人教版八年级下册12.3 机械效率同步训练题

这是一份人教版八年级下册12.3 机械效率同步训练题，共12页。
机械效率
学校：            姓名：            班级：            考号：            　
评卷人
得分
一、第II卷（非选择题）


1. 使用滑轮组提升重物,能提高机械效率的做法是 (　　).
A. 增加提升高度                B. 增加滑轮的重量             
 C. 提起更重的物体             D. 三种说法都对             
2. 机械甲的机械效率比机械乙的机械效率高,这表明(　　)
A. 甲做的有用功比乙做的有用功多             
 B. 甲做的总功比乙做的总功少             
 C. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功多             
 D. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功少             
3. 关于功、功率、机械效率说法正确的是(　　)
A. 功率越大,做功越快,机械效率越大             
 B. 做功越少,功率越小,机械效率越小             
 C. 功率越大,反映做功越快,与机械效率无关             
 D. 机械效率越大,表明它做的功越多             
4. 关于机械效率,下列说法中正确的是(　　)
A. 机械做功越快,机械效率越高             
 B. 机械所做的总功越少,机械效率越高             
 C. 机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高             
 D. 机械做的额外功在总功中占的百分比越大,机械效率越高             
5. 如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2 m。已知G＝18 N，F＝10 N这一过程中，不能得到的结论是(　　)
                             
A. 绳子自由端上升0.4 m             B. 拉力F做功4 J             
 C. 动滑轮重为2 N                        D. 该动滑轮的机械效率为90%             
6. 用图甲、乙两种方式匀速提升重为100 N的物体,已知滑轮重20 N、绳重和摩擦不计。则(　　)
 
A. 手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙             
 B. 手的拉力:F甲η乙             
7. 如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体,拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为(　　)
 
A. 45 N、50%             B. 45 N、75%             C. 60 N、50%             D. 60 N、75%             
8. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150 N的物体匀速提升1 m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%。则下列选项错误的是(　　)
A. 拉力一定是125 N             B. 有用功一定是150 J             
 C. 总功一定是250 J             D. 动滑轮重一定是100 N             
9. 建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800 N的重物匀速提高5 m,拉力所做的功为4 800 J,则该滑轮组的机械效率是 (　　).
 
A. 67%             B. 73%             C. 83%             D. 100%             
10. 两个滑轮组如图所示,已知每一个动滑轮的重相同,均为G0,摩擦力和绳重不计,用它们匀速提起同一重为G=5G0的物体时,甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为 (　　).
 
A. 6∶7             B. 7∶6             C. 5∶6             D. 5∶7             
11. 分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同的高度,做的有用功是 (　　).
A. 一样多             B. 斜面的多             C. 滑轮组的多             D. 无法判断             
12. 甲、乙两台机械,甲的机械效率是80%,乙的机械效率是60%,则 (　　).
A. 使用甲机械做功省力             B. 使用乙机械做功省力             
 C. 使用甲机械做功少些             D. 做同样多的功时,使用甲机械做的额外功少些             
评卷人
得分
二、多选题


13. 某同学不小心把水桶掉进井里,当他把桶从井里捞出来时,桶里带了一些水,下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是 (　　).
A. 克服桶的重力做的功是总功             
 B. 克服桶内水的重力做的功是总功             
 C. 克服桶的重力做的功是有用功             
 D. 提水的功与提桶的功之和是总功             
14. 如图所示，斜面长s为1.2 m、高h为0.3 m，现将重为16 N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5 N，拉力的功率为3 W，则(　　)
 
A. 斜面的机械效率为80%                             B. 拉力做的总功为4.8 J             
 C. 提升物体所做的有用功为4.8 J             D. 物体由斜面底端运动到顶端用时2 s             
评卷人
得分
三、填空题


15. 小明用如图所示的滑轮组将重120 N的物体匀速提升2 m,用时8 s,所用的拉力为50 N,此滑轮组的机械效率为　　　　,拉力的功率为　　　　W。 
 
16. (2分)如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为________J，小聪与小明所用机械的效率之比为________.(不计绳重及摩擦)
 
17. 任何机械本身都受到　　　　作用,相对运动的零件间存在　　　　,所以使用机械除了做　　　　功以外,还不可避免地要做　　　　功. 
18. 在图中,重为500 N的物体与地面间的摩擦力是150 N,为使物体匀速移动,必须在绳端加以60 N的水平拉力,则滑轮组的机械效率约为　　　　;若物体的移动速度为0.2 m/s,则1 min内拉力做的功是　　　　J. 
 
