滬科版八年級物理下冊同步練習(xí)10.5機(jī)械效率(練習(xí))(原卷版+解析)

10.5機(jī)械效率一、單選題1．在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，關(guān)于機(jī)械的下列說法，正確的是（）A．使用機(jī)械可以省力、省距離，也可以省功B．機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高C．使用機(jī)械可以省力或省距離，但不能省功D．機(jī)械做功越多，機(jī)械效率越高2．甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3，機(jī)械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:23．下列做法中不能提高滑輪組機(jī)械效率的是A．增加物體提升的高度 B．使用輕質(zhì)動滑輪C．增加物體的質(zhì)量 D．在軸上加潤滑油4．小明用一豎直向上的力把物體A勻速提到了一定的高度，所做的功為100J。小紅利用某種機(jī)械把相同的物體A也勻速提到了相同的高度，所做的功為120J，則下列說法正確的是（）A．小紅利用的機(jī)械一定是省力的B．小紅所做的有用功為120JC．小紅所做的有用功為100JD．小紅利用的機(jī)械其機(jī)械效率達(dá)到了100%5．一個滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，機(jī)械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進(jìn)前相比（）A．總功不變，但額外功減少了B．總功不變，有用功增加了C．有用功不變，總功減少了D．做的有用功減少了6．如圖所示，在斜面上將一個重4.5N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為1.8N，斜面長s＝1.2m、高h(yuǎn)＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作為有用功，則（）A．有用功為1.35J，機(jī)械效率為75%B．有用功為2.16J，機(jī)械效率為62.5%C．有用功為1.35J，機(jī)械效率為62.5%D．有用功為1.35J，機(jī)械效率為100%7．如圖所示，物體重為50N，小明用這個滑輪組3s內(nèi)將物體勻速提升0.3m。拉力為20N，不計繩重和摩擦，下列說法錯誤的是（）A．動滑輪的重力為10NB．拉力F的功率為2WC．該滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%D．提升的物體越重時，該滑輪組的機(jī)械效率越高8．如圖為了提升重物，我們選用了粗細(xì)均勻重為G的杠桿，不計杠桿支點處的摩擦，先后把同一個重物掛在A、B兩處，每次用力讓杠桿上升同樣的高度，下列說法正確的是（）A．重物在A點處人做的有用功多機(jī)械效率高B．重物在A和B點處杠桿的機(jī)械效率相等C．重物在B點處做的有用功多，杠桿的機(jī)械效率高D．重物在B點處做的額外功多，杠桿的機(jī)械效率高9．如圖所示，物體A在拉力F的作用下，10s內(nèi)水平勻速運動了5m，物體A與地面間的滑動摩擦力為270N，拉力F為150N。下列物理量計算正確的是（）A．繩子自由端移動的速度是1.5m/sB．拉力F做功為750JC．該滑輪組的機(jī)械效率是60%D．拉力F的功率是150W10．如圖所示，工人用滑輪組把重物勻速提升到一定高度，重物的重力為G，每個滑輪的重力為，此裝置的機(jī)械效率為，則工人所用的拉力在下述表達(dá)中正確的是（）A． B． C． D．11．分別用如圖所示的兩個滑輪組，將同一物體提升到相同高度，若物體受到的重力為100N，動滑輪的重力為20N。在把物體勻速提升1m的過程中（不計繩重和摩擦），下列說法正確的是（）A．甲、乙兩滑輪組所做的有用功都是100JB．甲滑輪組所做的有用功為200J，乙滑輪組所做的有用功為300JC．甲、乙滑輪組中繩子的自由端的拉力相等D．