物理八年级全册（2024）机械效率达标测试

这是一份物理八年级全册（2024）机械效率达标测试，共15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.简单机械在生活中有广泛的应用，下列有关说法错误的是（ ）
A . 旗杆顶部的滑轮是定滑轮
B . 齿轮是轮轴，若动力作用在轮上能省力
C . 钓鱼时，钓鱼杆是省力杠杆
D . 盘山公路实质是一个斜面
2.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”．他做了如图所示的实验，并测算了各次实验装置的机械效率．关于他的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）
A . 根据①、②两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B . 根据②、③两次实验可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低
C . 根据该同学的探究结论可知，通过适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率
D . 为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
3.“由物及理，思维建模”。如图是一种利用滚轴A、B和绳子组装的特殊机械，借助这种机械可以将较重的物体（如摩托车）搬运到高处。不计绳和滚轴自重，下列说法错误的是（ ）
A . 图中A部分可等效为定滑轮
B . 图中B部分可等效为动滑轮
C . 该机械既可省力，也能改变力的方向
D . 该机械可以省力，机械效率可达到100%
4.将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为 G1、 G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为 F1和 F2 ， 物重 G1>G2 ， 不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（ ）

A . 拉力 F1一定大于F2
B . 乙滑轮组的机械效率较高
C . 甲、乙滑轮组的有用功相同
D . 甲的额外功与有用功的比值较小
5.将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F 1把钩码匀速提升了0.3m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F 2把钩码匀速提升了0.6m。不计摩擦和绳重。设图甲滑轮组的机械效率为η 甲 ， 图乙滑轮组的机械效率为η 乙 ， 则（ ）
A . η甲＞η乙
B . η甲＜η乙
C . η甲≈55.5%
D . η乙≈83.3%
6.用同一滑轮组提起不同的重物（设摩擦力大小不变），则所提起的重物越重，机械效率就（ ）
A . 越小 B . 越大 C . 一样大 D . 无法确定
7.凉山有丰富的旅游资源，吸引大量游客前来游玩。“五一”假期，小明同学一家前往昭觉县谷克德景区游玩。下列关于他们一家在游玩过程中涉及的物理知识说法正确的是（ ）
A . 修建盘山公路是利用斜面省力
B . 拍摄风景使用的照相机镜头是凹透镜
C . 当小明对着山崖大喊一声，0.05s后听见了回声
D . 小明利用手机视频通话功能给奶奶观看美景，利用超声波传递信息
8.如图所示， 一位同学用滑轮组拉着重450 N的物体A， 使它5 s 内在水平地面上匀速前进1m， 水平拉力F=75N， 若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（ ）
A . 他做的总功是450 J
B . 他做的有用功是75 J
C . 拉力做功的功率是15 W
D . 该滑轮组的机械效率是60%
二、多选题
1.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
2.小华在实验室完成了“测量滑轮组的机械效率”的实验后，利用现有器材设计了如图所示的实验进行进一步探究。实验中每个钩码重0.5N，每个滑轮重0.5N，两个弹簧测力计量程均为0～5N，绳能承受的最大拉力为3N。当竖直匀速提升5个钩码时，钩码在10s内匀速向上运动了0.2m。弹簧测力计自重、绳重及滑轮处的摩擦等次要因素均忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A . 拉力的功率为0.06W
B . 滑轮组的机械效率为33.3%
C . 弹簧测力计a的示数为2.5N
D . 用此滑轮组进行实验，最多能同时挂17个钩码
3.下列说法中正确的是（ ）
A . 做功越快的机械，它的机械效率越高
B . 滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
C . 功率大的机械一定比功率小的机械做功快
D . 使用同一滑轮组提升重物，所提重物越重机械效率越高
4.某款“手摇晾衣架”其简化结构图如图所示，晾晒衣服时转动摇柄，衣架平稳上升。小张在家用2个衣架晾晒一床重20N的被子，被子在10s内竖直匀速提升了1m。已知摇柄对绳子施加的拉力 F=10 N ， 每个衣架重 1 N ， 每个滑轮重 1 N ， 杆重 1 N ， 不计摇柄与绳之间的摩擦， g取 10 N/kg。在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A . 拉力 F的功率为0.4 W
B . 该装置的机械效率为50%
C . 克服绳重和摩擦做的额外功为15J
D . 若将被子再拧干一些挂上去，该装置的机械效率会更高
5.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
6.小武同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，20s内将重力为700N的物体匀速提升了2m，工人对绳子施加的拉力F为375N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（ ）

A . 拉力F做功为750J
B . 拉力F做的额外功为200J
C . 拉力的功率为75W
D . 如用该装置匀速提升重力200N的物体，则该滑轮组的机械效率为80%
7.如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（ ）
A . 使用斜面，既可以省力，也可以省功
B . 物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为100N
C . 若仅增大斜面的倾斜程度，此斜面装置的机械效率不改变
D . 推力做功的功率为240W
8.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%
9.关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A . 功率越小，则做功一定越慢
B . 做功越多，则功率一定越大
C . 功率越大，机械效率一定越高
D . 机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大
10.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
三、填空题
1.某校科技小组设计了如图所示的装置来探究浮力和机械效率的相关问题，B是放置在水平桌面上的盛水玻璃杯，总重力为30N，与桌面的接触面积为25cm 2 ， A物体重力为50N，体积为1.25×10 -3m 3 ， 当物体A浸没在水中匀速上升时，该装置的机械效率为75%，则物体完全拉出水面后（物体不吸水、不沾水），B容器对水平桌面的压强变化了 ________ Pa，该装置的机械效率变为 ________ 。（不计绳重、摩擦和水的阻力， g取10 N/kg， ρ 水=1×10 3kg/m 3）

