初中教科版（2024）机械效率当堂检测题

这是一份初中教科版（2024）机械效率当堂检测题，共16页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.为了粉刷教室，需要将涂料运到五楼。工人可以采用的方法有：①用人直接搬运上去；②用定滑轮提上去；③用动滑轮提上去。在这几种方法中（ ）
A . 最省力的是②
B . 最省力的是③
C . 做有用功最多的是①
D . 机械效率最高的是③
2.“一座有公共艺术关照的城市，才是一座能思考、有感觉的城市。”如图为安放在酒城大道三段的奢香公园中，全川最大最高人物雕塑——奢香夫人，该雕塑由雕像和底座两部分组成，雕像的质量远大于底座的质量。下列判断正确的是（ ）
A . 雕塑和底座在雕刻过程中，它们的质量和密度都会减小
B . 雕塑的底座做得宽大，其目的是为了减小对地面的压强
C . 卡车将雕塑运送到奢香公园的过程中，其运动状态不变
D . 使用同一滑轮组吊装雕塑和底座时，机械效率一定相同
3.如图是2025年春晚创意融合舞蹈节目《秧BOT》的表演机器人。若对其进行爬坡测试，该机器人的质量为72kg，斜坡长为480m，斜坡高为100m，斜坡上阻力恒为100N，下列选项正确的是（ ）
A . 所做的有用功为7.2×103J
B . 所做的额外功为1×104J
C . 斜坡的机械效率为40%
D . 机器人的牵引力为250N
4.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）
A . 甲吊车的电动机做的有用功较多
B . 乙吊车的电动机做的额外功较多
C . 甲吊车的电动机做的总功较多
D . 甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
5.在斜面上将一个质量为 5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为 40N ， 斜面长 2m、高 1m ， (g取 10N/kg)。下列正确的是（ ）
A . 物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
B . 做的有用功是80J
C . 此斜面的机械效率为62.5%
D . 物体受到的摩擦力大小为10N
6.如图所示的装置中，重 600 N、双脚与地面的接触面积为 400 cm2的人，用拉力 F拉着绳子使重 200 N的长方体 A以 0.2 m/s的速度匀速向左运动，拉力 F的功率为 12 W；已知每个滑轮重均为 10 N，A受到的滑动摩擦力为其重力的 15 ， 装置中绳子的方向始终为水平或竖直，下列说法中正确的是（ ）
A . 人对地面的压强为1.425×104 Pa
B . 克服绳重和绳与滑轮间摩擦的功率为1 W
C . 该滑轮组的机械效率为80%
D . 天花板对定滑轮的拉力为60 N
二、多选题
1.两位工人分别用如图所示装置把物体匀速拉到平台上。两图中将重力均为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°）。两位工人对绳子的拉力均为400N，动滑轮均为2kg，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（ ）

A . 甲装置中绳子对物体的拉力为780N
B . 乙装置中对物体做的功为4000J
C . 甲、乙装置中斜面上的摩擦力均为280N
D . 甲、乙装置的机械效率均为62.5%
2.同学们在某建筑工地观察到工人用如图所示的滑轮组提升建筑材料。在某次操作中，工人启动卷扬机，将总重为 800 N的沙箱 A（内装沙子）匀速吊起，沙箱 A上升速度为 0.2m/s ， 已知空沙箱 A的质量为 10 kg ， 每个滑轮重 200 N。在此过程中不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列说法正确的是（ ）

A . 每秒内卷扬机卷起的绳子长度为0.4 m
B . 卷扬机对细绳拉力 F的功率为160 W
C . 滑轮组的机械效率为70%
D . 增加卷扬机转速可以提高滑轮组的机械效率
3.某建筑工地，用如图所示滑轮组、吊篮、卷扬机吊运材料。两滑轮重均为40N，当吊篮中不装重物时，卷场机拉动吊篮匀速上升的拉力为50N。吊篮内最多装入90kg的重物，每根绳子能承受的最大拉力均为900N。在一次吊运中，用此滑轮组匀速将重为50kg的砖运到了10m高的楼上，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列结果正确的是（ ）
A . 此次吊运，天花板A点受到的拉力为600N
B . 此次吊运，卷扬机做的有用功为5600J
C . 此次吊运若用时50s，卷扬机做功的功率为120W
D . 该滑轮组的机械效率最高约为89.4%
4.近几年很多农村家庭建起了小别墅，某工人采用如图所示的装置提升重物。滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升1m，已知物体A重800N，该工人重600N，两个滑轮的质量相等。不计所有绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A . b处绳所受的拉力为1700N
B . 工人对绳子拉力的功率为100W
C . 水平地面对工人的支持力为200N
D . 定滑轮和动滑轮的质量均为20kg
5.成都为建设世界大学生运动会场馆，采用了如图滑轮组吊运材料。某次操作中，卷扬机用400N的拉力将总质量为78kg的箱子和材料匀速吊起，运到10m高的楼上，用时50s。已知箱子的质量为8kg，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（ ）
A . 卷扬机对材料做功为8×103 J
B . 卷扬机做功的功率为160W
C . 滑轮组的机械效率为87.5%
D . 动滑轮的重力为40N
6.小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中正确的有（ ）