甲滑輪組的機(jī)械效率大于乙滑輪組的機(jī)械效率12．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示（不計繩重與摩擦）。下列計算結(jié)果正確的是（）A．0s～1s內(nèi)，物體對地面的壓力為10NB．1s～2s內(nèi)，額外功是25JC．2s～3s內(nèi)，拉力做的功是187.5JD．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是83.3%二、填空題13．物理學(xué)中，將______跟______的比值叫做機(jī)械效率，用字母______表示，則有______，機(jī)械效率通常用______表示。因為不可避免的要做額外功，所以機(jī)械效率總是______。14．如圖所示，斜面長s=10m，高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B，運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功，則斜面的機(jī)械效率為______。15．圖中工人用甲、乙、丙三種方法把同樣的砂子運上三樓，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)算出有用功為______；其中，所做的額外功最多的是______方法；機(jī)械效率最高的是______方法（樓層高3m，砂子重100N，工人體重600N，動滑輪重10N，桶重20N，口袋重5N）。16．用如圖所示的裝置勻速提升40N的重物，所用的拉力為25N，若不計繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率是_______%，若用此滑輪組提升重為90N的重物，則滑輪組的機(jī)械效率是_______%。17．把同樣重100N的物體勻速向上提升，甲機(jī)械用時100s使物體升高h(yuǎn)1，乙機(jī)械用時300s使物體升高h(yuǎn)2，兩機(jī)械做功情況的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示。（1）甲的機(jī)械效率_____乙的機(jī)械效率；（選填“大于”“等于”“小于”）（2）h2＝_____m，乙機(jī)械做的總功W2＝_____J；（3）甲機(jī)械做的有用功_____乙機(jī)械做的有用功。（選填“大于”“等于”“小于”）18．用六個相同的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，分別將不同的物體G1和G2勻速提升相同高度，繩端所需的拉力F1∶F2=1∶2，G1∶G2=2∶3不計摩擦、繩和木板的重。則繩端拉力F做的功之比為W1∶W2=___________，滑輪組的機(jī)械效率之比η1：η2=_________。19．一個質(zhì)量為70kg的工人，在建筑工地用如圖所示的裝置提升石板，已知托盤重200N，容量足夠大，每塊石板重100N，繩能承受的最大拉力為800N，滑輪的摩擦和繩重忽略不計。當(dāng)工人站在地面上用此裝置在4s內(nèi)將10塊石板勻速提升2m時，此裝置的機(jī)械效率為80%，則此裝置的動滑輪重為___________N；該工人提升10塊石板升高2m過程中，做的額外功為___________J；該工人用此裝置提升石板的機(jī)械效率最高可達(dá)到___________（g=10N/kg，保留一位小數(shù)）。20．建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物。已知重物G＝900N，不計繩重和摩擦，當(dāng)繩子自由端的拉力F＝400N時，可將重物勻速提升2m。在此過程中，拉力F做功_______J，滑輪組的機(jī)械效率為_______；若將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%，需要用此滑輪組提升_______N的重物。三、作圖題21．請你用筆畫線代替細(xì)線，按圖中要求將兩個滑輪連接成滑輪組．()

