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沪粤版（2024）九年级上册11.3 如何提高机械效率课时训练
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这是一份沪粤版（2024）九年级上册11.3 如何提高机械效率课时训练，共35页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023春·八年级校联考单元测试）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等B．滑轮组的机械效率相同
C．拉力对滑轮组所做的功不相等D．拉力对滑轮组所做的功的功率不相等
2．（2023春·八年级校联考课时练习）下列说法中正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高
B．做功时间越长，机械功率越大
C．功率大的机械比功率小的机械做功快
D．做功越多机械效率越高
3．（2023春·八年级校联考课时练习）用如图所示的滑轮组把重400N的物体提升1m，所用拉力F的大小为220N，下列说法正确的是（ ）
A．这个滑轮组能省距离B．绳子自由端被拉下了4m
C．拉力F做的功是220JD．该滑轮组的机械效率约为90.9%
4．（2023春·八年级校联考课时练习）清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）
A．对水所做的功是有用功B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功D．对桶所做的功是有用功
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考课时练习）物理学中，将______跟______的比值叫做机械效率，用字母______表示，则有______，机械效率通常用______表示。因为不可避免的要做额外功，所以机械效率总是______。
6．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为______J，分析数据可知利用斜面______（能/不能）省功，斜面的机械效率是______。
7．（2023春·八年级校联考课时练习）在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动，A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力______N，该装置的机械效率为______，若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，斜面长s=10 m，高h=4 m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为100 N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了100 J的功，则斜面的机械效率为 ______ 。
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
（1）表格中第三次实验的机械效率为 ___________（结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究 ___________（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ___________，机械效率越高；
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 ___________拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 ___________不变，改变斜面的 ___________，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 ___________的大小，即可初步验证猜想是否正确。
10．（2023春·八年级校联考单元测试）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：
(1)在实验操作中，应该使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。
(2)进行第2次测量时， 滑轮组做的有用功是___________J滑轮组的机械效率约为___________。（保留三位有效数字）
(3)进行第3次测量时，弹簧测力计的示数为___________N，滑轮组做的有用功是___________J。
(4)分析实验数据，实验小组得出实验结论：滑轮组的机械效率与___________有关。
四、计算题
11．（2023·广东佛山·统考模拟预测）如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s（忽略绳重和滑轮间的摩擦），求：
（1）拉力F对物体A做的有用功；
（2）拉力F做功的总功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
12．（2023·广西·校联考模拟预测）如图所示为某段盘山公路，从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s且牵引力保持2.5×104N不变。g取10N/kg，求：
（1）该段盘山公路的机械效率；
（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率。
一、单选题
1．（2023·四川广安·统考中考真题）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A．拉力做功80JB．拉力的功率为20W
C．动滑轮重12.5ND．若增大衣物的质量，机械效率将减小
2．（2023春·八年级校联考单元测试）在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.2m、高0.3m。下列有关斜面的说法错误的是（ ）
A．物体受到斜面施加的摩擦力大小为2N
B．沿斜面拉物体时所做的有用功为1.5J
C．沿斜面拉物体时做的额外功为0.9J
D．这个斜面的机械效率为62.5%
3．（2023·江苏连云港·统考中考真题）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
4．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1和F2的大小之比为2∶1
B．拉力F1和F2做功的大小之比为4∶5
C．物重增大10N，F1和F2都增大10N
D．增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考单元测试）图显示是的甲、乙两机械的参数。
（1）甲的机械效率为，乙的机械效率为，则________（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）根据图提供的参数，若此图中甲做功，则甲的总功率是多少________？
6．（2023春·八年级校联考课时练习）起重机将重6000N的建材匀速提升了3m，电动机做的功是3.6×104J，则起重机的效率是______；若只增加被提建材的重力，则起重机的效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
7．（2023春·八年级校联考课时练习）如图，在斜面上将一个重125N的物体匀速拉到顶端，克服摩擦力做了100J的功，已知斜面长10m，高4m。则拉力做的有用功为______J，斜面的机械效率为______，物体所受摩擦力的大小为______N。
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中。物体与地面间的滑动摩擦力为______N，拉力F的功率为______W。
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向 ________调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 ________；
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为 ________N；
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 ________%（结果保留一位小数）；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 ________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
④小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 ________的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m，若机械效率η＝80%，则物体在斜面上受到的摩擦力为 ________N。