A . 匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力
B . 斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的
C . 匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的
D . 匀速拉动时，木块是要克服摩擦力做额外功的
7.在劳动实践中，小孙在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重G=600 N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示.已知斜面长L=6m，斜面高h=1.5m ，斜面的机械效率η=60%.下列叙述中正确的是 （ ）
A . 小孙推动货物所用推力大小为150 N
B . 货物受到斜面的摩擦力大小为 100 N
C . 若增大推行速度，则货物受到的摩擦力将变大
D . 若h不变、减小L，则斜面的机械效率将升高
8.塔吊是工程建设中经常使用的机械.图甲是根据塔吊抽象出来的物理模型，其水平臂AOB 可视为杠杆，O为其支点，其中 AO 段长度为 10 m，OB 段长度为50 m.起吊重物的滑轮组可以在 OB 之间水平移动，配重可在 AO 之间水平移动，配重质量为5t.图乙是滑轮组的局部放大图，它将重为7 000 N的重物竖直匀速提升10 m用时20 s，电动机对绳的拉力 F 为4 000 N，下列说法正确的是(g取10 N/ kg) （ ）
A . 此塔吊能够吊起货物的最大质量为 1 t
B . 滑轮组动滑轮重力为 1 000 N
C . 拉力 F的功率为4 000 W
D . 滑轮组的机械效率为87.5%
9.小月在小组实验“测量滑轮组的机械效率”中使用如图甲所示装置，拉动静止在水平面上的重为100N的木箱，小月记录数据并绘制了拉力 F随时间 t的变化关系图像如图乙所示，木箱上升速度 v和上升高度 h随时间 t的变化关系图像分别如图丙和丁所示，不计绳重和滑轮摩擦。下列说法正确的是（ ）
A . 1s∼2s内，拉力 F做的功为62.5J
B . 0∼1s内，木箱受到向上的拉力为90N
C . 2s∼3s内，滑轮组的机械效率约为83.3%
D . 2s∼3s内，拉力 F的功率为300W
10.小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2N，动滑轮的重力为0.25N，再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A . 弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W
B . 滑轮组的机械效率为80%
C . 克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
D . 若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变
三、填空题
1.如图是巴中市通江县至诚段的盘山公路，盘山公路实际是一种特殊的 ________ (填写简单机械名称 ) ， 汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修得弯弯曲曲的主要目的是 ________ 。
2.《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高3m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，筒车旋转一周所用时间为60s。水流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和提水的 ________ 。若水流冲击筒车的功率为50W，求筒车旋转一周取水的机械效率是 ________ %。

3.某人用斜面装置将重为120N的物体匀速从斜面的底部拉到顶部，已知斜面长为5m，高是2m，拉力F=60N，则此人做的有用功为 ________ ，额外功为 ________
4.小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在轻质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率η= ________ （用题中字母表示）．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为F′，杠杆的机械效率为η，若不计转轴O处的摩擦，则：F′ ________ F，η′ ________ η（填“＞”、“=”或“＜”）．
5.如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 ________ 杠杆（省力/费力/等臂）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F=500N，则此杠杆的机械效率为 ________
6.为了将一重为2000N的物块送到高处，工人师傅用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用大小为1000N的拉力F拉动绳端，物块在20s内从地面沿斜面匀速向上运动到高处。已知s=8m，h=3m，该装置的机械效率为 ________ ，物体受到的摩擦力为 ________ N。
7.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端．已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则推力做的总功为 ________ J，推力做的有用功为 ________ J，物体所受的重力为 ________ N，物体所受摩擦力为 ________ N．
四、实验探究题
1.小明和小组同学进行了“测量滑轮组的机械效率”的实验.