22．某小組通過實驗得知滑輪組的機(jī)械效率與許多因素有關(guān)，有同學(xué)想進(jìn)一步探究滑輪組的機(jī)械效率是否與滑輪組中細(xì)繩的繞法有關(guān)。根據(jù)探究目的，他們先通過實驗測算出如圖（甲）所示的滑輪組的機(jī)械效率，請你在圖（乙）中畫出下一步實驗所需的組裝圖。23．如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N，在右側(cè)手向下拉繩子自由端，使繩子自由端在5s內(nèi)勻速下降了4m．求：(1)在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組；(2)拉力的功率；(3)滑輪組的機(jī)械效率．四、實驗題24．學(xué)習(xí)了滑輪組的機(jī)械效率之后，小明用同樣的滑輪，組裝成兩個滑輪組，完成了兩次不同的實驗，分別如圖甲、乙所示，實驗數(shù)據(jù)如表格所示。次數(shù)物體重/N物體上升高度/cm彈簧測力計示數(shù)/N彈簧測力計移動距離/cm機(jī)械效率12101.52022101.0（1）第一次實驗的機(jī)械效率是___________；（結(jié)果保留至0.1%）（2）第二次實驗，如圖乙所示，則彈簧測力計移動的距離是___________cm，分析比較兩次機(jī)械效率，發(fā)現(xiàn)第二次實驗測得滑輪組的機(jī)械效率___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次實驗測得滑輪組的機(jī)械效率。25．在“探究斜面的機(jī)械效率”實驗中，小明猜想斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)。如圖是他們設(shè)計的實驗裝置，下表是其中一位同學(xué)在其他條件一定時的實驗數(shù)據(jù)。（1）表格中第三次實驗的機(jī)械效率為___________（結(jié)果保留一位小數(shù)），分析表中信息可知該實驗是探究___________（選填“小明”或“小聰”）的猜想，結(jié)論是：在其他條件一定時，斜面___________，機(jī)械效率越高；實驗序號斜面的傾斜程度物塊的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面長s/m機(jī)械效率1較緩100.25.5136.4%2較陡100.47.0157.1%3最陡100.68.51（2）另一位同學(xué)為探究自己的猜想，設(shè)計了如下步驟。①把一塊長木板的一端墊高，構(gòu)成一個斜面；②用彈簧測力計沿斜面把一木塊___________拉上去，進(jìn)行相關(guān)測量，計算出斜面的機(jī)械效率；③保持斜面的___________不變，改變斜面的___________，再進(jìn)行相關(guān)測量，并計算出斜面的機(jī)械效率；④比較兩次___________的大小，即可初步驗證猜想是否正確。26．某實驗小組在做“測量滑輪組機(jī)械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示。次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m測力計拉力F/N測力計移動距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374.1%240.11.6___________83.3%340.11.10.572.7%（1）表格中第2次測力計自由端移動的距離s=______m；（2）在實驗操作中應(yīng)豎直向上______拉動彈簧測力計，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法______（選填“正確”“不正確”）；（3）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，______可以提高滑輪組的機(jī)械效率；（4）由第2、3次實驗可得結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多（質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率______。27．在生活和生產(chǎn)中，簡單機(jī)械有著十分重要的作用。（1）為了探究“杠桿的平衡條件”，小明用圖1的裝置進(jìn)行實驗。實驗前，杠桿左端下沉，應(yīng)將右端的平衡螺母向________調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量________；（2）小明用圖2的實驗裝置探究滑輪組機(jī)械效率。