物理八年级下册（2024）机械效率练习题

这是一份物理八年级下册（2024）机械效率练习题，共11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.“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%
2.小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶带上部分水，下列说法正确的是（ ）
A . 二人对桶做的功都是额外功
B . 二人对水做的共都是有用功
C . 小聪对桶做的功是有用功
D . 小明对桶做的功是有用功
3.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
4.下列有关中国古代文明中涉及的物理知识，说法正确的是（ ）
A . 大小不同的编钟发声，音调相同
B . 钻木取火时木头内能不变
C . 小孔成像是光的直线传播现象
D . 使用辘轳提水可以省功
5.某建筑工人用 300N的拉力、在 25s内将重力为 800N的水泥利用滑轮组匀速提高 4m ， 如图所示，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为 400N ， 若不计摩擦和绳重，下列结论不正确的是（ ）
A . 动滑轮的重力为100N
B . 工人做功的功率为48W
C . 若机械效率为 90% ， 则提升的物重为900N
D . 使用此滑轮组能匀速提起重为 1100N的物体
6.甲吊车电动机比乙吊车电动机的效率高，当它们分别匀速提升物体时，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 . 甲吊车的电动机做功较快
D . 甲、乙两吊车做相同的有用功，乙耗电多
7.用如图所示的装置提升所受重力为800N的物体A，在卷扬机对绳子的500N的拉力F作用下，物体A在5s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A . 滑轮组中定滑轮的作用是省力
B . 拉力F所做功为1000J
C . 滑轮组所做有用功的功率为640W
D . 滑轮组的机械效率为80%
8.在如图所示斜面上，用100N的拉力将重为400N的物体由底端匀速拉到斜面顶端，下列计算结果错误的是（ ）
A . 拉力做功2000J
B . 额外功是400J
C . 机械效率80%
D . 斜面对物体摩擦力100N
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.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.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
4.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（ ）
A . 甲种方法克服重力做功多
B . 甲种方法更省力
C . 两种方法机械效率相等
D . 两种情况下，货物机械能都增加
5.小红看见邻居正在修建楼房，她通过交流了解到：质量为80kg的工人站在水平地面上，利用如图所示的滑轮组，在20s的时间内将重900N的红砖匀速提升到6m高的地方供砌墙用，滑轮组中大滑轮重120N，小滑轮重60N。忽略绳重和机械之间的摩擦。小红计算的结果中正确的是（ ）

A . 工人对水平地面的压力为800N
B . 绳子端运动的速度为0.6m/s
C . 20s内工人做的额外功为720J
D . 若提升重240N的红砖，滑轮组的机械效率为80%
6.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.如图所示，物重 G为 600N ， 用滑轮组将重物匀速提升 5m ， 所用拉力 F为 250N ， 则拉力所做功为 ________ ，滑轮组的机械效率为 ________ 。
2.房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为 ________ 。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有： ________ （填写番号）①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力。
3.小杰和小华在科技馆里看到一种升降座椅，它由滑轮组控制升降，其简化图如图所示。已知座椅和动滑轮总重为150N，小华在10s内将小杰匀速拉高2m，小华拉力的功率为150W（不计绳重和摩擦），则小杰的体重为 ________ N，该滑轮组的机械效率为 ________ 。
4.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 ________ 。
5.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 ________ 。
四、实验探究题
1.小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验：
（1） 他们按照如图所示的顺序进行实验，其中甲、乙实验用的是同一滑轮组．在实验过程中，应 ________ 拉动弹簧测力计．
（2） 他们记录的数据如表所示，丙实验中滑轮组的机械效率为 ________ ．
（3） 对比分析实验甲、乙，可得出：同一滑轮组，提升的钩码 ________ ，机械效率越高．
2.如图-甲，一人正用轮椅推着他年迈的母亲，通过无障碍通道进入单元楼。为了解在通道上推轮椅所用力的大小，小红和小华来到该处进行探究。
（1） 他们首先选用实验室小车，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为3.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并进行 ________ ，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为0.4N；
③他们让小车沿斜面向上运动1m，测得小车升高的高度为10cm，此过程中斜面的机械效率为 ________ ；
（2） 他们又选用另一辆车轮与轮椅相同材质、花纹的小车，逐渐添加车载重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出小车从A点到B点拉力所做的功W 1；竖直向上将装货的小车从水平地面匀速提升到B点所做的功W 2 ， 建立如图丙所示的平面直角坐标系，作出W 1和W 2与小车总重G的关系图像，分别如中的线段a和b
①用该斜面提升物体时的机械效率与物重 ________ （选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为75kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，推力的大小为 ________ N。（g取10N/kg）
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.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.为了方便残疾人乘公交，公交公司专门购置了无障碍公交车，电动轮椅通过斜面进入无障碍公交车简图如图甲，斜面长0.9m，高20cm，乘车时，连同轮椅共80kg的乘客要用200N的牵引力让轮椅匀速进入公交中，进入公交后继续向前行驶一段距离到达轮椅停泊点，整个过程中，轮椅行驶的路程、牵引力与时间的关系如图乙、丙所示，求：
（1） 斜面上行驶的有用功；
（2） 斜面的机械效率；
（3） 进入公交后轮椅水平行驶的功率。
4.某款纯电新能源汽车进行道路测试，以72km/h的速度匀速直线行驶，共持续行驶10min，行驶时汽车所受阻力为600N，其电动机工作的效率为80%。求：
（1） 汽车行驶的路程s；
（2） 汽车牵引力做的功W 牵；
（3） 电动机消耗的电能W 电。
5.图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当使用这个装置提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。
（1）求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA；
（2）求动滑轮受到的重力G动；
（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，求此时滑轮组的机械效率η。（计算结果保留数）
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.在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组．某次将总重G为400N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时10s，卷扬机提供的拉力F为250N．求在此过程中：
（1） 有用功；
（2） 拉力F的功和功率；
（3） 滑轮组的机械效率．
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.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.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”）．
实验次序
钩码总重G/N
钩码上升高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
绳子自由端移动距离s/m
机械效率
甲
1.0
0.1
0.5
0.3
67%
乙
2.5
0.1
1.0
0.3
83%
丙
1.0
0.1
0.5
0.4
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%