初中物理人教版八年级下册12.3 机械效率课堂检测

第十二章  简单机械

第3节  机械效率

1．（2017秋·苏州期中）甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些

水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是

A．甲提水桶做的功都是有用功

B．乙提水桶做的功都是有用功

C．甲提水桶对桶做的功是额外功

D．乙提水桶对桶做的功是额外功

【答案】C

【解析】甲同学的目的是提水，所以对水做的功是有用功，但是对桶又不得不做功，则对桶做的是额外功．乙同学的目的是提桶，所以对桶做的功是有用功，但是对水又不得不做功，则对水做的是额外功．故选C．

2．（马尾区期末）小明和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为10 kg的大米，从一楼爬到三

楼，爸爸用时较短，则小明与爸爸所做的

A．有用功相等

B．总功相等

C．总功率相等

D．有用功和总功的比值相等

【答案】A

3．（2017春·抚松县期末）关于机械效率，下列说法正确的是

A．有用功越大，机械的机械效率就越高

B．额外功越大，机械的机械效率就越低

C．总功越大，机械的机械效率就越低

D．有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高

【答案】D

4．（2017春·永新县期末）下列说法中正确的是

A．机械效率越高，机械做功一定越快

B．做功越多的机械，机械效率一定越高

C．做功越快的机械，功率一定越大

D．功率越大的机械做功一定越多

【答案】C

【解析】AB、机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率大，做功不一定多，故AB错误．C、功率是表示做功快慢的物理量，做功快，说明功率大，故C正确；D、功率是表示做功快慢的物理量，做功快，不一定做功多，故D错．故选C．

5．（2016春·广饶县期末）已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正

确的是

A．甲机器一定比乙机器省力

B．甲机器一定比乙机器省距离

C．甲机器做的有用功一定比乙机器多

D．以上说法都不对

【答案】D

【解析】机械效率是有用功与总功的比值，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，乙机器的机械效率高只能说明乙机器中有用功占总功的比例大，并不能说明甲机器一定比乙机器省力，一定比乙机器省距离，做的有用功一定比乙机器多．故选D．

6．（2017·河南模拟）某实验小组分别用图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的

重物，上升相同的高度．不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是

A．甲图更省力，两图机械效率相同

B．甲图更省力，而且机械效率高

C．乙图更省力，两图机械效率相同

D．乙图更省力，而且机械效率高

【答案】C

7．（2017·无锡一模）如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组，在5 s内将重为100 N的物体G匀速提升2 m，

每个滑轮的重均为10 N．不计绳重及摩擦，此过程中

A．F甲小于F乙

B．甲的机械效率小于乙的机械效率

C．F甲做的功小于F乙做的功

D．F甲做功的总功率等于F乙做功的总功率

【答案】D

【解析】A、不计绳重及摩擦，拉力，n甲=2，n乙=3，又因为物重均为100 N，动滑轮重均为10 N，所以绳子受的拉力：F甲>F乙，故A错误；B、因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为，所以滑轮组的机械效率相同，即η甲=η乙．故B错误；C、不计绳重及摩擦，拉力做的功：

，

．所以W甲=W乙．故C错误；D、因为两次所做的功W甲=W乙=220 J，由功率公式得：，，则P甲=P乙，故D正确．故选D．

8．（仪征市期中）甲、乙两人用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的（a）、（b）两个滑轮组，

把相同物体提升了相同的高度，则两滑轮组的效率ηa和ηb及甲、乙两人所用的力F甲和F乙的比分别是（不计摩擦及绳重）

A．2:3  2:3  B．3:2  3:2

C．1:1  2:3  D．1:l  3:2

【答案】D

9．（朝阳区模拟）下列说法中正确的是

A．机械效率大的功率一定大

B．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大

C．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大

D．利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功

【答案】D

【解析】A、机械效率是指有用功占总功的比值，功率等于功与时间的比值．二者是两个不同的物理量，机械效率大的功率不一定大，故A错误；B、机械效率是指有用功占总功的比值，机械做功时，做的有用功越多，机械效率不一定越大，故B错误；C、功率等于功与时间的比值，不知道做功的多少，工作时间越短，功率不一定越大，故C错误；D、由功的原理可知，利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功，故D正确．故选D．