實驗中用同一滑輪組提升鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如下表實驗次數(shù)滑輪材質(zhì)鉤碼的重力G/N鉤碼提升的高度h/m有用功W有用/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總機(jī)械效率η/%1鋁10.10.10.60.30.1856%2鋁20.10.21.00.30.367%3鋁20.20.41.00.60.64塑料20.20.40.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%①由圖2可知，第2次實驗中彈簧測力計示數(shù)為________N；②由第3次實驗中滑輪組的機(jī)械效率為________%（結(jié)果保留一位小數(shù)）；③分析實驗數(shù)據(jù)可得：同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。若提升同一物體時，減小動滑輪的重力，則滑輪組的機(jī)械效率________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；④小明用圖3的實驗裝置探究斜面的機(jī)械效率。發(fā)現(xiàn)斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重?zé)o關(guān)。保持斜面傾斜程度不變，可以采用________的方法減小摩擦，從而提高斜面的機(jī)械效率。某次實驗測得物重G=4N、斜面長s=1m、高h(yuǎn)=0.2m，若機(jī)械效率η＝80%，則物體在斜面上受到的摩擦力為________N。五、計算題28．如圖所示為某段盤山公路，從山谷到山頂?shù)谋P山公路長400m，山高60m，一輛5t的貨車從山谷勻速開上山頂用時200s且牽引力保持2.5×104N不變。g取10N/kg，求：（1）該段盤山公路的機(jī)械效率；（2）貨車在勻速爬坡過程中牽引力的功率。29．如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.6×104N的重物勻速吊起2m時，用時20s，滑輪組的機(jī)械效率為80%。（1）求提升重物做的有用功；（2）求繩端拉力的功率；（3）若克服摩擦和鋼絲繩重所做的功是7000J，求動滑輪的重。30．如圖所示，動滑輪重10N，在50N的拉力F作用下，滑輪組拉著重100N的物體A在水平面上以0.1m/s的速度運動10s（忽略繩重和滑輪間的摩擦），求：（1）拉力F對物體A做的有用功；（2）拉力F做功的總功率；（3）該滑輪組的機(jī)械效率。31．建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物。已知重物G=900N，不計繩重和摩擦，當(dāng)繩子自由端的拉力F=400N時，可將重物勻速提升2m。在此過程中，試求：（1）拉力F做了多少功?（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少?（3）若將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%，需要用此滑輪組提升多重的重物?32．如圖所示，小明利用滑輪組以0.2m/s的速度勻速提升沉在水底的長方體物件，已知物件高為h=3m，底面積為S=1.5×10-2m2，質(zhì)量為135kg。（不計繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，取g=10N/kg）（1）求物件上表面未露出水面前連接物件的繩的拉力？（2）若物件上表面未露出水面之前，滑輪組的機(jī)械效率為90%，求小明拉繩的功率？（3）若小明所能施加的最大拉力為450N，為保證物件勻速上升求它的下表面受到水的最小壓力是多少？10.5機(jī)械效率一、單選題1．在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，關(guān)于機(jī)械的下列說法，正確的是（）A．使用機(jī)械可以省力、省距離，也可以省功B．機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高C．使用機(jī)械可以省力或省距離，但不能省功D．機(jī)械做功越多，機(jī)械效率越高【答案】C【解析】AC．使用機(jī)械有時是為了省力，有時是為了省距離，有時是為了改變力的方向，但都不能省功，故A錯誤，C正確；BD．由于機(jī)械效率是指有用功所占總功的比例，與做功快慢和做功多少無關(guān)，故BD錯誤。故選C。2．甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3，機(jī)械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2【答案】B【解析】由可得則它們有用功之比為故選B。3．下列做法中不能提高滑輪組機(jī)械效率的是A．增加物體提升的高度 B．使用輕質(zhì)動滑輪C．增加物體的質(zhì)量 D．在軸上加潤滑油【答案】A【解析】A．增大物體提升的高度，繩端移動的距離也變長了，滑輪組的機(jī)械效率：η====由此可知機(jī)械效率并不受影響，故A符合題意；B．使用輕質(zhì)動滑輪，額外功減少了，在有用功一定時，滑輪組的機(jī)械效率會增大，故B不符合題意；C．增大被提升物體的質(zhì)量，在動滑輪、摩擦不變的情況下，即額外功不變的情況下，有用功增大了，所以機(jī)械效率就提高了，故C不符合題意；D．在軸上加潤滑油，減少摩擦，減少額外功，在有用功一定時，滑輪組的機(jī)械效率會增大，故D不符合題意。4．小明用一豎直向上的力把物體A勻速提到了一定的高度，所做的功為100J。小紅利用某種機(jī)械把相同的物體A也勻速提到了相同的高度，所做的功為120J，則下列說法正確的是（）A．小紅利用的機(jī)械一定是省力的B．小紅所做的有用功為120JC．小紅所做的有用功為100JD．小紅利用的機(jī)械其機(jī)械效率達(dá)到了100%【答案】C【解析】A．利用機(jī)械可能省力也可能費力，小紅利用某種機(jī)械不能確定一定省力，故A錯誤；B．小紅利用某種機(jī)械把相同的物體A也勻速提到了相同的高度，所做的功是為120J，即120J是總功，故B錯誤；C．對物體做的功是有用功，所以，小紅利用機(jī)械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正確；D．由于利用機(jī)械就一定做額外功，所以，機(jī)械效率總小于1，機(jī)械效率不可能達(dá)到了100%，故D錯誤。故選C。5．一個滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，機(jī)械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進(jìn)前相比（）A．總功不變，但額外功減少了B．總功不變，有用功增加了C．有用功不變，總功減少了D．做的有用功減少了【答案】C【解析】由于把同一物體勻速提升同樣的高度，所以，利用滑輪組做的有用功相同，由于改裝后的機(jī)械效率高，所以，由知道，改裝后利用滑輪組做的總功減少，又因為W總＝W有+W額所以，改裝后利用滑輪組做的額外功減少，綜上所述，故ABD錯誤，C正確。故選C。6．如圖所示，在斜面上將一個重4.5N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為1.8N，斜面長s＝1.2m、高h(yuǎn)＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作為有用功，則（）A．有用功為1.35J，機(jī)械效率為75%B．有用功為2.16J，機(jī)械效率為62.5%C．有用功為1.35J，機(jī)械效率為62.5%D．有用功為1.35J，機(jī)械效率為100%【答案】C【解析】有用功總功機(jī)械效率故選C。7．如圖所示，物體重為50N，小明用這個滑輪組3s內(nèi)將物體勻速提升0.3m。拉力為20N，不計繩重和摩擦，下列說法錯誤的是（）A．動滑輪的重力為10NB．拉力F的功率為2WC．該滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%D．提升的物體越重時，該滑輪組的機(jī)械效率越高【答案】B【解析】A．由圖像可知繩子股數(shù)n=3，則動滑輪的重力為故正確，不符合題意；B．繩子自由端移動的距離為s=3h=3×0.3m=0.9m拉力F的功率為故錯誤，符合題意；C．該滑輪組的機(jī)械效率約為故正確，不符合題意；D．由可知提升的物體越重時，該滑輪組的機(jī)械效率越高，故正確，不符合題意。故選B。8．如圖為了提升重物，我們選用了粗細(xì)均勻重為G的杠桿，不計杠桿支點處的摩擦，先后把同一個重物掛在A、B兩處，每次用力讓杠桿上升同樣的高度，下列說法正確的是（）A．重物在A點處人做的有用功多機(jī)械效率高B．重物在A和B點處杠桿的機(jī)械效率相等C．重物在B點處做的有用功多，杠桿的機(jī)械效率高D．重物在B點處做的額外功多，杠桿的機(jī)械效率高【答案】C【解析】利用杠桿提升重物，有用功W有用=Gh，在A、B兩處提升的是同一個重物，每次杠桿上升同樣的高度，而重物上升的高度hB＞hA，在A、B兩處人做的有用功不相同，重物在A點處做的有用功少；由圖可知在A、B兩處提升重物，每次用力讓杠桿上升同樣的高度，而杠桿的重心上升的高度hA′=hB′，額外功W額外=G桿h，所以額外功相同；在A、B兩處人對重物提升的高度不同，做的有用功不相同，因為，A有用功少，額外功一樣，可得ηA＜ηB，故ABD錯誤，C正確。