19. 如图所示,小明用一个动滑轮把一重4 N的重物匀速提升10 cm,绳子自由端的拉力为2.5 N,不计绳重及一切摩擦,则动滑轮重　　　　N,这一过程中拉力做功　　　　J,该装置的机械效率为　　　　。提升重物的过程中,若以动滑轮为参照物,则重物是　　　　的(填“运动”或“静止”)。 
 
20. 建筑工人用如图所示的装置在10秒内将重400 N的物体匀速提升3 m。所用的拉力为250 N。则该工人所做的有用功的功率为　　　 W,忽略绳重和摩擦,若用该装置提升500 N的重物,此时滑轮组的机械效率为　　　　。 
 
21. 利用图10所示的斜面提升物体可以________(填“省力”或“费力”)。用平行于斜面的拉力，将重为5 N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1 m，上升的高度为0.2 m。已知斜面的机械效率为50%，则拉力大小为________N。若该斜面越陡，其机械效率越________(填“高”或“低”)。
 
22. 小勇用如图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了0.2 m,则绳子自由端移动的距离为　　　　m。若物体与地面的摩擦力为9 N,则他所做的有用功是　　　　J。如果小勇对绳的拉力F=4 N,该滑轮组的机械效率为　　　　%。 
 
评卷人
得分
四、实验题


23. 一辆重2×104 N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶。司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3 750 N的水平拉力,将汽车以0.2 m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10 s。若每个车轮与地面接触的面积为0.05 m2。
 
(1)求汽车对路面的压强。
(2)求拉力F做的功和功率。
(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力。
24. 如图所示装置图,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为600 N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为400 N,货物在1 min内匀速上升了5 m。
 
(1)请在图上画出绳子的绕法。
(2)求滑轮组的机械效率以及拉力的功率。
(3)如果重物是1 000 N,要把重物提升5 m,求拉力做的功。
评卷人
得分
五、综合题


25. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。
 
 
(1)实验中应沿竖直方向　　　　拉动弹簧测力计,使钩码上升.
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用　　　　(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率　　　　(填“越高”“不变”或“越低”)。
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s=　　　　m,机械效率η=　　　　。
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,　　　　　　　　　　　　　。
26. (6分)如图所示是某同学“探究斜面机械效率”的装置图。他在实验时用弹簧测力计拉着同一小车沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动,分别进行了三次实验,并记录实验数据如下:
实验
次数
斜面倾
斜程度
小车重
量G/N
斜面高
度h/m
沿斜面拉
力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械
效率η
1
较缓
2
0.1
0.6
1
0.2
0.6
33.3%
2
较陡
2
0.2
0.8
1



3
最陡
2
0.4
1.2
1
0.8
1.2
66.7%

 
(1)根据表中的数据可求得在第2次实验中,有用功是　　　　J,拉力所做的总功是　　　　J,斜面的机械效率是　　　　　　　　　　　。
(2)由上表可知,当其他条件一定时,斜面的倾斜程度越　　　　,越省力;斜面的倾斜程度越　　　　,机械效率越高。
(3)如果把斜面高度变为0.05m而其他条件不变,那么再做一次实验,机械效率会　　　　　　　　　　第1次实验的值(填“大于”“等于”或“小于”)。
参考答案

1. 【答案】C【解析】提升高度并不影响其机械效率,由η=×100%=×100%=×100%可知与h无关,A错;增加滑轮重量只会增加额外功,减小机械效率,B错;提起更重的物体可增加有用功,从而提高机械效率,C对,D错.

2. 【答案】C

3. 【答案】C

4. 【答案】C

5. 【答案】C【解析】拉力做功为W＝FS＝4 J。由于是动滑轮，自由端上升的高度为0.4 m。由于不知道绳的重力所以C不能确定，机械效率等于有用功与总功的比，η＝×100%＝90%。

6. 【答案】D【解析】题图甲中是定滑轮,定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，可以改变力的方向，在不计绳重和摩擦的情况下,F甲=100 N,甲的机械效率为100%;乙图中滑轮是动滑轮,动滑轮可以省力，不能改变力的方向，在不计绳重和摩擦的情况下,F乙=(G物+G动)=×(100 N+20 N)=60 N,利用乙滑轮提升重物时,要提升动滑轮而做额外功,机械效率小于100%。因此F甲>F乙,η甲>η乙,故选D。

7. 【答案】B【解析】由题意可知,物体匀速运动,所以物体受到的力是平衡力,对物体受力分析知，物体在水平方向上受到拉力和摩擦力两个力的作用,所以A处的拉力大小与摩擦力的大小相等,即FA=F摩=45 N;用滑轮组匀速拉动物体时,拉动物体所做的功为W有=FAs1,拉力F所做的功是总功,W总=Fs2,由题图可知s2=2s1,根据机械效率公式得η====75%。

8. 【答案】A【解析】由于不计摩擦和绳重,并且机械效率为60%，则有η====,所以G动=-G物=-150 N=100 N,由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组的绕线方式有两种，即n=2和n=3,只有当n=2时,F=125 N,所以A选项错误，D选项正确；把重150 N的物体匀速提升1m,因此需要做的有用功是W有=Gh=150 N×1 m=150 J,B选项正确;所做总功 W总===250 J,C选项正确;。

9. 【答案】C【解析】η==83%,C正确.

10. 【答案】B【解析】 F1=(5G0+G0)=3G0,
 F2=(5G0+2G0)=G0,


 η1=×100%=×100%=×100%=,


 η2=×100%=×100%=,


 ,所以B正确.

11. 【答案】D【解析】机械效率的高低和省力并没有直接关系,但机械效率高的机械所做的有用功占总功的比例大,D正确.