10．（2023春·八年级校联考课时练习）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）本实验原理是______；需要测量工具有______和______；
（2）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（3）通过表中数据可分析出第2次实验是用______（选填“甲”或“乙”）图所示装置的实验；
（4）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______（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（5）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次实验的机械效率为=______。额外功为______ J；
（7）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮轮轮组______。
四、计算题
11．（2023春·山东枣庄·八年级校考期末）如图甲所示，用滑轮组提升一边长为0.2m、质量为20kg的实心均匀正方体物块甲，人用75N的拉力时，物块甲对水平地面的压强为2.5×103Pa。滑轮组轴处摩擦、绳重均忽略不计，g取10N/kg。
（1）人拉力为75N时，地面对甲的支持力为多大；
（2）如图甲，若物块甲在5s内匀速上升了6m，人拉绳子的功率为多少；
（3）若将原来物块甲和另一个实心均匀正方体乙分别放在水平地面上，若将乙叠加到甲上，甲对地面的压强与甲单独放在水平地面的压强之比为13∶4，求原滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
12．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，体重为60kg 的工人利用滑轮组提升重为800N 的物体A，所用拉力为F，物体A以0.2m/s 的速度匀速上升了10s， 此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦， g=10N/kg），
（1）滑轮组所做的有用功；
（2）拉力F的功率；
（3）工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
11.3 如何提高机械效率
一、单选题
1．（2023春·八年级校联考单元测试）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等B．滑轮组的机械效率相同
C．拉力对滑轮组所做的功不相等D．拉力对滑轮组所做的功的功率不相等
【答案】B
【解析】A．甲滑轮组中动滑轮上有2段绳子，则拉力
乙滑轮组中动滑轮上有3段绳子，则拉力
F1>F2，故A错误；
B．不计绳重及摩擦时，滑轮组的额外功相等，均等于克服动滑轮重力做的功，做的有用功也相等，则滑轮组的机械效率相等，故B正确；
CD．甲滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的2倍，乙滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的3倍，由，可知拉力做的功相等，相同时间内拉力对滑轮组所做的功的功率也相等，故CD错误。
故选B。
2．（2023春·八年级校联考课时练习）下列说法中正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高
B．做功时间越长，机械功率越大
C．功率大的机械比功率小的机械做功快
D．做功越多机械效率越高
【答案】C
【解析】A．机械做功越快，说明机械的功率越大，和机械效率无关，故A错误；
B．功率是用来描述做功快慢的物理量，做功时间长和做功快慢没有直接关系，故B错误；
C．功率是用来描述机械做功快慢的物理量，所以功率大的机械比功率小的机械做功快，故C正确；
D．机械效率是用来描述有用功占总功的比值，所以做功越多机械效率并不一定越高，故D错误。
故选C。
3．（2023春·八年级校联考课时练习）用如图所示的滑轮组把重400N的物体提升1m，所用拉力F的大小为220N，下列说法正确的是（ ）
A．这个滑轮组能省距离B．绳子自由端被拉下了4m
C．拉力F做的功是220JD．该滑轮组的机械效率约为90.9%
【答案】D
【解析】AB．由图可知n=2，绳子自由端移动的距离
这个滑轮组费距离，故AB错误；
C．拉力F做的总功为
故C错误；
D．有用功为
所以滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
4．（2023春·八年级校联考课时练习）清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）
A．对水所做的功是有用功B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功D．对桶所做的功是有用功
【答案】D
【解析】师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功为总功，故ABC错误；D正确。
故选D。
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考课时练习）物理学中，将______跟______的比值叫做机械效率，用字母______表示，则有______，机械效率通常用______表示。因为不可避免的要做额外功，所以机械效率总是______。
【答案】 有用功 总功 η 百分数 小于100%
【解析】[1][2][3]物理学中，机械效率是指有用功跟总功的比值，用字母η表示。
[4]根据定义，机械效率通常用的表示公式是
[5][6]机械效率通常用百分数表示，由于使用机械时总会不得不做一些额外功，所以机械效率总是小于100%。
6．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为______J，分析数据可知利用斜面______（能/不能）省功，斜面的机械效率是______。
【答案】 1.2 不能 75%
【解析】[1][2]物体重力做功为
拉力做功为
分析数据可知，利用斜面可以省力但不能省功。
[3]斜面的机械效率是
7．（2023春·八年级校联考课时练习）在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动，A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力______N，该装置的机械效率为______，若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 15N 80% 增大
【解析】[1]物体A受到的摩擦力
由题意可知，人施加的拉力
所以动滑轮的重力
[2]该装置的机械效率
[3]若增加物体A的重力，物体A对地面的压力增大，物体受到的滑动摩擦力增大，由于物体A匀速运动，所以拉力也会增大，总功一定时，有用功占总功的比例会增大，故机械效率会增大。
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，斜面长s=10 m，高h=4 m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为100 N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了100 J的功，则斜面的机械效率为 ______ 。
【答案】80%
【解析】将物体由斜面底端A匀速推到顶端B所做的有用功
克服摩擦力所做的额外功，则做的总功
则斜面的机械效率
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
（1）表格中第三次实验的机械效率为 ___________（结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究 ___________（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ___________，机械效率越高；
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 ___________拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 ___________不变，改变斜面的 ___________，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 ___________的大小，即可初步验证猜想是否正确。
【答案】 70.6% 小聪 越陡 匀速 倾斜程度 粗糙程度 机械效率
【解析】（1）[1]根据机械效率的知识可知，第三次实验的机械效率为
