2023教科版八年級(jí)下學(xué)期物理練習(xí)-第十一章機(jī)械效率

第十一章機(jī)械與功

4.機(jī)械效率

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練

知識(shí)點(diǎn)1有用功和額外功

1.（2022江西余江月考）上物理課前，小明幫助老師用提籃把物理

實(shí)驗(yàn)器材從一樓送到三樓教室，下列關(guān)于小明做功的說(shuō)法中正確的

是（）

A.對(duì)提籃做的功是有用功

B.對(duì)物理器材所做的功是額外功

C.對(duì)物理器材所做的功是有用功

D.對(duì)物理器材所做的功是總功

2.【教材變式?P86圖片改編】（2022山東曹縣月考）如圖所示，

小明用三種方法把重170N的沙子勻速提到三樓去。根據(jù)圖中所提

供的信息，以下說(shuō)法正確的是（）

—

3m

l

t

3m

—

!

m

38al沙子重170N桶重20N

l體重400N口袋重5N

v

動(dòng)滑輪重10N

A.三種方法所做的有用功相同

B.第②種方法所做的額外功最大

C.第②種方法做的有用功最大

D.第③種方法做的總功最大

知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械效率

3.（2022四川江油八校聯(lián)考）下列說(shuō)法中正確的是（)

A.機(jī)械效率越高，機(jī)械越省力

B.機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越多

C.功率越大的機(jī)械做功一定越多

D.有用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械效率一定越高

4.（2022江蘇揚(yáng)州中考）在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的活動(dòng)中，裝置如

圖所示，欲使所測(cè)機(jī)械效率提高，下列措施可行的是（）

A.轉(zhuǎn)軸加潤(rùn)滑油

B.增加提升高度

C.增大提升速度

D.減小物體質(zhì)量

5.（2022湖南永州中考）如圖所示，用/=12N的拉力豎直向上勻速

提升木塊，2s內(nèi)木塊升高的高度為0.1m,木塊重力G=30N,在此

過(guò)程中下列判斷正確的是（）

耶

；；

A.拉力廠做功為1.2J

B.滑輪組做的有用功為3J

C.滑輪組機(jī)械效率為40%

D.拉力廠做功的功率為0.6W

6.（2022重慶中考B卷）如圖所示，是工人用滑輪組提升貨物的情

景。當(dāng)他用大小為200N的拉力拉動(dòng)輕繩，可勻速提升重為360N

的貨物Ao則動(dòng)滑輪重為N,這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率

為%o（忽略一切摩擦力）（g=10N/kg）

7.【跨學(xué)科?物理與生活】（2021四川廣安中考改編）學(xué)校旁老舊

小區(qū)正在改造施工。工人用如圖所示的裝置將質(zhì)量為120kg的建筑

材料勻速提升了6m,用時(shí)10s。在此過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力

為F,滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取10N/kgo則滑輪組做的有用

功為J,額外功為J,拉力/為N,拉力F

的功率為WO

知識(shí)點(diǎn)3測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率

8.1學(xué)科素養(yǎng)?科學(xué)探究】實(shí)驗(yàn)小組把兩個(gè)滑輪分

別作為定滑輪和動(dòng)滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)量的

鉤碼進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表所示：

實(shí)驗(yàn)鉤碼所受的提升高拉力繩端移動(dòng)的機(jī)械效

次數(shù)重力G/N度h/m/7N距離s/m率〃

12.00.11.00.366.7%

24.00.11.80.374.1%

36.00.12.50.3

(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出滑輪組的繞繩方法。

(2)實(shí)驗(yàn)序號(hào)3中，滑輪組的機(jī)械效率片o

(3)分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼，鉤碼

越重，滑輪組的機(jī)械效率(選填“越高”“越低”或“不

變”)。

(4)有同學(xué)認(rèn)為拉動(dòng)細(xì)繩的過(guò)程中不太方便讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),

應(yīng)靜止時(shí)再讀數(shù)。經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們認(rèn)為他的想法不正確，因?yàn)樗?/p>

沒(méi)有考慮到對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。

9.(2022四川東坡期末)如圖所示，小汽車通過(guò)滑輪組從豎直礦井

中提升礦石，礦石以0.5m/s的速度勻速上升8s,已知礦石重2700

N,動(dòng)滑輪重300N,不計(jì)繩的重力及摩擦，求該過(guò)程中：

(1)汽車所受拉力的大??；

(2)汽車所做的有用功；

(3)滑輪組的機(jī)械效率。

能力提升全練

10.（2022河北中考，18,俄）在老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪

組將重380N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對(duì)繩子

的拉力為200N,建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m,不計(jì)繩重及摩擦。

此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.動(dòng)滑輪所受重力為10N

B.滑輪組所做的有用功為2000J

C.工人所用拉力的功率為380W

D.滑輪組的機(jī)械效率為95%

11.（2022湖南常德中考，15,倘）如圖所示，用兩滑輪采用不同

的繞繩方法，將同一重物勻速提升相同的高度（不計(jì)繩重和摩擦），

下列說(shuō)法中正確的是（）

6山

A.FI>F2,B移動(dòng)距圖多

B.F1<F2,B移動(dòng)距離多

C.B所做的額外功多

D.兩裝置的機(jī)械效率相同

12.（2021湖南衡陽(yáng)中考，15,成）（多選）如圖所示，一位同學(xué)