2.用一只木桶通过滑轮组到井下取水，第一次取半桶水，第二次取满桶水（摩擦不计）．两次比较：W 1 额外 ________ W 2 额外 ， η 1 ________ η 2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
3.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．
4.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 ________ ．如果人的体重为550N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为 ________ N．
5.塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用 200 N的拉力 F ， 将 480 N的重物在 10 s内竖直匀速提升 2 m ， 则拉力 F的功率为 ________ W ， 该滑轮组的机械效率为 ________ 。
6.小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端 A点到斜面上 B点的距离 L为 80cm ， B点距水平地面高度 h为 20cm。沿斜面向上用 0.8N的拉力 F将重为 2N的木块匀速拉到 B点，用时 2s ， 则这段过程中拉力 F做功的功率 P= ________ W ， 斜面的机械效率 η= ________ % ， 木块在该斜面上受到的滑动摩擦力 f= ________ N。
四、实验探究题
1.在一次研究性学习活动中，我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查．下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数：
（1） 与摩托车相比，电动自行车有哪些优势？（说出两个方面）
（2） 假设给电动自行车的蓄电池充电时，消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能．那么，电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是多少？当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是多大？
（3） 摩托车每行驶1km大约要消耗多少能量？（汽油的密度：0.71×10 3kg/m 3；汽油的热值：4.6×10 7J/kg；g取10N/kg）
2.在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。为了探究影响机械效率的因素，小青选取了大 小相同、材质不同的滑轮进行了实验，测量数据如表所示。

甲 乙 丙
（1） 图甲中弹簧测力计的示数是 ________ N；实验中用相同材质的滑轮，沿竖直方向匀速提升同一物体，选用图中的 ________ ( 选 填“甲”“乙”或“丙”)装置最省力；
（2） 第5次实验中，滑轮组的机械效率为 ________ ，这次实验是利用图中的 ________ 装置完成的，判断依据是 ________
（3） 分析表二中数据可得：同一滑轮组，提升的物体越 ________ ，滑轮组的机械效率越大；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")；
从 ________ 两次实验可以看出，在使用同一滑轮组时，机械效率 与钩码被提升的高度无关。
五、计算题
1.早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘转，通常用于从井中提水。如图所示 是古代民问的提水设施辘转，由辘转头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的装满水的水桶缓慢上升了4m， 水桶的质量为1kg， 在这一过程中，人做的总功为500J，g 取10N/kg。求此次取水的过程中
（1） 人做的有用功为多少?
（2） 辘护的机械效率多大?
（3） 人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少?
2.小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率800W，将两袋（每袋质量50kg）水泥匀速提升到10m高的4楼需要用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨完成下列问题：（g=10N/kg）
（1） 此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?
（2） 电动机对绳子的拉力多大?
（3） 该滑轮组的机械效率多大?
3.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内匀速上升了 1m。已知物体 A重 800N ， 两个滑轮的质量均为 20kg。不计所有绳重和摩擦力。求：
（1） 人对自由端绳子的拉力；
（2） 工人对绳子拉力的功率；
（3） 滑轮组的机械效率。
4.为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处．小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10 -2 m 2 ， 不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η；
（2）在1~2s内，拉力F做的功W；
（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。
六、综合题
1.如图是小明用滑轮组将货物沿水平轨道拉出仓库的示意图．已知货物质量为600kg，若货物所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，人的拉力是400N，当人以0.6m/s的速度匀速前行10s，将货物拉出仓库．则在此过程中（ ）（g取10N/kg）
（1） 有用功W 有用= ________ J；
（2） 人拉力的功率P= ________ W；
（3） 滑轮组的机械效率η= ________ ．
2.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？
3.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．
4.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 ________ 。
5.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%）
电动自行车
摩托车
最高车速
≤20km/h
最高车速
≤90km/h
一次充电耗电量
0.6kW•h
一次加油量
10L
一次充电连续行驶里程
50km
一次加油连续行驶里程
400km
电动机效率
75%
发动机效率
30%
最大骑行噪声
≤62dB
行驶噪声
≥90dB
实验
次数
滑轮 材质
单个滑轮重 G轮/N
钩码重G 码/N
拉力F/
N
钩码被提升的 高度h/cm
绳端移动的距 离s/cm
机械效率η
1
铝
1
2
1.1
5
15
60.6%
2
铝
1
4
1.8
4
12
74.1%
3
铝
1
3
2.1
6
12
71.4%
4
铝
1
3
2.1
8
16
71.4%
5
塑料
0.5
3
1.8
7
14
6
塑料
0.5
3
3.1
8
8
96.8%
L（m）
0.45
0.40
0.35
0.30
W额外（J）
0.90
0.80
0.70
0.60