教科版（2024）八年级下册（2024）机械效率同步测试题

这是一份教科版（2024）八年级下册（2024）机械效率同步测试题，共25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.甲装置中，空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图内。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法 不正确的是（ ）
A . 动滑轮所受的重力为15N
B . 第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C . 此装置最多能匀速运载160N重的货物
D . 此装置运载货物最高机械效率为92.5%
2.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
3.关于能量下列说法正确的是（ ）
A . 质量大的物体具有的能量多
B . 物体能够对外做的功越多，则该物体的能量越大
C . 因为物体具有的能量很多，所以物体对外做的功也一定很多
D . 因为能量很抽象，所以无法判断能量大小关系
4.为了探究斜面的特点，小明选用弹簧测力计，重4N的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，如图所示。物体每次在斜面上都做匀速直线运动，上升的高度均为0.2m，测得沿斜面方向的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。假设斜面光滑，则下列分析正确的是（ ）
A . 斜面坡度小更省力
B . 甲图拉力做功最多
C . 乙图拉力做功0.2J
D . 丙图机械效率最高
5.小慧看见邻居正在修建楼房，她了解到：建筑工人站在楼上，利用如图所示的滑轮组，用水平向右的力F拉绳子自由端，可以将38kg的建筑材料匀速提升3m，用时10s。已知滑轮的重力均为70N，A、B两根绳子能承受的最大拉力分别为500N和1000N，忽略绳重和机械之间的摩擦。g取10N/kg。小慧计算的结果中正确的是（ ）
A . 绳子自由端运动的速度为0.3m/s
B . 绳子自由端拉力F的功率为45W
C . 滑轮组所做的有用功为1140J
D . 滑轮组的最大机械效率约为95%
6.山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是（ ）
A . 加快上山时的速度
B . 省力
C . 减小对物体的做功
D . 工作中养成的生活习惯
7.有一滑轮组，若不考虑额外阻力，用100牛的拉力就可以匀速提起500牛的物体，现仍用此滑轮组，考虑额外阻力，匀速提起500牛的物体，所用拉力是200牛，此时滑轮组的机械效率是（ ）
A . 100％ B . 40％ C . 50％ D . 60％
8.“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
9.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①②可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B . 根据②③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
10.两个滑轮如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项中正确的是（ ）
A . 滑轮A是定滑轮，B是动滑轮
B . 额外功为10J
C . 拉力F的功率为1.8W
D . 滑轮组的机械效率为90%
二、多选题
1.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%
2.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100N的衣物挂在横杆上，拉绳使衣物匀速上升2m，用时10s（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200J
B . 拉力的功率为25W
C . 动滑轮和横杆重25N
D . 若增大衣物的质量，机械效率将减小
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.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
5.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%
6.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
三、填空题
1.在长为1000m，高为100m的爬坡路段，一辆质量为1800kg的电动汽车在3000N的牵引力作用下匀速上坡，电动汽车受到的重力方向是 ________ ，斜面的机械效率为 ________ ，g取10N/kg。
2.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重 450N的货物匀速吊起 2m高。每只滑轮重为 50N ， 绳自由端的拉力的大小分别为 F1和 F2 ， 若不计绳重和摩擦， F1 ________ F2（选填“大于”“等于”“小于”），甲滑轮组的机械效率为 ________ 。
3.有一长2m，高0.8m的斜面。明明同学用100N平行于斜面向上的推力，将重力为200N的物体从底端匀速推到斜面顶端 ________ 。
4.如图，用此装置提升重物，不计绳重和摩擦，当拉力 F=20N时，重50N的物体被匀速提起，10s内物体升高5m，滑轮组的机械效率为 ________ ，拉力的功率为 ________ 。

