沪科版（2024）八年级全册（2024）机械效率练习

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1.如图，一辆重为 4×104N的货车匀速驶上一段长为 130m、高为 13m的斜坡，若上坡时货车的牵引力为 5×103N ， 则斜面的机械效率为（ ）
A . 80% B . 87.5% C . 88.9% D .90%
2.“争创全国文明城市，建设活力魅力雅安”。雅安市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N，建筑材料在10s内匀速上升了5m，不计绳重及摩擦。下列说法正确的是（ ）

A . 动滑轮所受重力为280N
B . 滑轮组所做的有用功为3000J
C . 拉力F的功率为300W
D . 滑轮组的机械效率为75%
3.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
4.搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长3m，高1.2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（ ）
A . 物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0
B . 推力所做的功是1500J
C . 斜面的机械效率为80%
D . 物体受到斜面的摩擦力为100N
5.骑自行车上陡坡时，有经验的同学会沿“s”型路线骑行，这样做的目的是（ ）
A . 缩短上坡过程中所走的路程
B . 减少上坡过程中所做的功
C . 缩短上坡过程中所用的时间
D . 减小上坡过程中所施加的力
6.自行车是最常见的交通工具，从结构和使用方面来看，它涉及了许多物理知识。下列关于自行车的说法中正确的是（ ）
A . 自行车匀速转弯时受到平衡力的作用
B . 用力握刹车把手可通过增大压力来增大摩擦力
C . 上坡前增大自行车的速度可以增大自行车的惯性
D . 骑自行车上坡时采用“S”形路线可以省功，但费距离
7.关于教材上的实验，下列说法正确的是（ ）
A . 探究“重力与质量的关系”实验表明：物体的质量跟所受的重力成正比
B . 探究“二力平衡的条件”时，应该选用质量较大的木块代替小车做实验
C . “测量滑轮组的机械效率”时，增大动滑轮的重力就可以提高机械效率
D . 探究“液体内部的压强”实验中，气密性良好的微小压强计不是连通器
二、多选题
1.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
2.如图所示装置，由滑轮组和电动卷扬机组成。工人利用该装置在5s内使重为4000N的物体M在水平地面向右匀速移动了4m，电动卷扬机对滑轮组绳子端的拉力为F=250N，物体M在水平面上滑动过程中受到的阻力是其重力的0.1倍，动滑轮重50N，在此过程中，电动卷扬机的效率是80%。则下列说法正确的是（ ）
A . 电动卷扬机对物体M的功率为320W
B . 滑轮组的机械效率为88.9%
C . 克服绳重和摩擦做的功为200J
D . 电动卷扬机消耗的电能为1600J
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.如图，每个滑轮质量相同，重为G的物体，在拉力的作用下匀速上升，已知乙滑轮组的效率为η，不计摩擦、绳重和木板重，下列说法正确的是（ ）

A . 两滑轮组的机械效率可能相等
B . F1一定大于F2
C . 每个滑轮重（1−η）G2η
D . 甲、乙将重物提升相同的高度时，拉力做功相等
5.如图装置中，重600N、脚与地面的接触面积共为400cm 2的人，用拉力F拉着重200N长方体A，使A以0.1m/s的速度匀速向左运动，拉力F的功率为6W，已知每个滑轮重均为10N，A受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，装置中绳子的方向为水平或竖直，则（ ）

