第四节　机械效率 第一课时 机械效率2026人教版（2024）初中物理8年级下册第十二章同步习题课件（含答案）

第十二章　简单机械第4节　机械效率第１课时　机械效率1.(新独家原创)周末,小马同学将装有饮用水的水桶由水站扛回到三楼家中,关于小马所做的功,下列说法正确的是(　　)A.对饮用水所做的功是有用功B.对饮用水所做的功是额外功C.对水桶所做的功是有用功D.克服自身重力所做的功是总功A解析　小马同学将装有饮用水的水桶由水站扛回到三楼家中,对饮用水所做的功是有用功;对水桶做的功和克服自身重力所做的功是额外功,有用功与额外功的总和为总功。2.如图,斜面长s=60 cm,高h=20 cm。用弹簧测力计拉着重为6 N的物体从斜面底端沿斜面向上做匀速直线运动至顶端,弹簧测力计的示数为2.5 N。在此过程中,拉力做的有用功是　　　　    J,总功为　　　　    J,额外功为　　　　    J,物体受到的支持力做功为　　　　    J。对上述数据进行分析可以得出:使用斜面　　　　    (选填“能”或“不能”)省功。1.21.50.30不能解析　拉力做的有用功W有用=Gh=6 N×0.2 m=1.2 J;做的总功W总=Fs=2.5 N×0.6 m=1.5 J;做的额外功W额外=W总-W有用=1.5 J-1.2 J=0.3 J。物体受到的支持力的方向垂直斜面向上,物体在这个方向上没有移动距离,故支持力没有做功。由分析数据可知,使用任何机械都不能省功。3.(2024广东徐闻期末)下列关于机械效率的说法正确的是 (　　)A.越省力的机械,机械效率越高B.做功越快的机械,机械效率越高C.做有用功越多的机械,机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高D解析　物理学中,将有用功跟总功的比值叫作机械效率,因此有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高。故选D。4.(教材习题变式)(2024湖北武汉硚口期末)用一个动滑轮在5 s内将一重为300 N的物体匀速向上提起3 m,拉力为200 N。下列说法错误的是 (　　)A.拉力的功率为120 WB.动滑轮的机械效率为75%C.拉力做的有用功为900 JD.绳端移动的距离为6 mA解析　由题意可知,使用动滑轮提升物体时,绳端移动的距离s=2h=2×3 m=6 m,拉力做的总功W总=Fs=200 N×6 m=1 200 J,拉力的功率P= = =240 W,有用功W有用=Gh=300 N×3 m=900 J,则动滑轮的机械效率η= = =75%,故A错误,符合题意。5.(跨学科·物理学与工程实践)起重机在我国基础建设中发挥了重要的作用。如图a所示是一台正在建筑工地作业的起重机,起重机吊臂上的滑轮组(如图b所示)将质量为4.5×104 kg的重物竖直匀速提高20 m,拉力F的大小为3×105 N,所用时间为5 min,g取10 N/kg。求:(1)拉力F所做的功;(2)拉力F做功的功率;(3)在此过程中滑轮组的机械效率。解析　(1)由题图b可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,绳子自由端移动的距离为s=nh=3×20 m=60 m,拉力F所做的功为W总=Fs=3×105 N×60 m=1.8×107 J;(2)拉力F做功的功率P= = =6×104 W;(3)拉力做的有用功为W有用=Gh=mgh=4.5×104 kg×10 N/kg×20 m=9×106 J,在此过程中滑轮组的机械效率η= = =50%。6.(新课标·科学推理)(2024河南中考,11,★☆☆)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是 (　　)A.甲做的有用功多B.乙做的总功多C.甲做总功的功率大D.乙所用装置的机械效率小C解析　把质量相等的货物提升到同一平台,由W有=Gh=mgh可知,两个装置做的有用功相同,A错误;由于不计绳重及滑轮的摩擦,甲克服动滑轮的重力做额外功,乙不做额外功,由W总=W有+W额可知,甲做的总功多,B错误;做功时间相同,由P= 可知,甲做总功的功率大,C正确;由η= 可知,乙所用装置的机械效率大,D错误。7.(2023辽宁营口中考,12,★★☆)(多选)如图所示,重100 N的物体A在F=10 N的拉力作用下,3 s 内沿水平地面匀速直线运动了1.5 m,不计绳和滑轮自重,滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是 (　　)A.绳自由端移动的速度为1 m/sB.在此过程中所做的额外功为15 JC.物体与地面间的滑动摩擦力为18 ND.拉力F增大时,物体A受到地面的摩擦力一定变大AC解析　由题图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,绳自由端移动的速度为v= = = = =1 m/s,故A正确;拉力做的总功W总=Fs=10 N×3 m=30 J;在此过程中所做的额外功为W额=W总(1-η)=30 J×(1-90%)=3 J,故B错误;有用功为W有=W总η=30 J×90%=27 J,则物体与地面间摩擦力f= = =18 N,故C正确;由于地面的粗糙程度不变,且物体A对地面的压力大小不变,故当拉力F增大时,物体A受到地面的摩擦力大小不会变,故D错误。8.(2023安徽合肥包河一模,7,★☆☆)利用如图所示的轻质杠杆提升钩码,已知钩码总重G为1.0 N,利用弹簧测力计将杠杆缓慢拉至图中虚线位置,钩码上升高度为0.1 m,弹簧测力计竖着向上移动的距离为0.5 m,在此过程中,弹簧测力计示数如图所示。则在上述过程中,该杠杆的机械效率为　　　    。　40%解析　由图可知,弹簧测力计读数为0.5 N,有用功W有=Gh=1 N×0.1 m=0.1 J,总功为W总=Fs=0.5 N× 0.5 m=0.25 J,则机械效率为η= = =40%。9.(2024河南新野期末,21,★★☆)在美丽乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材。如图所示,工人在搬运装有健身器材的箱子时,使用长木板制作了一个长为3 m的斜面,沿斜面将质量为100 kg的箱子匀速推到0.9 m高的车厢内,整个过程用时6 s,推力F始终为400 N,方向与箱子运动方向保持一致,g取10 N/kg。求:(1)斜面的机械效率;(2)箱子在斜面上受到的摩擦力的大小;(3)工人做功的功率。解析　(1)整个过程中推力做的有用功为W有=Gh=mgh=100 kg×10 N/kg×0.9 m=900 J,工人所做的总功W总=Fs=400 N×3 m=1 200 J,则斜面的机械效率为η= = =75%;(2)利用斜面推动箱子的过程中,所做的额外功为W额=W总-W有=1 200 J-900 J=300 J,则摩擦力的大小为f= = =100 N;(3)工人做功的功率P= = =200 W。方法总结　计算物体与斜面间摩擦力的方法第1步:计算有用功W有=Gh;第2步:计算总功W总=Fs;第3步:计算额外功W额=W总-W有;第4步:计算摩擦力f = 。10.(新课标·科学论证)如图所示,关于机械是否省力、省功以及机械效率的辩论,你支持哪一方的说法?不支持另外一方的原因是什么?解析　由功的原理可知,使用任何机械都会不可避免地做一些额外功,所以使用机械时不能省功,使用机械时的机械效率比直接做功时的机械效率低,因此支持乙的说法。