[2]由表中实验数据可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同，因此该实验探究的是机械效率与斜面倾斜程度的关系，验证的是小聪的猜想。
[3]由表中实验数据可知，在其它条件不变的情况下，斜面越陡斜面的机械效率越高，斜面越陡越费力。
（2）②[4]根据探究斜面的机械效率的知识可知，用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③[5][6]根据控制变量法的知识可知，保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④[7]根据机械效率的知识可知，实验的最后一步是，根据记录的数值，计算出机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
10．（2023春·八年级校联考单元测试）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：
(1)在实验操作中，应该使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。
(2)进行第2次测量时， 滑轮组做的有用功是___________J滑轮组的机械效率约为___________。（保留三位有效数字）
(3)进行第3次测量时，弹簧测力计的示数为___________N，滑轮组做的有用功是___________J。
(4)分析实验数据，实验小组得出实验结论：滑轮组的机械效率与___________有关。
【答案】 缓慢 0.2 78.4% 2.4 0.3 物重（或钩码重）
【解析】(1)[1]在实验过程中，应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]第2次测量时，滑轮组做的有用功是
[3]第2次测量时滑轮组的机械效率
(3)[4]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N。
[5]进行第3次测量时，滑轮组做的有用功
(4)[6]实验数据看，钩码上升的高度相同，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的。钩码重力不断增大，机械效率不断提高，得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与物体的重力（或钩码重）有关。
四、计算题
11．（2023·广东佛山·统考模拟预测）如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s（忽略绳重和滑轮间的摩擦），求：
（1）拉力F对物体A做的有用功；
（2）拉力F做功的总功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）90J；（2）10W；（3）90%
【解析】解：（1）物体移动距离
s物＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m
由图知，动滑轮上承载的绳子的段数n＝2，忽略绳重和滑轮间的摩擦，由可得，物体受到的拉力
对物体A做的有用功
W有＝F′s物＝90N×1m＝90J
（2）由
得到拉力的总功率
P＝Fv＝Fnv物＝50N×2×0.1m/s＝10W
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）拉力F对物体A做的有用功为90J；
（2）拉力F做功的总功率为10W；
（3）该滑轮组的机械效率为90%。
12．（2023·广西·校联考模拟预测）如图所示为某段盘山公路，从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s且牵引力保持2.5×104N不变。g取10N/kg，求：
（1）该段盘山公路的机械效率；
（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率。
【答案】（1）30%；（2）5×104W
【解析】解：（1）车行驶过程中牵引力所做的功
货车重力
牵引力做的有用功
该盘山公路的机械效率
（2）牵引力的功率
答：（1）该段盘山公路的机械效率为30%；
（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率为。
一、单选题
1．（2023·四川广安·统考中考真题）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A．拉力做功80JB．拉力的功率为20W
C．动滑轮重12.5ND．若增大衣物的质量，机械效率将减小
【答案】B
【解析】A．如图，滑轮组做的有用功
拉力做的功
故A错误；
B．拉力的功率
故B正确；
C．滑轮组做的额外功
动滑轮与横杆的总重
则动滑轮的重小于12.5N，故C错误；
D．若增大衣物的质量，滑轮组的额外功不变，有用功增多，由可知，机械效率将提高，故D错误。
故选B。
2．（2023春·八年级校联考单元测试）在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.2m、高0.3m。下列有关斜面的说法错误的是（ ）
A．物体受到斜面施加的摩擦力大小为2N
B．沿斜面拉物体时所做的有用功为1.5J
C．沿斜面拉物体时做的额外功为0.9J
D．这个斜面的机械效率为62.5%
【答案】A
【解析】ABC．物体受到重力、拉力、支持力和摩擦力，此过程所做的有用功为
所做的总功为
则此过程所做的额外功为
由可得，摩擦力为
故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意；
D．此斜面的机械效率为
故D正确，不符合题意。
故选A。
3．（2023·江苏连云港·统考中考真题）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
【答案】D
【解析】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误；
B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误；
C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误；
D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。
故选D。
4．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1和F2的大小之比为2∶1
B．拉力F1和F2做功的大小之比为4∶5
C．物重增大10N，F1和F2都增大10N
D．增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变
【答案】B
【解析】A．因为，，所以拉力F1和F2的大小之比为
故A错误；
B．拉力F1和F2做功的大小分别为
拉力F1和F2做功的大小之比为
故B正确；
C．由A可知，物重增大10N，则
即F1增大10N，则
即F2增大小于10N，故C错误；
D．滑轮组的机械效率和被提升物重以及动滑轮重有关。右边滑轮组，增大被提升物重，增大了有用功占的比例，滑轮组的机械效率提高，但由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，左边滑轮组不用做额外功，机械效率不变。故D错误。
故选B。
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考单元测试）图显示是的甲、乙两机械的参数。
（1）甲的机械效率为，乙的机械效率为，则________（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）根据图提供的参数，若此图中甲做功，则甲的总功率是多少________？
【答案】 小于 360W
【解析】（1）[1]根据机械效率计算公式
可得甲的机械效率为25%，乙的机械效率为30%，故η甲小于η乙。
（2）[2]根据
可得
故甲机械的总功为
则甲的总功率是
6．（2023春·八年级校联考课时练习）起重机将重6000N的建材匀速提升了3m，电动机做的功是3.6×104J，则起重机的效率是______；若只增加被提建材的重力，则起重机的效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 50% 变大
【解析】[1]电动机克服物重做的功
W有用＝Gh＝6000N×3m＝1.8×104J
起重机的机械效率
[2]若只增加被提建材的重力，则有用功变大，额外功不变，根据
可知，机械效率会变大。
7．（2023春·八年级校联考课时练习）如图，在斜面上将一个重125N的物体匀速拉到顶端，克服摩擦力做了100J的功，已知斜面长10m，高4m。则拉力做的有用功为______J，斜面的机械效率为______，物体所受摩擦力的大小为______N。
【答案】 500 83.3% 10
【解析】[1]物体所受重力G=125N，物体被提升的高度h=4m，克服物体重力做的有用功
W有用=Gh=125N×4m=500J
[2]总功大小为
W总=W有用+W额＝500J+100J=600J
斜面的机械效率