A . 人对地面的压强为1.5×104Pa
B . 克服绳重和绳与轮间摩擦的功率为1W
C . 此滑轮组的机械效率为80%
D . 天花板对定滑轮的拉力为70N
6.小莉用图甲的滑轮组将放置在水平地面上重为400N 的物体4提升到高处。他用竖 直向下的力F 拉绳，图乙是F 随时间t变化的关系图像，图丙是A 上升的高度h 随时间t 变化的关系图像，A 与地面的接触面积为5×10 - 2m 2 ， 不计绳重和摩擦。下列说法正确的是
（ ）
A . 动滑轮受到的重力为20N
B . 在0～1s 内，重物对地面的压强为3200Pa
C . 在1～2s内，拉力F 做的功为300J
D . 在2～3s 内，滑轮组的机械效率约为83.3%
7.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
8.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
9.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法不可以提高斜面机械效率的是（ ）
A . 以较快的速度拉木箱
B . 以较慢的速度拉木箱
C . 减小斜面的倾斜程度
D . 增大斜面的倾斜程度
三、填空题
1.如图斜面长6m、高1.5m，工人用沿斜面向上500N的力，以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是 ________ W；该斜面机械效率是 ________ %．
2.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 ________ 。
3.用一个动滑轮把80N的沙袋从地面提到6m高的脚手架上，所用的力是50 N，这一过程所做的有用功是 ________ J，这个动滑轮的机械效率是 ________ ．
4.斜面长4m、高1m，把重为800N的物体匀速推向斜面顶端。若斜面是光滑的，则推力做功为 ________ J。如果斜面不光滑，沿斜面所用推力为250N，则斜面的机械效率为 ________ 。
5.既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是 ________ （选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是 ________ J。
四、实验探究题
1.学习小组用如图所示的实验装置，完成“测量滑轮组的机械效率”实验。

（1）本实验装置中，动滑轮的重量小于 ________ N；（结果保留1位小数）
（2）第3次实验中，滑轮组的机械效率为 ________ %；（结果保留整数）
（3）分析表中数据可以得出：使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率将越 ________ （填“高”或“低”）；
（4）另一组同学也利用该滑轮组，先后提升2N、4N、6N的钩码，完成了3次实验，但每次测得的机械效率均大于前一组同学的测量值，则可能的原因是 ________ 。
2. 汉巴南高铁某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 ________ 拉动弹簧测力计.
（2） 分析表中数据可知：第4次实验是用 ________ 图所示装置来完成的.
（3） 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”）.
（4） 通过比较 ________ 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号).
（5） 通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，机械效率与 ________ （选填“物体”“定滑轮”或“动滑轮”）的重力有关.
（6） 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
1.一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（不计摩擦和绳重），站在地上将500N重的货物经过10s匀速提高4m，所用的拉力是300N，求：
（1）这个工人做功的功率是多少？
（2）此时滑轮组的机械效率是多少？
（3）若把800N的重物提起，工人至少要用多大的拉力？
2.考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1m 3 ， 质量为280kg（设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响，g取9.8N/kg）。
（1） A完全浸没在水中时受到的浮力是多少？（ ρ水=1.0×103kg/m3）
（2） 若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，动滑轮的重力是多少？
（3） A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多少？
（4） 若A完全打捞出水面后，以0.1 m/s的速度匀速提升，则岸上钢绳拉力F的功率为多少？
3.小明和小聪分别采用如图甲、乙两种不同的方法，先后用相同的桶将重100N的沙子从一楼运上兰楼，其中小明采用甲图方法的效率为20%，小聪釆用乙图时不考虑绳重和摩擦，桶的重力为20N，动滑轮重力为5N。每层楼高3m。求；
（1） 小明采用甲图方法时做的有用功和额外功；
（2） 小聪采用乙图方法时动滑轮的机械效率。
4.学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为120 kg 的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。在此过程中，电动机对绳子的拉力为F，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg ，求：
（1） 滑轮组做的有用功；
（2） 拉力F的大小；
（3） 根据已知条件，以下物理量：①滑轮组做的额外功，②拉力F的功率，③动滑轮的重力，能求出的有 ________ （填写番号）。
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.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.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%）
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”）．
次数
钩码重力G/N
提升高度ℎ/m
拉力F/N
绳端移动的距离x/m
机械效率η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
6
0.1
2.3
0.3
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
55.60%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.60%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.20%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.50%
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%