有用功W有用=Gh=1200N×4m=4800J 

答：此过程人提升重物所做的有用功为4800J

（2）解：提升重物所做的总功W总=Fs=F⋅3h=500N×2×4m=6000J 

答：此过程人提升重物所做的总功为6000J

（3）解：滑轮组的机械效率

答：该滑轮组的机械效率为80%。

解析：用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。

21. （1）解：重物上升高度为h，物重为G1  ， 则有用功为

绳子的股数为3，则绳子移动的距离为 总功为

滑轮组的机械效率

答：滑轮组的机械效率是 ；

（2）解：因为不计绳重和摩擦，所以额外功为

动滑轮的重力为

答：滑轮组的动滑轮重力是 ；

（3）解：当重物变为G2（G2小于G1）时，此时的有用功为

额外功不变，则总功为

此时的机械效率为

答：滑轮组的机械效率是 。

解析：（1）分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率；
（2）该滑轮组与动滑轮接触的有三根绳子，故拉力为物重和动滑轮重的， 结合拉力大小和物体的重力求解动滑轮重；
（3）同理，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率的表达式。