10．（2017·泰兴市校级三模）如图所示，在大小为1 000 N的拉力F作用下，滑轮组将1 800 N的重物匀速提升了0.5 m，设滑轮组摩擦不计．则在此过程中

A．做的有用功是500 J

B．做的总功是1 500 J

C．滑轮组的机械效率是90%

D．若减缓重物的提升速度，滑轮组的机械效率会相应的减小

【答案】C

11．（抚顺县一模）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，绳子受的拉力分别

为F1、F2，保持甲、乙两绳自由端的速度相同，把相同的物体匀速提升相同的高度．若不计绳重及轴处摩擦，下列说法正确的是

A．F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同

B．F1和F2大小不相等，F1和F2的功率相同

C．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间相同

D．绳子自由端移动的距离相等，F1和F2做的功相同

【答案】A

12．（2017春·西陵区期末）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，

改进后与改进前相比较

A．额外功减少，总功增多

B．有用功不变，总功减少

C．功率变大，机械做功更多

D．机械效率提高，机械做功加快

【答案】B

【解析】机械效率提高，说明有用功在总功中占的比值大．滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度，物重不变，物体升高的高度不变，有用功不变．因为有用功在总功中占的比值大，有用功不变，所以总功减少，额外功减少．所以选项A错，选项B正确．功率大指机械做功快，跟机械做功多少没有直接的关系，所以选项C错误．机械效率高指有用功在总功中占的比值大，机械做功快指机械功率大，机械效率和机械功率没有直接的关系．所以选项D错误．故选B．

13．（2017春·丰城市期末）如图所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所用的拉

力F1=F2，比较两拉力所做的功W1、W2及两滑轮组的机械效率η1、η2，则有

A．W1>W2，η1<η2 B．W1<W2，η1<η2

C．W1=W2，η1=η2 D．W1<W2，η1>η2

【答案】D

14．（2017·天津一模）在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉

的过程中，如果斜面的机械效率为η，则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是

A．F（1–η）         B．

C．         D．

【答案】C

【解析】人对物体所做的总功：W总=FL，人对物体所做的有用功：W有=Gh；∵W总=W有+W额，∴W额=W总–W有=FL–Gh，∵W额=fL，∴摩擦力：，故B正确，但不符合题意，C错误，符合题意；人对物体所做的总功：W总=FL，∵，∴W有用=W总×η=FLη，∵W总=W有+W额，∴W额=W总–W有=FL–FLη，∵W额=fL，∴摩擦力：，故A正确，但不符合题意；人对物体所做的有用功：W有=Gh；∵，∴，∵W总=W有+W额，∴W额=W总–W有=，∵W额=fL，∴摩擦力：，故D正确，不符合题意．故选C．

15．（高邮市一模）如图所示，工人师傅用600 N的力沿着4 m长的斜面，将重1 200 N的油桶匀

速推到高1.5 m的车上，则下列说法正确的是

A．利用斜面是为了省功

B．工人师傅做功900 J

C．油桶在斜面滚动的摩擦力为600 N

D．把油桶滚上去而不是推上去，是为了提高斜面机械效率

【答案】D

16．（2017秋·辽阳期末）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

【答案】B

【解析】根据功的原理，Fs=Gh，挑着物体上山时，做功不变，山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是增大距离s，减少F，省力，故ACD错误，B正确．故选B．

17．（2017春·薛城区期末）如图所示，斜面长10 m，高4 m，用沿斜面方向的推力F，将一个质量为50 kg

的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦力做功500 J（g取10 N/kg），下列说法正确的是