[3]在斜面上克服摩擦力做的功为额外功，由W额=fs得摩擦力的大小
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中。物体与地面间的滑动摩擦力为______N，拉力F的功率为______W。
【答案】 48 12
【解析】[1]由图知，，则绳子自由端移动的距离
有用功，拉力做的总功，滑轮组机械效率
解上式得，物体与地面间的滑动摩擦力
[2]拉力做功为
拉力做功的功率
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向 ________调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 ________；
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为 ________N；
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 ________%（结果保留一位小数）；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 ________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
④小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 ________的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m，若机械效率η＝80%，则物体在斜面上受到的摩擦力为 ________N。
【答案】 右 力臂的大小 1.6 66.7 变大 减小接触面的粗糙程度 0.2
【解析】（1）[1]根据图1可知，杠杆的左端下沉，右端上翘，则右端轻，因此平衡螺母应该向右调节。
[2]实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡，其目的是使杠杆的重心落在支点上，从而消除杠杆的重力对平衡的影响，同时便于测量力臂的大小。
（2）①[3]根据图2可知，测力计的分度值为0.2N，则第2次实验时测力计的示数为1.6N。
②[4]第3次实验中，克服物体重力所做的有用功W有用=0.4J，拉力所做的总功W总=0.6J，则滑轮组的机械效率为
③[5]使用滑轮组提升重物时，克服动滑轮的重力所做的功是额外功。提升同一物体时，有用功相等，动滑轮的重力减小，额外功减小，滑轮组的机械效率变大。
④[6]影响滑动摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度，保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
[7]利用斜面做的有用功为
则总功为
克服摩擦做的额外功
物体在斜面上受到的摩擦力
10．（2023春·八年级校联考课时练习）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）本实验原理是______；需要测量工具有______和______；
（2）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（3）通过表中数据可分析出第2次实验是用______（选填“甲”或“乙”）图所示装置的实验；
（4）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______（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（5）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次实验的机械效率为=______。额外功为______ J；
（7）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮轮轮组______。
【答案】 弹簧测力计 刻度尺 匀速 乙 越低 83.3% 0.12 提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高
【解析】（1）[1]测量机械效率的公式及测量原理
[2][3]根据知，所以要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s。
（2）[4]在测滑轮组机械效率的实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
（3）[5]根据可知，第2次实验中，绳子的有效段数
因此选择乙装置进行实验。
（4）[6]根据可知，第1次实验绳子的有效段数为3，故通过第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，滑轮组的机械效率越低。
（5）[7] 第3次实验的机械效率为
[8]额外功为
（6）[9]因第1、3次实验用同一滑轮组做的实验，故比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
四、计算题
11．（2023春·山东枣庄·八年级校考期末）如图甲所示，用滑轮组提升一边长为0.2m、质量为20kg的实心均匀正方体物块甲，人用75N的拉力时，物块甲对水平地面的压强为2.5×103Pa。滑轮组轴处摩擦、绳重均忽略不计，g取10N/kg。
（1）人拉力为75N时，地面对甲的支持力为多大；
（2）如图甲，若物块甲在5s内匀速上升了6m，人拉绳子的功率为多少；
（3）若将原来物块甲和另一个实心均匀正方体乙分别放在水平地面上，若将乙叠加到甲上，甲对地面的压强与甲单独放在水平地面的压强之比为13∶4，求原滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1） 正方体物块甲的底面积为
地面对甲的支持力为
（2） 正方体物块甲的重力
则
即
解得，当物体匀速上升时，绳子上的拉力为
物体甲上升的速度为
则绳子自由端移动的速度为
人拉绳子的功率为
（3）乙叠加到甲上时对地面的压强
则
解得，则滑轮组匀速提升乙时，，绳子的拉力为
设物体乙上升的高度为，则绳子移动的距离为
做的有用功为
拉力F3做的总功为
滑轮组匀速提升乙时的机械效率
答：（1）地面对甲的支持力为；
（2）人拉绳子的功率为；
（3）滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
12．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，体重为60kg 的工人利用滑轮组提升重为800N 的物体A，所用拉力为F，物体A以0.2m/s 的速度匀速上升了10s， 此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦， g=10N/kg），
（1）滑轮组所做的有用功；
（2）拉力F的功率；
（3）工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
【答案】（1）1600J；（2）200W；（3）1600N
【解析】解：（1）由得，物体上升的距离为
滑轮组所做的有用功
（2）由得，拉力F的做的功
功率
（3）不计绳重与摩擦时，物体上升过程中，工人对动滑轮做功
动滑轮的重力
当工人对地面的压力为0时，绳子末端的拉力最大，为
滑轮组承担物重绳子的股数
由滑轮组省力特点得，用此滑轮组所能提升的最大物重
答：（1）滑轮组所做的有用功1600J；
（2）拉力F的功率200W；
（3）工人用此滑轮组所能提升的最大物重1600N。实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
次数
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械
效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
4
5
1.7
15
3
6
5
15
83.3%
实验
次数
滑轮材质
钩码的重
力G/N
钩码提升的
高度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
总功W总
机械效率
η/%
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动的距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率
74%
57%
实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
次数
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械
效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
4
5
1.7
15
3
6
5
15
83.3%
实验
次数
滑轮材质
钩码的重
力G/N
钩码提升的
高度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
总功W总
机械效率
