初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率达标测试

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率达标测试，共14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.用如图所示的滑轮组来提升货物，在拉力F作用下，10s内将重300N的货物从地面向上匀速提升了2m。已知动滑轮重60N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）

A . 拉力的大小为120N
B . 拉力做功为600J
C . 拉力的功率为72W
D . 滑轮组的机械效率约为83.3%
2.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，对物体的拉力为1.8N（物体大小可忽略）。则下列说法正确的是（ ）
A . 物体与斜面之间的摩擦力为0.2N
B . 有用功0.36J，机械效率20%
C . 有用功1.8J，机械效率20%
D . 总功2.16J，机械效率83.3%
3.下列因素中对机械效率没有影响的是（ ）
A . 机械部件之间的摩擦
B . 机械自身的重力
C . 容器的重量
D . 机械功率的大小
4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A . 甲图省力，机械效率甲图大
B . 甲图省力，机械效率一样大
C . 乙图省力，机械效率一样大
D . 乙图省力，机械效率乙图大
5.为了提升城市品位，广元市中心城区对部分市政道路分批次实施海绵提升改造工程，工人师傅常用如图所示的简易滑轮组提升建筑材料。在某次提升重物时，用 F=250N的拉力，把重 G=400N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，则（ ）
A . 拉力做的有用功为500J
B . 拉力的功率为50W
C . 滑轮组的机械效率为80%
D . 动滑轮重150N
6.用一个机械效率为70％的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由（ ）组成
A . 1个定滑轮和1个动滑轮。
B . 2个定滑轮和2个动滑轮
C . 1个定滑轮和2个动滑轮。
D . 2个定滑轮和1个动滑轮。
7.一辆汽车在平直公路上匀速行驶6km，用时5min，消耗汽油0.8kg，已知汽车受到的阻力是2000N，汽油的热值为4.6×10 2J/ kg，下列结果不正确的是 （ ）
A . 汽车行驶速度是72km/h
B . 消耗的汽油完全燃烧放出的热量是3.68×107J
C . 汽车牵引力做功的功率是40kW
D . 汽车发动机的效率是26%
二、多选题
1.体重为450N的小明用如图滑轮组提升质量为50kg的重物A，小明竖直向下拉力 F=150N时，A处于静止状态，地面对物体A的支持力是60N；接着小明增大绳子自由端的拉力使物体A匀速上升2m，用时10s（每个滑轮等重，不计绳重与摩擦），g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A . 小明竖直向下拉力 F=150N时，小明对地面的压力为300N
B . 物体A匀速上升2m时，人对绳子自由端的拉力做功的功率为102W
C . 物体A匀速上升时，滑轮组的机械效率为97%
D . 若绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为220N，匀速提升的最大物重为640N
2.要想提高机械效率，应该设法（ ）
A . 增加有用功
B . 减小总功
C . 减小额外功
D . 无法提高
3.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
4.两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%
5.某学校物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为0.3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为2N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.05kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为0.2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，g＝10N/kg，则正确的是（ ）
A . 细绳的拉力F为1.25N
B . 小车所受牵引力为3.25N
C . 滑轮组的机械效率为83.3%
D . 玩具电动小车牵引力的功率为0.65W
6.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
三、填空题
1.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N，手下降的高度是 ________ cm，人做的总功是 ________ J，这根杠杆的机械效率是 ________ ．
2.图甲为（天工开物）记载的一种叫“筒车“的古代农业机械，图乙为筒车的简化示意图。若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg水流冲击简车族转一周所用时间为60s.取水的机械效率为80%（接水槽离倒水处的高度忽略不计）简车旋转一周取水所做的有用功为 ________ J.水流冲击简车做功的总功率为 ________ W
3.小明用动滑轮和弹簧测力计将静止在桌面上的笔袋慢慢匀速向上提高10cm，如图甲所示，弹簧测力计的读数随时间的变化如图乙所示。已知动滑轮的重力为1N，不计绳重和摩擦，则笔袋的重力为 ________ N，动滑轮的机械效率为 ________ 。
4.重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，箱子受到的阻力大小为 ________ N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力 F=250N，滑轮组的机械效率为 ________ 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 ________ W。
5.如图，大小为125N的拉力 F， 拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长3m、高1m的斜坡路面，用时 10s，此过程中需要克服行李箱重力做功 ________ J，此装置的机械效率 ________ ，行李箱所受摩擦力是 ________ N。
四、实验探究题
1.
（1） 小李同学在测斜面机械效率的实验中，使用如图甲所示的装置，他将木块从斜面底部用弹簧测力计沿斜面方向匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图乙所示，

请将在下面的表格中填上有关数据。
（2） 小李同学认为摩擦是影响斜面机械效率的重要因素，为提高斜面的机械效率，他用小车代替木块重做上面的实验，并采取其它措施减小摩擦力的影响，分别将小车沿不同长度的斜面拉上同一高度，记录的数据如下表：
通过对上面数据的分析可得出：
使用斜面时越省力就越要 ________ 移动距离。若忽略摩擦，小车重 G、斜面高 h、沿斜面方向的拉力 F、斜面长 s这几个量的关系是： ________ 。
2.杠杆、滑轮作为生活的工具，让困难的事情简单化。