A．机械效率为80% B．F=300 N

C．摩擦力为100 N D．条件不足无法计算

【答案】A

18．（澄城县校级期中）如果不考虑摩擦，使用简单机械

A．一定可以省力

B．可以省功

C．可以提高机械效率

D．以上说法都不对

【答案】C

【解析】A、使用简单机械不一定是为了省力，有时为了省距离；B、使用任何机械都不能省功；C、多数机械在使用中要克服摩擦力做功（即额外功），所以在不考虑摩擦的情况下，可以提高机械效率；故选C．

【点睛】考查增大和减小机械效率的方法：在有用功一定时，减小额外功可以提高机械效率；在额外功一定时，增大有用功可以提高机械效率；在总功一定时，可增大有用功，减小额外功来提高机械效率．

19．（2017·云龙区校级三模）用如图所示滑轮组提起重300 N的货物，人所用的拉力为200 N，绳子的自

由端被拉下1 m，在此过程中，下面说法不正确的是

A．人用的拉力所做的总功为200 J

B．滑轮组提升货物所做的有用功为100 J

C．额外功为50 J

D．滑轮组的机械效率为75%

【答案】B

20．（潍坊一模）如图所示，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力

做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙（不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是

A．P甲=P乙  η甲=η乙 B．P甲<P乙  η甲>η乙

C．P甲<P乙  η甲<η乙 D．P甲>P乙  η甲>η乙

【答案】B

【解析】不计绳重与摩擦，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度h时，甲图是定滑轮，拉力做的功为克服物体重力做的功W甲=Gh，乙图是动滑轮，拉力做的功为克服物体重力和动滑轮重力做的功，W乙=（G+G动）h，因为、所用的时间相同，所以P甲<P乙；因为甲乙两装置所做的有用功相等，甲做的总功少、乙做的总功多，所以由可知，甲的机械效率大、乙的机械效率小，即η甲>η乙，可见ACD错、B正确．故选B．

21．（2017春·城关区校级期末）某机械的机械效率为80%，使用它做400 J的有用功，需同时做         J

的额外功．

【答案】100

【解析】由得：；W额=W总–W有=500 J–400 J=100 J．

22．（2017·芜湖模拟）如图，甲、乙杠杆的质量和长度均相同．分别使用甲乙杠杆将物体A提升相同的高

度，则在工作过程中，甲、乙杠杆的机械效率相比η甲       η乙（选填“>”、“=”或“<”）．

【答案】<

23．（2017·禄丰县校级模拟）用图甲、乙两种方式匀速提升重为100 N的物体，已知滑轮重20 N，绳

重和摩擦力不计．则手的拉力F甲        F乙；机械效率η甲       η乙（选填“<”、“=”或“>”）．

【答案】>  >

【解析】绳重和摩擦力不计，由定滑轮的使用特点可知：F甲=G；由动滑轮的使用特点可知：；一般情况下，动滑轮重小于物重，因此F甲>F乙．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，乙图，要克服动滑轮的重力做额外功，所以使用动滑轮做的总功多，由可知，动滑轮的机械效率低，即η甲>η乙．

24．（2017·广东模拟）斜面也是一种简单机械．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，斜

面高为1 m，长为3 m，工人用400 N沿斜面方向的力将重为900 N的箱子推到车上．在这过程中工人做的总功是       J，此斜面的机械效率是       ，重物移动过程中的摩擦力是       N．

【答案】1 200  75%  100

25．（2017·姑苏区校级二模）学校的物理兴趣小组在“探究滑轮组的机械效率”时设计了如图所示的实验

装置，钩码总重6 N，由图可知，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的拉力为       N，钩码4 s内上升0.2 m，上升过程中钩码的机械能        （填“变大”、“变小”或“不变”），该滑轮组的机械效率为       （保留一位小数）．

【答案】2.4  变大  83.3%

【解析】由图知，测力计的分度值为0.2 N，所以测力计的示数为2.4 N．弹簧测力计匀速拉动钩码上升，钩码的质量不变，速度不变，故动能不变；高度增加，故重力势能增大，所以机械能变大；因为由3段绳子承担物重，所以s=3h，．