η/%
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动的距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率
74%
57%
一、单选题
1．（2023春·八年级校联考单元测试）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等B．滑轮组的机械效率相同
C．拉力对滑轮组所做的功不相等D．拉力对滑轮组所做的功的功率不相等
2．（2023春·八年级校联考课时练习）下列说法中正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高
B．做功时间越长，机械功率越大
C．功率大的机械比功率小的机械做功快
D．做功越多机械效率越高
3．（2023春·八年级校联考课时练习）用如图所示的滑轮组把重400N的物体提升1m，所用拉力F的大小为220N，下列说法正确的是（ ）
A．这个滑轮组能省距离B．绳子自由端被拉下了4m
C．拉力F做的功是220JD．该滑轮组的机械效率约为90.9%
4．（2023春·八年级校联考课时练习）清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）
A．对水所做的功是有用功B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功D．对桶所做的功是有用功
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考课时练习）物理学中，将______跟______的比值叫做机械效率，用字母______表示，则有______，机械效率通常用______表示。因为不可避免的要做额外功，所以机械效率总是______。
6．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为______J，分析数据可知利用斜面______（能/不能）省功，斜面的机械效率是______。
7．（2023春·八年级校联考课时练习）在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动，A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力______N，该装置的机械效率为______，若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，斜面长s=10 m，高h=4 m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为100 N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了100 J的功，则斜面的机械效率为 ______ 。
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
（1）表格中第三次实验的机械效率为 ___________（结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究 ___________（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ___________，机械效率越高；
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 ___________拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 ___________不变，改变斜面的 ___________，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 ___________的大小，即可初步验证猜想是否正确。
10．（2023春·八年级校联考单元测试）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：
(1)在实验操作中，应该使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。
(2)进行第2次测量时， 滑轮组做的有用功是___________J滑轮组的机械效率约为___________。（保留三位有效数字）
(3)进行第3次测量时，弹簧测力计的示数为___________N，滑轮组做的有用功是___________J。
(4)分析实验数据，实验小组得出实验结论：滑轮组的机械效率与___________有关。
四、计算题
11．（2023·广东佛山·统考模拟预测）如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s（忽略绳重和滑轮间的摩擦），求：
（1）拉力F对物体A做的有用功；
（2）拉力F做功的总功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
12．（2023·广西·校联考模拟预测）如图所示为某段盘山公路，从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s且牵引力保持2.5×104N不变。g取10N/kg，求：
（1）该段盘山公路的机械效率；
（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率。
一、单选题
1．（2023·四川广安·统考中考真题）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A．拉力做功80JB．拉力的功率为20W
C．动滑轮重12.5ND．若增大衣物的质量，机械效率将减小
2．（2023春·八年级校联考单元测试）在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.2m、高0.3m。下列有关斜面的说法错误的是（ ）
A．物体受到斜面施加的摩擦力大小为2N
B．沿斜面拉物体时所做的有用功为1.5J
C．沿斜面拉物体时做的额外功为0.9J
D．这个斜面的机械效率为62.5%
3．（2023·江苏连云港·统考中考真题）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
4．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1和F2的大小之比为2∶1
B．拉力F1和F2做功的大小之比为4∶5
C．物重增大10N，F1和F2都增大10N
D．增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考单元测试）图显示是的甲、乙两机械的参数。
（1）甲的机械效率为，乙的机械效率为，则________（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）根据图提供的参数，若此图中甲做功，则甲的总功率是多少________？
6．（2023春·八年级校联考课时练习）起重机将重6000N的建材匀速提升了3m，电动机做的功是3.6×104J，则起重机的效率是______；若只增加被提建材的重力，则起重机的效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
7．（2023春·八年级校联考课时练习）如图，在斜面上将一个重125N的物体匀速拉到顶端，克服摩擦力做了100J的功，已知斜面长10m，高4m。则拉力做的有用功为______J，斜面的机械效率为______，物体所受摩擦力的大小为______N。
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中。物体与地面间的滑动摩擦力为______N，拉力F的功率为______W。
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向 ________调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 ________；
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为 ________N；
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 ________%（结果保留一位小数）；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 ________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
④小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 ________的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m，若机械效率η＝80%，则物体在斜面上受到的摩擦力为 ________N。