（1） 本实验的实验原理是 ________ .除了如图所示器材外，还需要的测量仪器是 ________ .
（2） 小明实验前先用弹簧测力计测出 ________ 的重力，弹簧测力计在使用前应在 ________ 方向进行调零.他按照图示组装滑轮组，接下来他分别记下绳端和钩码的起始位置，是为了 ________ .
（3） 实验时匀速缓慢拉动弹簧测力计，在 ________ (选填“拉动过程中”或“弹簧测力计静止时”)读数，此时拉力大小 ________ 弹簧测力计示数.
（4） 利用如图所示的装置分别进行实验，将测得的实验数据记录在表中.
①根据表格数据可知，第5次实验是用 ________ 图装置进行实验的，该装置的机械效率为 ________ %；
②通过分析第1、2两次实验数据，可得出结论：使用相同滑轮组提升同一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式 ________ (选填“有关”或“无关”)；
③通过比较第 ________ (填序号)两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越 ________ (选填“大”或“小”)；
④通过比较第4、5两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同物体时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 ________ (选填“大”或“小”).
（5） 下列能粗略反映同一滑轮组的机械效率η与提升物重G的关系的图像是 ________ .(填字母)
（6） 为提高滑轮组机械效率，结合表格数据和生活经验， 不可采取的措施有____.(填字母)
A . 减轻动滑轮重
B . 增加所提物体重力
C . 机械加润滑油
D . 增加重物上升高度
2.乐至高铁站建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮 组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示

（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。分析表中数据可知：第4 次实验是用 ________ 图所示装置来完成的；（选填“乙”或“丙”）
（2）通过比较 1 、2 两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 ________ （选填“有关”或“无关”）；
（3）通过比较3 、4 两次实验数据可得出初步结论：不同的滑轮组 ________ ；
（4）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选） ________ 。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
五、计算题
1.实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放 置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载 限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V， 定值电阻R 0阻值为200Ω，压力 传感器中的力敏电阻R F阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流等于0.03A 时，电磁铁将衔铁吸下，B 、C 两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N， 承重板和滑轮共重100N， 忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
（1） 空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2） 在 6s内将空厢匀速竖直提升3m， 求拉力F做功的功率；
（3） 重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4） 若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。
2.在新冠肺炎疫情抗击活动中，我国再次让世界见证了什么是“中国速度”！创造了仅用10天时间，火神山医院从一片荒地上拔地而起惊人的速度。如图是施工中一吊车静止在水平地面上起吊重物的示意图，重物的升降使用的是滑轮组，滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。若某次提升的建材重力是6000N，建材与货箱水平底面的接触面积是1.2m 2 ， 吊车在1min内将建材匀速提升了12m，钢丝绳自由端拉力F的功率是3kW。试求：
（1） 吊车还未起吊建材时，建材对货箱水平底面的压强是多少？
（2） 拉力F所做的功是多少？
（3） 吊车的滑轮组提升建材的机械效率是多少？
3.如图甲是武汉雷神山医院的建设场景，建设过程中用到图乙所示的滑轮组，若用该滑轮组匀速提升3000N的重物上升4m，滑轮组的机械效率为80%(不计绳重以及滑轮与轴之间的摩擦)则：
（1） 滑轮组的有用功为多少?