5.小芳想把重800N的木箱A搬到高h=0.6m，长L=2m的斜面上，如图所示．她 沿斜面向上用F=300N的拉力使木箱A以v=0.3m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．则拉力F的功率是 ________ W；该斜面的机械效率是 ________ ；木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 ________ N．
四、实验探究题
1.小敏在利用斜面搬运物体A的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究（如图所示），测得的实验数据如表所示：
（1） 根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是 ________ %；
（2） 通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越 ________ ；
（3） 通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率 ________ 。
2.根据所学的知识完成下面的实验：
（1） 如图1，是教科书自制温度计的演示实验，实验装置是在小瓶里装一些带颜色的水．给小瓶配一个像皮塞，橡皮塞上先插进一根玻璃管，使橡皮塞塞住瓶口．实验操作中，要先后将小瓶放入 ________ 和 ________ 中，并注意观察 ________ ．
（2） 如图2，是探究”什么情况下磁可以生电：的实验装置．
①如果让导线不动，用以下方法改变磁体：A．改变磁体的磁极；B．换用不同强度的磁体；C．让磁体上下移动；D．让磁体左右移动；E．让磁体前后移动．你在学习过程中做这些探究时，观察到电流表指针会摆动的是 ________ （选题字母序号）．
②如果让磁体不动，用以下方法移动导线ab：A．让ab上下平行移动，B．让ab水平前后移动，C．让ab水平左右移动，D．让ab在竖直面内转动；你在学习的过程中做这些探究时，观察到电流表指针会摆动的是 ________ （选题字母序号）．
③实验现象中，使电流表指针发生摆动的共同点是： ________ ．电流表指针发生了摆动，说明电路中产生了 ________ ．
（3） 在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想：A．斜面越倾斜斜面机械效率越大；B．斜面越倾斜斜面机械效率越小；C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关．他们用如图3所示的探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次试验．请回答下列问题：
①每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该 ________ （选填“相同”或“不相同”）；改变斜面的倾斜程度是指改变 ________ （选填（斜面的长度、斜面的高度、斜面与水平面的夹角）；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动．
②在以下六个物理量中：被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h，实验必须要测量的物理量是 ________ （只填所测物理量的符号）；用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是η= ________ ．
③如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该 ________ （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”）．如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，这说明实验前的猜想 ________ 是正确的．
3.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.某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s。（不计绳重，摩擦及阻力，ρ 水=1.0×10 3kg/m 3）求：
（1）物体浸没在水中时绳子自由端的拉力。
（2）物体的重力。
（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。

2.小张同学和她的兴趣小组为学校工人师傅设计了如图17所示的滑轮组，帮助工人师傅运送较大质量的物体。现用滑轮组提升重为900N的物体A，已知动滑轮的重力是100N，在滑轮组绳子自由端施加竖直向上的力F，10s内物体A被竖直匀速提升了1m，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg，求：
（1）拉力F的功率；
（2）滑轮组的机械效率 η。
3.2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，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500N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.装车时，工人用斜面将质量为50kg的物体由地面匀速推到斜面顶端（如图所示），所用时间为10s，斜面长为2m，高为1m，工人所用推力大小为300N，g取10N/kg。求：
（1）物体所受重力；
（2）推力做功的功率；
（3）该斜面的机械效率；（精确到0.1%）
（4）物体在斜面上受到的摩擦力的大小。
六、综合题
1.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下表：
（1） 这个实验使用的测量工具是 和弹簧测力计．
（2） 在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计．
（3） 在表中的空格处上第三次实验的机械效率为 ________ ．
（4） 从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 ________ ．
（5） 若不计绳重与摩擦，用图所示铝制滑轮装置提起5N的物体时，测力计的读数为3N，则铝制滑轮的重力是 ________ N；若用此装置提起8N的物体，测力计的读数是 ________ N．
2.在生产、生活中，人们会用到轮轴，如图甲所示是古代的辘轳，它就是轮轴的一种，现将其简化为图乙所示的轮轴。一个质量分布均匀的轮轴，它由具有共同转动轴O的两个半径不等的圆柱组成。通常把大的称为轮，小的称为轴。研究轮轴特点时可忽略它的质量，将其简化成一个轮轴模型（图丙），R是轮的半径，r是轴的半径，拉力F和重力G分别是作用在轮和轴上的力。

（1）轮轴的实质是一个可连续转动的 ________ ；
（2）如图所示的生活实例中，不属于轮轴应用的是 ________ ；

A．自行车脚踏板与牙盘 B． 螺丝刀拧螺丝 C． 转动的齿轮 D． 盘旋而上的盘山公路
（3）轮轴是科技发展史上很重要的发明。使用轮轴 ________ ；
A．一定省力 B．一定费力
C．可将直线运动和圆周运动相互转化 D．可能省功
（4）如图丙，轮轴的轴半径 r=5cm ， 轮半径 R=0.2m ， 作用在轮上的力为250N时，可将质量为80kg的重物匀速提升5m，用时2min，该轮轴的机械效率是 ________ 。
3.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？
实验序号
斜面的倾斜程度
物体重力G/N
物体上升高度h/m
沿斜面拉力F/N
物体移动距离s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η/%
①
较缓
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0.80
62.5
②
较陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.10
68.2
③
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
1.25
1.55
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%