10．（2023春·八年级校联考课时练习）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）本实验原理是______；需要测量工具有______和______；
（2）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（3）通过表中数据可分析出第2次实验是用______（选填“甲”或“乙”）图所示装置的实验；
（4）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______（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（5）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次实验的机械效率为=______。额外功为______ J；
（7）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮轮轮组______。
四、计算题
11．（2023春·山东枣庄·八年级校考期末）如图甲所示，用滑轮组提升一边长为0.2m、质量为20kg的实心均匀正方体物块甲，人用75N的拉力时，物块甲对水平地面的压强为2.5×103Pa。滑轮组轴处摩擦、绳重均忽略不计，g取10N/kg。
（1）人拉力为75N时，地面对甲的支持力为多大；
（2）如图甲，若物块甲在5s内匀速上升了6m，人拉绳子的功率为多少；
（3）若将原来物块甲和另一个实心均匀正方体乙分别放在水平地面上，若将乙叠加到甲上，甲对地面的压强与甲单独放在水平地面的压强之比为13∶4，求原滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
12．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，体重为60kg 的工人利用滑轮组提升重为800N 的物体A，所用拉力为F，物体A以0.2m/s 的速度匀速上升了10s， 此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦， g=10N/kg），
（1）滑轮组所做的有用功；
（2）拉力F的功率；
（3）工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
11.3 如何提高机械效率
一、单选题
1．（2023春·八年级校联考单元测试）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等B．滑轮组的机械效率相同
C．拉力对滑轮组所做的功不相等D．拉力对滑轮组所做的功的功率不相等
【答案】B
【解析】A．甲滑轮组中动滑轮上有2段绳子，则拉力
乙滑轮组中动滑轮上有3段绳子，则拉力
F1>F2，故A错误；
B．不计绳重及摩擦时，滑轮组的额外功相等，均等于克服动滑轮重力做的功，做的有用功也相等，则滑轮组的机械效率相等，故B正确；
CD．甲滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的2倍，乙滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的3倍，由，可知拉力做的功相等，相同时间内拉力对滑轮组所做的功的功率也相等，故CD错误。
故选B。
2．（2023春·八年级校联考课时练习）下列说法中正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高
B．做功时间越长，机械功率越大
C．功率大的机械比功率小的机械做功快
D．做功越多机械效率越高
【答案】C
【解析】A．机械做功越快，说明机械的功率越大，和机械效率无关，故A错误；
B．功率是用来描述做功快慢的物理量，做功时间长和做功快慢没有直接关系，故B错误；
C．功率是用来描述机械做功快慢的物理量，所以功率大的机械比功率小的机械做功快，故C正确；
D．机械效率是用来描述有用功占总功的比值，所以做功越多机械效率并不一定越高，故D错误。
故选C。
3．（2023春·八年级校联考课时练习）用如图所示的滑轮组把重400N的物体提升1m，所用拉力F的大小为220N，下列说法正确的是（ ）
A．这个滑轮组能省距离B．绳子自由端被拉下了4m
C．拉力F做的功是220JD．该滑轮组的机械效率约为90.9%
【答案】D
【解析】AB．由图可知n=2，绳子自由端移动的距离
这个滑轮组费距离，故AB错误；
C．拉力F做的总功为
故C错误；
D．有用功为
所以滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
4．（2023春·八年级校联考课时练习）清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）
A．对水所做的功是有用功B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功D．对桶所做的功是有用功
【答案】D
【解析】师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功为总功，故ABC错误；D正确。
故选D。
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考课时练习）物理学中，将______跟______的比值叫做机械效率，用字母______表示，则有______，机械效率通常用______表示。因为不可避免的要做额外功，所以机械效率总是______。
【答案】 有用功 总功 η 百分数 小于100%
【解析】[1][2][3]物理学中，机械效率是指有用功跟总功的比值，用字母η表示。
[4]根据定义，机械效率通常用的表示公式是
[5][6]机械效率通常用百分数表示，由于使用机械时总会不得不做一些额外功，所以机械效率总是小于100%。
6．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为______J，分析数据可知利用斜面______（能/不能）省功，斜面的机械效率是______。
【答案】 1.2 不能 75%
【解析】[1][2]物体重力做功为
拉力做功为
分析数据可知，利用斜面可以省力但不能省功。
[3]斜面的机械效率是
7．（2023春·八年级校联考课时练习）在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动，A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力______N，该装置的机械效率为______，若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 15N 80% 增大
【解析】[1]物体A受到的摩擦力
由题意可知，人施加的拉力
所以动滑轮的重力
[2]该装置的机械效率
[3]若增加物体A的重力，物体A对地面的压力增大，物体受到的滑动摩擦力增大，由于物体A匀速运动，所以拉力也会增大，总功一定时，有用功占总功的比例会增大，故机械效率会增大。
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，斜面长s=10 m，高h=4 m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为100 N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了100 J的功，则斜面的机械效率为 ______ 。
【答案】80%
【解析】将物体由斜面底端A匀速推到顶端B所做的有用功
克服摩擦力所做的额外功，则做的总功
则斜面的机械效率
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
（1）表格中第三次实验的机械效率为 ___________（结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究 ___________（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ___________，机械效率越高；
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 ___________拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 ___________不变，改变斜面的 ___________，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 ___________的大小，即可初步验证猜想是否正确。
【答案】 70.6% 小聪 越陡 匀速 倾斜程度 粗糙程度 机械效率
【解析】（1）[1]根据机械效率的知识可知，第三次实验的机械效率为
[2]由表中实验数据可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同，因此该实验探究的是机械效率与斜面倾斜程度的关系，验证的是小聪的猜想。
[3]由表中实验数据可知，在其它条件不变的情况下，斜面越陡斜面的机械效率越高，斜面越陡越费力。