（1）在测量某物体的密度的时候，小雅发现不用天平也能够测量物体的质量，于是设计了如图1所示的装置。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是 ________ ；
（2）保持左侧重物及其位置不变，改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图2所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 ________ N（杠杆上每一小格长度为1cm）；
（3）接着，小雅利用量筒测量该物体体积如图3所示，其体积为 ________ cm3；该物质的密度为 ________ kg/m3；通过查询，发现该物质可能为加工青铜（g取10N/kg）；
（4）探究影响滑轮组机械效率大小因素的实验时：如果加速拉动绳子使物体上升相同高度h，则机械效率将会 ________ ；（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（5）如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同重物，则甲的机械效率 ________ （选填“大于”“小于”或“等于”）乙的机械效率；
（6）若图乙中，用拉力大小为F的力使钩码匀速提升h的高度，钩码总重力为G1 ， 该装置中克服绳重及摩擦所做的功为W，则动滑轮重力G2= ________ （用所给字母表示，空气阻力忽略不计）。
3.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
1.4月 9日， 2023“太白杯”江油马拉松暨中国体育彩票“跑遍四川”绵阳站在江油市鸣枪起跑，本次赛事吸引了国内外近万名跑步爱好者热情参与，全方位立体式展现了江油城市形象。赛后，志愿者将物资打包入箱装车过程中，将长 2m的木板一端放置于车厢尾端，另一端固定在地面上，然后用沿斜面向上 600N的力，将质量 60kg的箱子缓慢匀速推到 1.2m高的车厢上，如图所示， g取 10N/kg ， 求：
（1）斜面的机械效率；
（2）箱子受到斜面的摩擦力大小。

2.青海玉树7.1级地震发生后，来自四面八方的中国移动救援抗震突击队迅速向灾区集结，他们密切配合、并肩作战，打响一场惊心动魄的通信生命线捍卫战！如图所示，在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上．其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的．若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为3m．在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，如果起重机同时将两箱设备沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速提升时，动滑轮上每段钢绳的拉力为4500N，试求：
（1） 动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大？
（2） 动滑轮上钢绳自由端拉力的功率多大？
3.一头质量为180kg的海豚在长江受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗，救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用800N的拉力F拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m；g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力F做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？
（4）动滑轮的质量是多少？
4.为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB＝1：2，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）
（1） 若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？
（2） 若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求：
①滑轮组的机械效率。
②滑轮组对绳AC的拉力。
六、综合题
1.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg．
（1） 若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？
（2） 若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；
（3） 当滑轮组的机械效率为60%时，运动建材的重力是多大？
2.小鑫同学发现小区安装了一批新健身器材，如图甲所示，其中有一种的叫单人坐拉器的健身器械。这种器材的使用方法是：运动者坐在坐拉器座椅上，双脚离地，双手握住手柄A并用力向下拉，操作杆AB会绕着转轴O 1转动，带动连杆BC拉动杆CD绕转轴O 2转动，将座椅向上抬起，简化图如图乙，试分析该坐拉器并回答下列问题。已知锻炼过程中上身保持竖直。
（1）当使用者用力向下拉时，从省、费力的角度来看，操作杆AO1B是一个 ________ 杠杆；
（2）关于单人坐拉器，下列说法正确的是 ________ ；
A． 人的体重越轻，坐拉器使用过程中的机械效率越高
B. 该坐拉器在使用过程中，当人缓慢落下时，人的拉力省了功
C. 当人下拉A点的力逐渐增大时，人对座椅的压强会逐渐变小
D. 当座位和人被匀速抬起时，手柄对人的拉力大于人的重力
（3）若小鑫的重力G=700N，他用400N 竖直向下的拉力F 将手柄下拉了40cm， 座椅竖直升高了20cm， 则该装置的机械效率是 ________ ；
（4）小鑫注意到，在杠杆AO1B 中有一小段圆弧形结构，此结构最可能的作用是 ________ 。
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.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．请回答下列问题：
（1） 通过分析表中数据可知第2次实验使用的是 ________ （选填“甲”或“乙”）图所示的装置．
（2） 根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应为η= ________ ．
（3） 通过对第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（或动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 ________ （选填“越高”、“不变”或“越低”）．
5.小明用木板搭成一个长度S=0.5m、高度为h=0.22m的斜面，用弹簧测力计将重力G=0.5N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端，弹簧测力计的示数F=4.0N．
（1） 小明在实验中，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，斜面机械效率为 ________ ．
（2） 小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将同一物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W 额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：
通过数据分析，小明得出初步结论：W额外与L成 ________ 比，小明查阅资料后证实此结论是正确的．根据此结论，当斜面的水平长度L=0.4m时，斜面的机械效率为 ________ ，此时物块受到的摩擦力为 ________ N．
木块重
G/N
斜面高
h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η
2
0.2
________
0.5
________
________
________
小车重
G/N
斜面高
h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η
6
0.2
2.5
0.5
1.2
1.25
96%
6
0.2
1.3
1
1.2
1.3
92%
6
0.2
0.9
1.5
1.2
1.35
89%
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%
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
试验次数
1
2
钩码重G/N
4
4
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
绳端移动的距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
L（m）
0.45
0.40
0.35
0.30
W额外（J）
0.90
0.80
0.70
0.60