故選C。9．如圖所示，物體A在拉力F的作用下，10s內(nèi)水平勻速運動了5m，物體A與地面間的滑動摩擦力為270N，拉力F為150N。下列物理量計算正確的是（）A．繩子自由端移動的速度是1.5m/sB．拉力F做功為750JC．該滑輪組的機(jī)械效率是60%D．拉力F的功率是150W【答案】D【解析】A．動滑輪上有兩段繩子承載，自由端移動的距離是物體移動距離的2倍，故自由端移動的距離自由端移動的速度故A錯誤；B．拉力F做功故B錯誤；C．滑輪組做的有用功滑輪組的機(jī)械效率故C錯誤；D．拉力F的功率故D正確。故選D。10．如圖所示，工人用滑輪組把重物勻速提升到一定高度，重物的重力為G，每個滑輪的重力為，此裝置的機(jī)械效率為，則工人所用的拉力在下述表達(dá)中正確的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】A．設(shè)物體上升的高度為h，由圖示可知由可知，工人所用的拉力為故A正確；BCD．不計繩子的重力和繩子與滑輪間的摩擦，只計動滑輪的重力時，由可得由于實際使用時，繩子的重力和繩子與滑輪間的摩擦是存在的，因此故BCD錯誤。故選A。11．分別用如圖所示的兩個滑輪組，將同一物體提升到相同高度，若物體受到的重力為100N，動滑輪的重力為20N。在把物體勻速提升1m的過程中（不計繩重和摩擦），下列說法正確的是（）A．甲、乙兩滑輪組所做的有用功都是100JB．甲滑輪組所做的有用功為200J，乙滑輪組所做的有用功為300JC．甲、乙滑輪組中繩子的自由端的拉力相等D．甲滑輪組的機(jī)械效率大于乙滑輪組的機(jī)械效率【答案】A【解析】AB．甲、乙兩滑輪組所提的重物相同、上升的高度相同，根據(jù)可知兩滑輪組所做的有用功相同，則故A正確，B錯誤；C．由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，，動滑輪的個數(shù)和重力以及物體的重力相同，根據(jù)可知，兩滑輪組繩子自由端的拉力不相等，故C錯誤；D．不計繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的額外功是由克服動滑輪重力所做的功，根據(jù)可知，動滑輪重和上升高度相同時，兩者的額外功相等，即由于則兩滑輪組的總功相同，即有用功相同，總功相同，根據(jù)可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相等；故D錯誤。故選A。12．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示（不計繩重與摩擦）。下列計算結(jié)果正確的是（）A．0s～1s內(nèi)，物體對地面的壓力為10NB．1s～2s內(nèi)，額外功是25JC．2s～3s內(nèi)，拉力做的功是187.5JD．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是83.3%【答案】D【解析】A．由圖丁可知，在0～1s內(nèi)物體上升的高度為0，即物體沒有高開地面。由圖乙可知，在0～1s內(nèi)，拉力F拉＝30N取動滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力G和G動，地面施加的豎直向上的支持力F支，及動滑輪對物體的拉力F′作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)力的平衡，地面對物體的支持力為F支＝G﹣F′＝G﹣3F拉+G動＝100N﹣3×30N+G動＝G動+10N＞10N由力的相互性，物體對地面的壓力大小等于地面對物體的支持力，故A錯誤；B．在1～2s內(nèi)，拉力F2＝50N由圖丁知，重物上升高度h2＝1.25m繩子的有效段數(shù)為3，拉力F的作用點下降的距離s2＝3h2＝3×1.25m＝3.75m拉力做的有用功W有2＝Gh2＝100N×1.25m＝125J拉力做的功W總2＝F2s2＝50N×3.75m＝187.5J額外功W額2＝W總2﹣W有2＝187.5J﹣125J＝62.5J故B錯誤；C．由圖可知在2～3s內(nèi)，拉力F3＝40N重物上升高度h3＝3.75m﹣1.25m＝2.5m拉力F的作用點下降的距離s3＝3h3＝3×2.5m＝7.5m拉力做的功W總3＝F3s3＝40N×7.5m＝300J故C錯誤；D．2s～3s內(nèi)滑輪組的機(jī)械效率故D正確。故選D。二、填空題13．物理學(xué)中，將______跟______的比值叫做機(jī)械效率，用字母______表示，則有______，機(jī)械效率通常用______表示。因為不可避免的要做額外功，所以機(jī)械效率總是______。【答案】