（2）②[4]根据探究斜面的机械效率的知识可知，用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③[5][6]根据控制变量法的知识可知，保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④[7]根据机械效率的知识可知，实验的最后一步是，根据记录的数值，计算出机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
10．（2023春·八年级校联考单元测试）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：
(1)在实验操作中，应该使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。
(2)进行第2次测量时， 滑轮组做的有用功是___________J滑轮组的机械效率约为___________。（保留三位有效数字）
(3)进行第3次测量时，弹簧测力计的示数为___________N，滑轮组做的有用功是___________J。
(4)分析实验数据，实验小组得出实验结论：滑轮组的机械效率与___________有关。
【答案】 缓慢 0.2 78.4% 2.4 0.3 物重（或钩码重）
【解析】(1)[1]在实验过程中，应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]第2次测量时，滑轮组做的有用功是
[3]第2次测量时滑轮组的机械效率
(3)[4]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N。
[5]进行第3次测量时，滑轮组做的有用功
(4)[6]实验数据看，钩码上升的高度相同，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的。钩码重力不断增大，机械效率不断提高，得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与物体的重力（或钩码重）有关。
四、计算题
11．（2023·广东佛山·统考模拟预测）如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s（忽略绳重和滑轮间的摩擦），求：
（1）拉力F对物体A做的有用功；
（2）拉力F做功的总功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）90J；（2）10W；（3）90%
【解析】解：（1）物体移动距离
s物＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m
由图知，动滑轮上承载的绳子的段数n＝2，忽略绳重和滑轮间的摩擦，由可得，物体受到的拉力
对物体A做的有用功
W有＝F′s物＝90N×1m＝90J
（2）由
得到拉力的总功率
P＝Fv＝Fnv物＝50N×2×0.1m/s＝10W
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）拉力F对物体A做的有用功为90J；
（2）拉力F做功的总功率为10W；
（3）该滑轮组的机械效率为90%。
12．（2023·广西·校联考模拟预测）如图所示为某段盘山公路，从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s且牵引力保持2.5×104N不变。g取10N/kg，求：
（1）该段盘山公路的机械效率；
（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率。
【答案】（1）30%；（2）5×104W
【解析】解：（1）车行驶过程中牵引力所做的功
货车重力
牵引力做的有用功
该盘山公路的机械效率
（2）牵引力的功率
答：（1）该段盘山公路的机械效率为30%；
（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率为。
一、单选题
1．（2023·四川广安·统考中考真题）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A．拉力做功80JB．拉力的功率为20W
C．动滑轮重12.5ND．若增大衣物的质量，机械效率将减小
【答案】B
【解析】A．如图，滑轮组做的有用功
拉力做的功
故A错误；
B．拉力的功率
故B正确；
C．滑轮组做的额外功
动滑轮与横杆的总重
则动滑轮的重小于12.5N，故C错误；
D．若增大衣物的质量，滑轮组的额外功不变，有用功增多，由可知，机械效率将提高，故D错误。
故选B。
2．（2023春·八年级校联考单元测试）在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.2m、高0.3m。下列有关斜面的说法错误的是（ ）
A．物体受到斜面施加的摩擦力大小为2N
B．沿斜面拉物体时所做的有用功为1.5J
C．沿斜面拉物体时做的额外功为0.9J
D．这个斜面的机械效率为62.5%
【答案】A
【解析】ABC．物体受到重力、拉力、支持力和摩擦力，此过程所做的有用功为
所做的总功为
则此过程所做的额外功为
由可得，摩擦力为
故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意；
D．此斜面的机械效率为
故D正确，不符合题意。
故选A。
3．（2023·江苏连云港·统考中考真题）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
【答案】D
【解析】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误；
B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误；
C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误；
D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。
故选D。
4．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1和F2的大小之比为2∶1
B．拉力F1和F2做功的大小之比为4∶5
C．物重增大10N，F1和F2都增大10N
D．增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变
【答案】B
【解析】A．因为，，所以拉力F1和F2的大小之比为
故A错误；
B．拉力F1和F2做功的大小分别为
拉力F1和F2做功的大小之比为
故B正确；
C．由A可知，物重增大10N，则
即F1增大10N，则
即F2增大小于10N，故C错误；
D．滑轮组的机械效率和被提升物重以及动滑轮重有关。右边滑轮组，增大被提升物重，增大了有用功占的比例，滑轮组的机械效率提高，但由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，左边滑轮组不用做额外功，机械效率不变。故D错误。
故选B。
二、填空题
5．（2023春·八年级校联考单元测试）图显示是的甲、乙两机械的参数。
（1）甲的机械效率为，乙的机械效率为，则________（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）根据图提供的参数，若此图中甲做功，则甲的总功率是多少________？
【答案】 小于 360W
【解析】（1）[1]根据机械效率计算公式
可得甲的机械效率为25%，乙的机械效率为30%，故η甲小于η乙。
（2）[2]根据
可得
故甲机械的总功为
则甲的总功率是
6．（2023春·八年级校联考课时练习）起重机将重6000N的建材匀速提升了3m，电动机做的功是3.6×104J，则起重机的效率是______；若只增加被提建材的重力，则起重机的效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 50% 变大
【解析】[1]电动机克服物重做的功
W有用＝Gh＝6000N×3m＝1.8×104J
起重机的机械效率
[2]若只增加被提建材的重力，则有用功变大，额外功不变，根据
可知，机械效率会变大。
7．（2023春·八年级校联考课时练习）如图，在斜面上将一个重125N的物体匀速拉到顶端，克服摩擦力做了100J的功，已知斜面长10m，高4m。则拉力做的有用功为______J，斜面的机械效率为______，物体所受摩擦力的大小为______N。
【答案】 500 83.3% 10
【解析】[1]物体所受重力G=125N，物体被提升的高度h=4m，克服物体重力做的有用功
W有用=Gh=125N×4m=500J
[2]总功大小为
W总=W有用+W额＝500J+100J=600J
斜面的机械效率
[3]在斜面上克服摩擦力做的功为额外功，由W额=fs得摩擦力的大小
8．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中。物体与地面间的滑动摩擦力为______N，拉力F的功率为______W。
【答案】 48 12