用滑輪組拉著重450N的物體A,使它5s內(nèi)在水平地面上勻速前進(jìn)

1m,水平拉力/=75N,若物體與地面的摩擦力是物重的0.2倍，下

列說(shuō)法正確的是（）

A.他做的總功是150J

B.他做的有用功是450J

C.拉力做功的功率是15W

D.該滑輪組的機(jī)械效率是60%

13.（2021江蘇南京中考，14,留）用定滑輪勻速提升質(zhì)量為10kg

的物體，所用的拉力為110N,物體在2s內(nèi)升高0.5mo此過(guò)程中

的有用功是J,定滑輪的機(jī)械效率是%,拉力的功

率是Wo（g取10N/kg）

14.（2020四川達(dá)州中考,30,通）如圖所示，工人師傅用150N

的力，使物體A在1min內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了12m,此時(shí)物體

A受到水平向左的拉力為240No在此過(guò)程中物體A移動(dòng)的速度

是m/s,工人師傅拉繩子的力做功的功率是W,該

裝置的機(jī)械效率『0當(dāng)物體A的速度增大到0.5m/s時(shí)，

物體A受到的摩擦力是No

15.（2022河北邢臺(tái)開(kāi)元中學(xué)月考，20,*如圖所示，不計(jì)繩重和

摩擦。滑輪組在勻速提升150N重物時(shí)，機(jī)械效率為60%,重物上升的

速度為10cm/s,繩端拉力F為N,拉力功率為Wo

如果提升重物質(zhì)量增加，那么滑輪組的機(jī)械效率將（選填

，，變大”，，變小”或，，不變”）。

16.（2022湖南長(zhǎng)沙中考，15,做?）用如圖所示的電動(dòng)起重機(jī)將

3000N的貨物提高4m,起重機(jī)對(duì)貨物做的有用功是J；它

的電動(dòng)機(jī)功率為3000W,此過(guò)程用時(shí)10s,起重機(jī)的機(jī)械效率

為%;若減小動(dòng)滑輪的重力，起重機(jī)的機(jī)械效率將

變o

II

%

6

17.（2022江西贛州經(jīng)開(kāi)區(qū)月考，16,俄）如圖所示，用豎直向上

的拉力/勻速拉動(dòng)一根較長(zhǎng)的質(zhì)地均勻杠桿，使重為18N的物體緩

慢升高0.1m,拉力/大小為8N,拉力/作用點(diǎn)上升的高度為0.25

m,不計(jì)阻力，則該杠桿的機(jī)械效率為o若把物體從A點(diǎn)

移至3點(diǎn)，并將物體仍提升相同高度，則杠桿的機(jī)械效率

將（選填“變大”“不變”或“變小”）。

18.【學(xué)科素養(yǎng)?科學(xué)探究】（2020湖南岳陽(yáng)中考，20,通）“測(cè)

滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)物重物體上升拉力繩子自由端移機(jī)械效

次數(shù)G/N高度h/m77N動(dòng)距離5/m率〃

140.12.00.366.7%

250.10.369.4%

360.12.60.3

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿豎直向上的方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。

(2)第2次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示為No

(3)第3次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率是o(保留一位小數(shù))

(4)如果用這個(gè)滑輪組提升7N的重物，則它的機(jī)械效率可能

是(選填序號(hào))。

A.60%B.70%C.80%

19.(2022江蘇蘇州中考,24,線)用如圖所示的滑輪組將重為300

N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10so

(1)若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對(duì)繩的拉力F；

(2)實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N,人的拉力做功400J,求滑輪組的機(jī)

械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功。

素養(yǎng)探究全練

20.【科學(xué)思維】小雨同學(xué)家裝修新房，看到工人師傅使用如圖所示

的一種自制的簡(jiǎn)易起重裝置向樓上吊裝笨重的裝修材料，感覺(jué)該裝

置簡(jiǎn)單易制、方便快捷，大大減少了工人搬運(yùn)材料的勞動(dòng)強(qiáng)度。小

雨觀察到電動(dòng)機(jī)的輸出功率為800W,將兩袋(每袋質(zhì)量50kg)水

泥勻速提升到10m高的4樓需要用時(shí)15So假設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率