有用功

總功

η

百分?jǐn)?shù)

小于100%【解析】[1][2][3]物理學(xué)中，機(jī)械效率是指有用功跟總功的比值，用字母η表示。[4]根據(jù)定義，機(jī)械效率通常用的表示公式是[5][6]機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，由于使用機(jī)械時總會不得不做一些額外功，所以機(jī)械效率總是小于100%。14．如圖所示，斜面長s=10m，高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B，運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功，則斜面的機(jī)械效率為______。【答案】80%【解析】將物體由斜面底端A勻速推到頂端B所做的有用功克服摩擦力所做的額外功，則做的總功則斜面的機(jī)械效率15．圖中工人用甲、乙、丙三種方法把同樣的砂子運上三樓，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)算出有用功為______；其中，所做的額外功最多的是______方法；機(jī)械效率最高的是______方法（樓層高3m，砂子重100N，工人體重600N，動滑輪重10N，桶重20N，口袋重5N）。【答案】

600J

甲

丙【解析】[1]三次運砂子的重力相同，提升的高度相同，即高度h=3m×2=6m則三種方法所做的有用功相同，三種方法所做的有用功W有用=G砂h=100N×6m=600J[2]甲方法做的額外功W甲=(G人+G桶)h=(600N+20N)×6m=3720J乙方法做的額外功W乙=(G動+G桶)h=(10N+20N)×6m=180J丙方法做的額外功W丙=(G袋+G動)h=(5N+10N)×6m=90J由此可知，所做的額外功最多的是甲方法。[3]因為三種方法中有用功相同，丙方法的額外功最小，所以機(jī)械效率最高。16．用如圖所示的裝置勻速提升40N的重物，所用的拉力為25N，若不計繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率是_______%，若用此滑輪組提升重為90N的重物，則滑輪組的機(jī)械效率是_______%?！敬鸢浮?/p>

80

90【解析】[1]勻速提升40N的重物，所用的拉力為25N，由圖中可以得到動滑輪上繩子根數(shù)n=2，則滑輪組的機(jī)械效率[2]動滑輪的重力用此滑輪組提升重為90N的重物，則滑輪組的機(jī)械效率17．把同樣重100N的物體勻速向上提升，甲機(jī)械用時100s使物體升高h(yuǎn)1，乙機(jī)械用時300s使物體升高h(yuǎn)2，兩機(jī)械做功情況的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示。（1）甲的機(jī)械效率_____乙的機(jī)械效率；（選填“大于”“等于”“小于”）（2）h2＝_____m，乙機(jī)械做的總功W2＝_____J；（3）甲機(jī)械做的有用功_____乙機(jī)械做的有用功。（選填“大于”“等于”“小于”）【答案】

小于

0.9

300

大于【解析】（1）[1]根據(jù)可知，甲的機(jī)械效率為25%，乙的機(jī)械效率為30%，故甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率。（2）[2]根據(jù)W有用＝Gh可得乙機(jī)械使物體升高0.9m。[3]乙機(jī)械做的總功乙機(jī)械做的總功為300J。（3）[4]甲機(jī)械做的總功甲機(jī)械做的有用功W有用1＝W1﹣W額外1＝2000J﹣1500J＝500J＞W(wǎng)有用2故甲機(jī)械做的有用功大于乙機(jī)械做的有用功。18．用六個相同的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，分別將不同的物體G1和G2勻速提升相同高度，繩端所需的拉力F1∶F2=1∶2，G1∶G2=2∶3不計摩擦、繩和木板的重。則繩端拉力F做的功之比為W1∶W2=___________，滑輪組的機(jī)械效率之比η1：η2=_________?！敬鸢浮?/p>

1∶4

8∶3【解析】[1]由動滑輪的特點可知拉動重物時甲、乙動滑輪組每個繩端的拉力分別為、，則G1和G2受到的拉力為由F1∶F2＝1∶2可知因提升的高度相同所以根據(jù)W＝FS可得[2]兩滑輪組做的有用功分別為由G1∶G2＝2∶3可得則19．一個質(zhì)量為70kg的工人，在建筑工地用如圖所示的裝置提升石板，已知托盤重200N，容量足夠大，每塊石板重100N，繩能承受的最大拉力為800N，滑輪的摩擦和繩重忽略不計。當(dāng)工人站在地面上用此裝置在4s內(nèi)將10塊石板勻速提升2m時，此裝置的機(jī)械效率為80%，則此裝置的動滑輪重為___________N；該工人提升10塊石板升高2m過程中，做的額外功為___________J；該工人用此裝置提升石板的機(jī)械效率最高可達(dá)到___________（g=10N/kg，保留一位小數(shù)）。【答案】

