初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第十一章 简单机械第三节 机械效率优秀当堂检测题

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考点一 三种功的判断
1.如图所示,小明用桶把一些沙子运上三楼。在此过程中(B)
A.小明克服自身重力所做的功是总功
B.小明克服沙子重力所做的功是有用功
C.小明克服沙子重力所做的功是额外功
D.小明克服桶的重力所做的功是有用功
2.如图所示,村民们用水桶从水井提水过程中,对桶做的功是 额外功 ;有时水桶不小心掉到水井里,从井里捞桶时,桶里带着一些水,对桶做的功是 有用功 ,对水做的功是 额外功 。(均选填“总功”“额外功”或“有用功”)
考点二 机械效率的理解
3.(2024·邢台期末)某同学对机械效率的一些理解,其中正确的是(B)
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.越省力的机械,其机械效率一定越高
4.甲、乙两机械的机械效率分别是80%和65%,则下列说法正确的是(D)
A.使用甲机械,省力
B.使用甲机械,做功快
C.使用甲机械,有用功多
D.使用乙机械,额外功在总功中占的比例大
考点三 测量滑轮组的机械效率
5.物理兴趣小组在“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)实验中,沿竖直方向 匀速直线 拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,且在 拉动 (选填“静止”或“拉动”)时读数。
(2)通过比较 1、2 (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数 无关 。
(3)比较2、3两次实验得出结论:同一滑轮组, 物重 越大,滑轮组的机械效率越 高 。
(4)表格中第4次实验空格中数值:绳端移动距离s= 0.4 m,机械效率η= 80% 。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 低 (选填“高”或“低”)。
(6)实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是 C 。(填字母)
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
考点四 机械效率的相关判断和比较
6.(2024·河南中考)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(C)
A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率小
7.如图所示,装修工人正在利用动滑轮和木箱匀速向上搬运沙子。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是(D)
A.增大提升木箱的速度
B.换用质量更大的动滑轮
C.把装沙子的木箱换成质量更大的铁桶
D.每次都将木箱中沙子装满
8.如图所示,甲、乙两人把同一个重物提升到同一高度的平台上(均选填“>”“ η乙。
考点五 机械效率的相关计算
9.(2024·泰安模拟)如图所示,斜面长20 m、高10 m,固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上、大小为40 N的拉力,在20 s内把重60 N的物体从斜面底匀速拉动到斜面顶。下列说法中(A)
①该同学对物体做功是300 J
②斜面的机械效率是75%
③斜面对物体的摩擦力为40 N
④该同学做功的功率是40 W
A.只有②④正确
B.只有②③④正确
C.只有①②正确
D.只有②③正确
10.如图甲,A、B是两个完全相同的物体,琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,则对物体A做的有用功是 2 J,对物体B做的额外功是 0.5 J。
11.(2024·哈尔滨期末)某工地的工人在施工过程中,用如图所示的滑轮组提升重480 N的建筑材料,所用的拉力F大小为200 N,建筑材料以0.2 m/s的速度被匀速提升了2 m。求:
(1)工人做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。
解:(1)工人做的有用功:
W有=Gh=480 N×2 m=960 J;
(2)由题图知,n=3,拉力端移动的距离
s=3h=3×2 m=6 m,
拉力做的总功:
W总=Fs=200 N×6 m=1 200 J;
拉力做功的时间:
t=hv=2 m0.2 m/s=10 s,
拉力做功的功率:
P=W总t=1 200 J10 s=120 W;
(3)滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=960 J1 200 J×100%=80%。
易错点 不能正确理解功、功率、机械效率的区别与联系
12.前一段时间我市针对老旧小区进行了外墙修复和粉刷,图中吊车用车斗正在辅助工人师傅进行施工,下列关于吊车说法正确的是(D)
A.做功越快时吊车的机械效率越高
B.吊车越省力时,机械效率越高
C.吊车做的额外功越少,机械效率就越低
D.吊车的有用功与总功比值越大,机械效率越高
【B层 能力提升】
13.(2024·广州期末)如图所示,使用质量可忽略的轻质细绳,采用三个方法将同一水平位置的物体A提升至高为h的同一平台:甲图用F1的力直接用手将物体匀速提升至平台;乙图用F2的力借助斜面把物体匀速提升至平台;丙图用F3的力借助滑轮把物体匀速提升至平台,下列描述不正确的是(D)
A.图乙的机械效率是F12F2×100%
B.图丙的机械效率是F12F3×100%
C.图乙和图丙的有用功都是F1h
D.图乙和图丙一定都是省力装置
14.(2024·西安模拟)如图所示为专用的无障碍通道,该通道高1 m,斜面长4 m,用沿斜面200 N的推力,在5 s内将总重为600 N的人和轮椅匀速推到顶端,则该过程中人和轮椅所受的摩擦力为 50 N,斜面的机械效率为 75 %,若斜面变粗糙,斜面的机械效率会变 小 (选填“大”或“小”)。
15.小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.对于同一个斜面,是不是所提升的物体越重,机械效率越高呢?
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证自己的猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表:
(1)在实验过程中,应沿斜面向上 匀速直线 拉动物体,此时绳子对物体的拉力和斜面对物体的摩擦力 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)第②次实验中斜面的机械效率η= 60% 。
(3)对比实验①②的数据可以用来验证猜想 A ,细心的小明发现第②次实验中的额外功大于第①次实验中的额外功,你认为可能是 物体对斜面的压力(或物体受到的摩擦力) 变大造成的。
(4)对比①③两次实验数据,可初步得出的结论是 当物体的重力相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高 。
【C层 素养培优】
16.(古人智慧)《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车。如图所示系紧在后轮轴上的绳索,绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2 000 N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端,已知斜板长2 m,高0.8 m。后轮轴施加在绳子上的力为1 000 N(不计绳重、滑轮与绳间的摩擦),则该斜面的机械效率为 80% ,此木箱与斜板之间的摩擦力是 200 N;经实际测量,发现人施加在车上的推力比绳子上的拉力小很多,说明车子后轮是一种 省力 (选填“省力”或“费力”)机械。
点思路:
1.斜面引重车属于“斜面”模拟;
2.绳子的拉力是引力车前进的动力,做总功;克服物体重力的做功为有用功;克服摩擦力的做功为额外功。
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上
升高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移
动距离s/m
机械
效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
实验
次序
斜面
倾角
物重
G/N
拉力
F/N
斜面高
度h/m
斜面长
度s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
斜面机械
效率η/%
①
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60
②
30°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
③
42°
3
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71