【解析】[1]由图知，，则绳子自由端移动的距离
有用功，拉力做的总功，滑轮组机械效率
解上式得，物体与地面间的滑动摩擦力
[2]拉力做功为
拉力做功的功率
三、实验题
9．（2023春·八年级校联考课时练习）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向 ________调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 ________；
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为 ________N；
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 ________%（结果保留一位小数）；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 ________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
④小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 ________的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m，若机械效率η＝80%，则物体在斜面上受到的摩擦力为 ________N。
【答案】 右 力臂的大小 1.6 66.7 变大 减小接触面的粗糙程度 0.2
【解析】（1）[1]根据图1可知，杠杆的左端下沉，右端上翘，则右端轻，因此平衡螺母应该向右调节。
[2]实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡，其目的是使杠杆的重心落在支点上，从而消除杠杆的重力对平衡的影响，同时便于测量力臂的大小。
（2）①[3]根据图2可知，测力计的分度值为0.2N，则第2次实验时测力计的示数为1.6N。
②[4]第3次实验中，克服物体重力所做的有用功W有用=0.4J，拉力所做的总功W总=0.6J，则滑轮组的机械效率为
③[5]使用滑轮组提升重物时，克服动滑轮的重力所做的功是额外功。提升同一物体时，有用功相等，动滑轮的重力减小，额外功减小，滑轮组的机械效率变大。
④[6]影响滑动摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度，保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
[7]利用斜面做的有用功为
则总功为
克服摩擦做的额外功
物体在斜面上受到的摩擦力
10．（2023春·八年级校联考课时练习）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）本实验原理是______；需要测量工具有______和______；
（2）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（3）通过表中数据可分析出第2次实验是用______（选填“甲”或“乙”）图所示装置的实验；
（4）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______（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（5）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次实验的机械效率为=______。额外功为______ J；
（7）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮轮轮组______。
【答案】 弹簧测力计 刻度尺 匀速 乙 越低 83.3% 0.12 提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高
【解析】（1）[1]测量机械效率的公式及测量原理
[2][3]根据知，所以要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s。
（2）[4]在测滑轮组机械效率的实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
（3）[5]根据可知，第2次实验中，绳子的有效段数
因此选择乙装置进行实验。
（4）[6]根据可知，第1次实验绳子的有效段数为3，故通过第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，滑轮组的机械效率越低。
（5）[7] 第3次实验的机械效率为
[8]额外功为
（6）[9]因第1、3次实验用同一滑轮组做的实验，故比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
四、计算题
11．（2023春·山东枣庄·八年级校考期末）如图甲所示，用滑轮组提升一边长为0.2m、质量为20kg的实心均匀正方体物块甲，人用75N的拉力时，物块甲对水平地面的压强为2.5×103Pa。滑轮组轴处摩擦、绳重均忽略不计，g取10N/kg。
（1）人拉力为75N时，地面对甲的支持力为多大；
（2）如图甲，若物块甲在5s内匀速上升了6m，人拉绳子的功率为多少；
（3）若将原来物块甲和另一个实心均匀正方体乙分别放在水平地面上，若将乙叠加到甲上，甲对地面的压强与甲单独放在水平地面的压强之比为13∶4，求原滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1） 正方体物块甲的底面积为
地面对甲的支持力为
（2） 正方体物块甲的重力
则
即
解得，当物体匀速上升时，绳子上的拉力为
物体甲上升的速度为
则绳子自由端移动的速度为
人拉绳子的功率为
（3）乙叠加到甲上时对地面的压强
则
解得，则滑轮组匀速提升乙时，，绳子的拉力为
设物体乙上升的高度为，则绳子移动的距离为
做的有用功为
拉力F3做的总功为
滑轮组匀速提升乙时的机械效率
答：（1）地面对甲的支持力为；
（2）人拉绳子的功率为；
（3）滑轮组匀速提升乙时的机械效率。
12．（2023春·八年级校联考单元测试）如图所示，体重为60kg 的工人利用滑轮组提升重为800N 的物体A，所用拉力为F，物体A以0.2m/s 的速度匀速上升了10s， 此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦， g=10N/kg），
（1）滑轮组所做的有用功；
（2）拉力F的功率；
（3）工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
【答案】（1）1600J；（2）200W；（3）1600N
【解析】解：（1）由得，物体上升的距离为
滑轮组所做的有用功
（2）由得，拉力F的做的功
功率
（3）不计绳重与摩擦时，物体上升过程中，工人对动滑轮做功
动滑轮的重力
当工人对地面的压力为0时，绳子末端的拉力最大，为
滑轮组承担物重绳子的股数
由滑轮组省力特点得，用此滑轮组所能提升的最大物重
答：（1）滑轮组所做的有用功1600J；
（2）拉力F的功率200W；
（3）工人用此滑轮组所能提升的最大物重1600N。实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
次数
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械
效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
4
5
1.7
15
3
6
5
15
83.3%
实验
次数
滑轮材质
钩码的重
力G/N
钩码提升的
高度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
总功W总
机械效率
η/%
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动的距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率
74%
57%
实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
次数
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械
效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
4
5
1.7
15
3
6
5
15
83.3%
实验
次数
滑轮材质
钩码的重
力G/N
钩码提升的
高度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
总功W总
机械效率
η/%
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动的距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率
74%
57%
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