恒定不變。請(qǐng)幫小雨完成下列問(wèn)題：(g=10N/kg)

(1)此次吊裝過(guò)程中繩子自由端移動(dòng)的速度是多大；

(2)電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力多大；

(3)該滑輪組的機(jī)械效率多大。

T

10m

21.【科學(xué)思維】質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨

物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變化的圖像如圖乙，不計(jì)繩

重及摩擦(g=10N/kg)。問(wèn)：

(1)若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m,作用在鋼繩上

的拉力為400N,拉力的功率是多大；

(2)動(dòng)滑輪受到的重力；

(3)該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時(shí)，若要工人不被拉離

地面，此滑輪組機(jī)械效率最大值是多少。

答案全解全析

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練

1.C小明的目的是將物理器材送到三樓教室，對(duì)物理器材做的功為

有用功，對(duì)提籃做的功為額外功。

2.A三種方法所做的有用功為提升沙子做的功，由于提升的沙子重

相同、提升高度相同，根據(jù)〃有用=6沙。可知，三種方法所做的有

用功相同，A正確，C錯(cuò)誤；第一種方法做的額外功為克服人的重

力和桶的重力做的功，所做的額外功最大，B錯(cuò)誤；第三種方法做

的總功最小，D錯(cuò)誤。

3D機(jī)械效率的高低與機(jī)械是否省力、做功多少無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤;

功率越大的機(jī)械做功越快，由于做功時(shí)間未知，做功不一定多，C

錯(cuò)誤；機(jī)械效率反映了有用功在總功中所占的比例，比例越大，機(jī)

械效率一定越高，D正確。

4.A轉(zhuǎn)軸加潤(rùn)滑油可以減小摩擦，提高機(jī)械效率；減小物體質(zhì)量，

有用功減小，機(jī)械效率也減小；增加提升高度、增大提升速度，與

機(jī)械效率無(wú)關(guān)。

5.B滑輪組做的有用功W行用=G/i=30NxO.lm=3J,繩子的有效股數(shù)

n=3,繩子自由端移動(dòng)的距離s=〃/?=3xO.lm=0.3m,拉力做的總功W

總=外=12NxO.3m=3.6J,拉力廠的功率。=2^=%=1.8W,滑輪組的

t2s

機(jī)械效率片沙=白=83.3%。

“總3.6J

6.答案4090

解析由圖可知，繩子的有效股數(shù)〃=2,忽略一切摩擦力，吟（G

物+G動(dòng)），動(dòng)滑輪重G動(dòng)=2廣G物=2x200N-360N=40N?；喗M的機(jī)

W有用GhG360N

械效率n=90%o

W{.Fs2F2X200N

7.答案72001800750900

解析建筑材料受到的重力G=mg=120kgxlON/kg=l200N,滑輪組

做的有用功卬有月尸G0=l200Nx6m=7200J,根據(jù)〃=安得總功卬總

=也=岑=9000J,額外功W額外=卬總-卬有用=9000J-7200J=1800J,

7J80%

由圖可知n=2,繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=2x6m=12m,拉力

F=^=9oooj=75oN,拉力F的功率P=維=迪=900Wo

s12mt10s

8.答案（1）如圖所示（2）80%（3）越高（4）摩擦力

解析（1）觀察表中數(shù)據(jù)，繩子自由端移動(dòng)的距離是鉤碼上升高度

的3倍，即有3根繩子承擔(dān)重物。（2）滑輪組的機(jī)械效率

步答：:,;詈=80%。⑶觀察表中數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組

'w.：lFs2.5NxO.3m

提升不同數(shù)量的鉤碼，鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。（4）利

用滑輪組提升鉤碼時(shí)，繩與輪、輪與軸之間存在摩擦，對(duì)機(jī)械效率

有影響，所以彈簧測(cè)力計(jì)不能在靜止時(shí)讀數(shù)。

9.答案（1）1000N（2）10800J（3）90%

解析（1）由圖知n=3,因不計(jì)繩的重力及摩擦，所以汽車所受拉

力F=-（G物+G動(dòng)）=-x（2700N+300N）=1000N。（2）礦石上升

n3

的高度h=vt=0.5m/sx8s=4m,汽車所做的有用功W行用=6物歷=2700

Nx4m=10800J。(3)繩子自由端移動(dòng)的距離s=〃/z=3x4m=12m,

汽車做的總功W,^=Fs=l000Nxl2m=12000J,滑輪組的機(jī)械效率

卬有用

10800J=90%o

w12000J

能力提升全練

10.D由圖知n=2,不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)=-n(G物+G動(dòng))，則動(dòng)滑輪