（2） 拉力做的总功为多少?
（3） 该滑轮组中动滑轮的总重为多少?
（4） 若匀速提升6 000 N的重物，则实际拉力F为多少?
六、综合题
1.小雨站在水平地面上，通过如图所示的滑轮组从井中提水（不计绳重及摩擦）．已知小雨的质量为50kg、双脚与地面的接触面积为0.04m 2 ， 圆柱形水桶的底面积为0.2m 2、容积为0.1m 3（不计桶的厚度）．
（1） 小雨的重力是多少？
（2） 将空桶匀速下放的过程中（桶底未接触水面），小雨对地面的压强为1.15×10 4Pa，则桶和动滑轮总重是多少？
（3） 向上提水，当桶底受到水向上压强为2.5×10 3Pa时，小雨对地面压强为1×10 4Pa；将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？
2.图a所示为一种搬运建筑材料的机械装置，其右端滑轮组的组装方式有两种，分别如图a的甲、乙所示，不计绳重与摩擦。
(1)甲、乙两种方式，向上运送材料时其中比较省力的是方式 ________ ；
(2)若采用乙方式，某次提升3000N的材料时，材料上升的高度与时间的关系如图b所示，材料在上升过程中电动卷扬机拉钢丝绳的力F=1200N。问：
①动滑轮的重力为多大 ________ ？
②材料在上升过程中电动卷扬机拉钢丝绳的力的功率为多大 ________ ？
③该装置的机械效率是多大 ________ ？（结果保留至0.1%）
3.在去年4月初，国家针对校车发布了相关的安全强制性标准，并且已于去年的5月1日起正式实施．字通专用校车ZK6100DA的部分技术参数如下表，请仔细阅读并完成下列问题．已知每个轮胎与地面的接触面积为0.05m 2 ． （g=10N/kg）
（1） 该校车的每个座位上均配有安全带，这是为了防止汽车 ________ （选填“启动”或“刹车”）时，由于 可能对孩子造成的伤害．
（2） 该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强是多大？
（3） 当汽车以最高车速在水平地面上匀速行驶时，所受阻力为6000N．则连续行驶6min，汽车所做的有用功是多大？
（4） 校车行驶一定要遵守交通规则，严禁超员．请你运用所学物理知识，说明汽车为什么不能超载？（写出一条即可）
4.如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，不计绳重及摩擦，求这个过程中：
（1） 绳子自由端移动的距离．
（2） 此滑轮的机械效率．
（3） 第二次拉建筑材料的拉力变为500N，此时的机械效率．
5.最近，中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片．纪录片中，实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江，并在门窗紧闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生，惊心动魄．为了确保实验人员的安全，摄制组精心设计了紧急救援装置，用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟紧急救援落水汽车．实验中用实心圆柱体A代替小车，已知A的体积为0.12m 3 ， 质量为210kg．（g取10N/kg，设整个过程A均为匀速运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响．）
（1） 求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ 水=1.0×10 3kg/m 3）
（2） 若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60%．那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？
（3） 若A完全打捞出水面后，以0.5m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率．
（4） 从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化？请简述理由．
实验次数
钩码的总重力G/N
钩码上升的高度 h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离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
4
0.2
1.8
0.6
74%
4
8
0.1
3.2
0.3
83%
5
8
0.1
2.5
0.4
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
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
外形（mm）
9980×2430×31050
整备质量（kg）
9000
座位数
48～51
百公里油耗（L）
≤19
行李舱（m3）
0.4
轮胎数（条）
6
最高时速（km/h）
105