26．（2017·营口二模）如图所示，重500 N的物体与地面间的摩擦力为144 N，为使物体匀速移动6 m，

必须在绳的自由端加60 N的水平拉力．那么拉力做的有用功是           J，此滑轮组的机械效率为       ．

【答案】864  80%

27．（2017·昆山市一模）小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为5 N

的硬棒，他将棒的一端固定，把重为15 N的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了10 cm，则小明作用在杠杆上的拉力是       N，此过程中杠杆的机械效率是       ．

【答案】10  75%

【解析】15 N的物体和5 N杠杆的重作用在杠杆中点上，动力竖直作用在杠杆的末端，动力臂是阻力臂的2倍，所以动力是阻力的二分之一，所以．使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的2倍，有用功：W有=Gh=15 N×h，总功：W总=Fs=10 N×2h，机械效率：．

28. （营口一模）如图甲所示，用弹簧秤将重为3.9 N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端，则物块所

受拉力为         N，已知斜面的高为2 m，长为4 m，则拉力做功为          J，斜面的机械效率为       ．若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5 m，当其机械效率与斜面相同时，竖直向上的拉力为       N，该过程所做的额外功为       J．

【答案】2.6  10.4  75%  1.73  0.65

29．（2017·潍坊一模）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中

（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上       拉动弹簧测力计．
（2）第二次实验中，2 s内钩码上升的高度为0.1 m，则它运动的速度为       m/s．
（3）第三次实验中，绳端移动的距离为       m，滑轮组的机械效率为       ．
（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功W有1       W有2，滑轮组的机械效率η1       η2（两空均选填“>”“=”或“<”）．由此可知，可采用            的方法来提高滑轮组的机械效率．

【答案】（1）匀速  （2）0.05  （3）0.45  80%  （4）<  <  增加物重

（4）根据第1次和第2次数据可知，有用功分别为：W有1=G1h1=4 N×0.1 m=0.4 J；W有2=G2h2=6 N×0.1 m=0.6 J；所以，W有1<W有2；总功分别为：W总1=F1s1=1.8 N×0.3 m=0.54 J；W总2=F2s2=2.5 N×0.3 m=0.75 J；机械效率分别为：；；两次所用滑轮组相同，但第二次物重大于第1次物重，机械效率也大于第一次的机械效率，所以可得：使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率．

30．（武城县二模）用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表．

（1）沿斜面拉动物体时，应使其做       运动．
（2）根据图中测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为        %．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，       越小，机械效率越大．
（3）第1次实验中，木块所受摩擦力为        N．

【答案】（1）匀速直线  （2）95.2  摩擦力  （3）0.43

（3）由第1次实验的数据可知，沿斜面拉木块做的有用功W有=Gh=4 N×0.15 m=0.6 J，拉力做的总功W总=Fs=1.1 N×0.9 m=0.99 J，则额外功W额=W总–W有=0.99 J–0.6 J=0.39 J，由W额=fs得，木块所受摩擦力．

31．（2017·埇桥区二模）如图所示，斜面长L=10 m，高h=4 m．用沿斜面方向的拉力F，将一个重物G为

100 N的物体由斜面底部匀速拉到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做功100 J，求：
（1）拉力F的大小；
（2）斜面的机械效率；
（3）我们知道，使用任何机械都不能省工，若摩擦力为f，请根据功的原理推导．

【答案】（1）50 N  （2）80%  （3）推导过程见解析

【解析】（1）有用功：W有=Gh=100 N×4 m=400 J，
拉力做的总功：W总=W有+W额=400 J+100 J=500 J，
由W=Fs可得，拉力的大小；
（2）斜面的机械效率：；
（3）因拉力做的总功等于克服物体重力做的有用功加上克服摩擦力做的额外功，
所以，W总=W有+W额，即FL=Gh+fL，整理可得：．

32．（营口二模）一辆汽车不慎陷入泥坑，司机用如图所示的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，

水平拉力F是1×104 N，汽车沿水平方向匀速移动了4 m，滑轮组的机械效率为80%．求：
（1）拉力F做的总功．
（2）有用功为多大？

【答案】（1）1.2×105 J  （2）9.6×104 J