12. 【答案】C,D【解析】目的是捞桶不是提水,克服桶重为有用功,提水与提桶做的功是总功,C,D正确.

13. 【答案】ACD【解析】此题全面的考查了功、功率、机械效率的计算。在斜面的机械效率计算中W有用＝Gh＝16 N×0.3 m＝4.8 J，W总＝Fs＝5 N×1.2 m＝6 J 易得机械效率为80%，所以B错误；由W＝Pt变形求解出t＝2 s。

14. 【答案】80%　37.5
  【解析】有用功与总功的比值叫作机械效率W有用=Gh=120 N×2 m=240 J,W总=Fs=50 N×3×2 m=300 J,η===80%,拉力的功率P===37.5 W。

15. 【答案】720　9：10
  【解析】

16. 【答案】重力　摩擦　有用　额外
  【解析】

17. 【答案】83.3%　2 160
  【解析】η=×100%=×100%=×100%=83.3%.
 物体移动的速度为0.2 m/s,
 则拉绳的速度是其3倍,为0.6 m/s,
 故1 min内拉绳s=vt=0.6 m/s×60 s=36 m.
 W=Fs=60 N×36 m=2 160 J.

18. 【答案】1　0.5　80%　静止
  【解析】动滑轮上有2股绳子，由平衡条件知，2F拉=G物+G动，所以G动=1 N；拉力移动距离s=2h=2×10 cm=0.2 m，W=Fs=0.5 J，η====80%；动滑轮与物体相对位置不变，因此，以动滑轮为参照物，重物静止。

19. 【答案】120　83.3%
  【解析】由图知n=2,工人所做的有用功W有=Gh=400 N×3 m=1 200 J,工人所做的有用功的功率P=W有/t=1 200/10 W=120 W,根据F=(G+G动)/n可得动滑轮的重力G动=nF-G=2×250 N-400 N=100 N;用该装置提升500 N的重物时,忽略绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率η=W有/W总=G'h/F's=G'h/F'nh=G'/nF'=G'/(G'+G动)=500 N/(500 N+100 N)≈83.3%。

20. 【答案】省力　2　高
  【解析】如果不计摩擦力，设斜面长为s，高为h，重物所受的重力为G，根据机械功的原理，拉力F所做的功WF就等于不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所做的功WG，即：WG＝Fs＝Gh，所以F＝，可见，用斜面搬运重物可以省力。由×100%＝50%，代入G＝5 N，h＝0.2 m，s＝1 m得F＝2 N，由η＝×100%可知，斜面越高即斜面越陡，机械效率越高。

21. 【答案】0.6　1.8　75
  【解析】从题图可知,在滑轮组中，有三段绳子与动滑轮相连接,因此绳子自由端移动的距离是物块移动距离的3倍,当物体前进了0.2 m时,绳子自由端移动了0.6 m。根据题意，拉动物体克服摩擦力做的功为有用功,即W有=fs=9 N×0.2 m=1.8 J,拉力F做的功为总功W总=F×3s=4 N×3×0.2 m=2.4 J,机械效率η===75%。
22.
(1) 【答案】轮胎与地面的接触面积S=4×0.05 m2=0.2 m2。
 汽车对路面的压强:p====1×105 Pa;
 (2) 【答案】由v=得,汽车前进的距离:s1=vt=0.2 m/s×10 s=2 m，
 绳子移动的距离:s2=2× 2 m=4 m,拉力F做的功:W总=Fs2=3 750 N×4 m=1.5×104 J,
 拉力F的功率:P===1.5×103W;
 (3) 【答案】因为η=,所以W有=ηW总=1.5×104J×80%=1.2×104 J,
 因为W有=f1s1,所以摩擦力f===6 000 N。
 
23.
(1) 【答案】要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如答图所示。
 
 (2) 【答案】由图可知,n=2,则s=2h=2×5 m=10 m,
 η=×100%=×100%=×100%=75%;W1=F1s=400 N×10 m=4000 J,


 拉力做功功率:P1==≈66.7 W。
 (3) 【答案】拉600 N重物时,绳重及摩擦不计,
 ∵F1=(G轮+G'物),


 ∴G动=2F1-G物=2×400 N-600 N=200N,
 挂1000N重物时,拉力:F1=(G轮+G'物)=(200 N+1 000 N)=600 N,


 s=2h=2×5 m=10 m,
 拉力做功:W=F2s=600 N×10 m=6 000 J。
 
24.
(1) 【答案】匀速(匀速直线)
 【解析】应匀速拉动测力计，应用二力平衡条件，方便算出对绳子的拉力；
 (2) 【答案】乙
 【解析】观察第2组数据可知，钩码上升高度0.1 m时，绳端移动距离0.4 m，因此动滑轮上有4股绳子，故是用乙图所示装置实验；
 (3) 【答案】越低
 (4) 【答案】0.3　83.3%
 【解析】由第1组数据可知，该组用的是甲图所示装置，动滑轮上有3股绳子，因此s=3h=0.3 m，ƞ=×100%=83.3%。
 (5) 【答案】提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高
 
25.
(1) 【答案】0.4　0.8　50%
 (2) 【答案】缓　陡
 (3) 【答案】小于