重G2nF-G物=2x200N-380N=20N,有用功W有用=G/i=380Nx5

m=l900J,繩端移動(dòng)的距離s=〃/i=2x5m=10m,總功W&=Fs=2Q0

Nxl0m=2000J,拉力的功率尸與=誓=400W,滑輪組的機(jī)械效

率〃二等黯95%。

11.D繩子自由端移動(dòng)的距離分別為s\=2h,S2=3h,Si<S2；不計(jì)強(qiáng)

UTW-a.UTU-x

重和摩擦，F(xiàn)1=^,6=T，F(xiàn)I>F2；W額外產(chǎn)G動(dòng)/2,W額外2=6動(dòng)人

W額外1=W頷外2；〃尸〃2。

G九+G動(dòng)九G+G動(dòng)

12.AD由圖得〃=2,繩子自由端移動(dòng)的距離s=〃s物=2x1m=2m,他

做的總功W&=Fs=75Nx2m=150J,故A正確；物體與地面的摩擦

力戶0.2G=0.2x450N=90N,因?yàn)槲矬wA勻速前進(jìn)，所以物體A受到

的拉力昂與/相等，他做的有用功卬有用于物=90Nxlm=90J,故B

錯(cuò)誤；拉力做功的功率尸=?=等=30\￥,故C錯(cuò)誤；該滑輪組的機(jī)

t5s

械效率碧；=60%,故D正確。

'W.150J

13.答案5090.9127.5

解析此過(guò)程中的有用功是W{ia=Gh=mgh=10kgxlON/kgx0.5m=50

J,因?yàn)槭嵌ɑ?，所以總功為W總=f7z=110NxO.5m=55J,則機(jī)械

效率是〃=鍛=罌790.91%,拉力的功率是尸===察=27.5Wo

1W55Jt2s

14.答案0.26080%240

解析物體A移動(dòng)的速度口出=坦續(xù)0.2m/s。由圖可知〃=2,則繩子

t60s

自由端移動(dòng)的距離S=〃SA=2X12m=24m,拉力廠做的功W總=Fs=150

Nx24m=3600J,拉力F的功率尸=&=些也=60W。有用功W有用

t60s

=后“=240NX12m=2880J,該裝置的機(jī)械效率片簪=槳=80%。

VV3600J

物體A沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體A受到的拉力和

摩擦力是一對(duì)平衡力，則物體A受到的摩擦力戶昌=240N,當(dāng)物體

A的速度增大到0.5m/s時(shí)，物體A對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程

度不變，摩擦力大小不變，即物體A受到的摩擦力仍是240N。

15.答案12525變大

解析由圖知〃=2,滑輪組的機(jī)械效率片篝=塌，則拉力

~150N--125N,繩子自由端移動(dòng)的速度u=2u物=2x0.1m/s=0.2

2rj2X60%

m/s,拉力的功率P=H=125Nx0.2m/s=25W。如果提升重物質(zhì)量增

加，提升相同的高度，有用功變大，額外功基本不變，滑輪組的機(jī)

械效率變大。

16.答案1.2X10440大

解析起重機(jī)對(duì)貨物做的有用功W^=Gh=3000Nx4m=1.2xl04J,

總功W"Pt=3000WxlOs=3xl04J,起重機(jī)的機(jī)械效率

〃=熨=境符=40%。提升同一貨物時(shí)，所做的有用功相同，減小

思

動(dòng)滑輪的重力，額外功減小，滑輪組的機(jī)械效率變大。

17.答案90%變小

解析杠桿做的有用功卬有用=G/?=18NxO.lm=1.8J,總功W&=Fs=S

Nx0.25m=2J,杠桿的機(jī)械效率片/=粵=90%。若把物體從A點(diǎn)

W總2J

移至B點(diǎn)，并將物體仍提升相同高度，有用功不變，提升杠桿的高

度增大，克服杠桿重力做功變大，則額外功變大，根據(jù)

w有用w有用1

〃一記-W有用+W額外一至可知,機(jī)械效率變小。

%用

18.答案(1)勻速(2)2.4(3)76.9%(4)C

解析（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)沿豎直方向勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)

力計(jì)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于拉力大小。（2）由圖可知，彈

簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,則第2次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

為2.4N。（3）第3次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率

瞑竽=黑甯」76.9%。（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組，

1Fs2.6NxO.3m

提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以，使用該滑輪

組提升7N的重物，此時(shí)物重比第3次實(shí)驗(yàn)的物重大，則滑輪

組的機(jī)械效率大于76.9%,可能為80%,故選C。

19.答案（1）150N（2）75%60J

解析（1）由圖知〃=2,不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦,

拉力F=-G物=三義300N=150No（2）物體上升的高度h=vt=OA

n2

m/sxlOs=lm,滑輪組做的有用功W有用=G/i=300Nxlm=300J,人的

拉力做功為W總=400J,滑輪組的機(jī)械效率=鬻=75%。克服

W400J

動(dòng)滑輪重做功W動(dòng)=6動(dòng)。=40Nxlm=40J