50

500

81.5%【解析】[1][2]10塊石板的總重力G石=10×100N=1000N提升石板所做的有用功W有=G石h=1000N×2m=2000J此裝置提升石板所做的總功提升石板所做的額外功W額=W總-W有=2500J-2000J=500J提升托盤所做的額外功W托盤=G托盤h=200N×2m=400J不計摩擦及繩重時，提升動滑輪所做的額外功W滑輪=W額-W托盤=500J-400J=100J動滑輪的重力[3]人對繩子的最大拉力F=G人=mg=70kg×10N/kg=700N同一輪滑組，提升物體的過程中，所做的有用功越大，機(jī)械效率越高，所以提升的物體越重，機(jī)械效率越高。當(dāng)繩子端所受的拉力最大，提升的物體最重，此裝置的機(jī)械效率最高。由圖示知，滑輪組承重繩子為2根，所以能提起的石板的最大重力最多能提起石板的數(shù)量實際上，提升石板的重力G石實=11×100N=1100N繩子端的實際最大拉力此裝置的最高機(jī)械效率20．建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物。已知重物G＝900N，不計繩重和摩擦，當(dāng)繩子自由端的拉力F＝400N時，可將重物勻速提升2m。在此過程中，拉力F做功_______J，滑輪組的機(jī)械效率為_______；若將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%，需要用此滑輪組提升_______N的重物。【答案】

2400

75%

1200【解析】[1]由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3，則繩子自由端移動的距離s=nh=3×2m=6m拉力F做功W總=Fs=400N×6m=2400J[2]拉力做的有用功W有=Gh=900N×2m=1800J滑輪組的機(jī)械效率[3]不計繩重和摩擦，由可得，動滑輪的重力G動=nF-G=3×400N-900N=300N將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%時，其機(jī)械效率為η′=80%，設(shè)提升重物的重力為G′，因克服重物重力所做功為有用功，克服重物重力和動滑輪重力做的功為總功，所以，滑輪組的機(jī)械效率解得G′=1200N三、作圖題21．請你用筆畫線代替細(xì)線，按圖中要求將兩個滑輪連接成滑輪組．()

【答案】【分析】由題明確通過動滑輪上有幾段繩子，根據(jù)奇動偶定的原則，繩子從動滑輪的上掛鉤開始纏繞，然后依次纏繞即可．【解析】圖中，滑輪組由3股繩子承擔(dān)重物，從動滑輪上掛鉤開始向上依次纏繞，如圖所示：答案：見上圖．22．某小組通過實驗得知滑輪組的機(jī)械效率與許多因素有關(guān)，有同學(xué)想進(jìn)一步探究滑輪組的機(jī)械效率是否與滑輪組中細(xì)繩的繞法有關(guān)。根據(jù)探究目的，他們先通過實驗測算出如圖（甲）所示的滑輪組的機(jī)械效率，請你在圖（乙）中畫出下一步實驗所需的組裝圖。【答案】【解析】甲圖從定滑輪繞起，所以要改變滑輪組的繞線方式，乙圖需從動滑輪繞起。因為滑輪組的機(jī)械效率還與被提升物體的重力有關(guān)，所以被提升的物體應(yīng)不變。故實驗所需的組裝圖如圖所示。23．如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N，在右側(cè)手向下拉繩子自由端，使繩子自由端在5s內(nèi)勻速下降了4m．求：(1)在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組；(2)拉力的功率；(3)滑輪組的機(jī)械效率．【答案】（1）繩的繞法如圖所示，用兩段繩子承擔(dān)物重；（2）120W；（3）80%．【解析】1、（1）滑輪組繞繩時既要考慮省力的情況，也要注意對拉力方向的要求；（2）先求出拉力做的功，知道用的時間，利用功率公式求拉力的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率可用公式計算得出2、解（1）繩的繞法如圖所示，用兩段繩子承擔(dān)物重；（2）W總=FS=150N×4m=600J，（3）由圖知，n=2，答：（1）如圖；（2）拉力的功率為120W；（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%．考點：滑輪組的機(jī)械效率，滑輪組的設(shè)計．點評：此題中主要考查了滑輪組的基本繞線方法、功率的計算、機(jī)械效率的計算等，搞清各力與距離之間的對應(yīng)關(guān)系，熟練運用相關(guān)公式是解決此題的關(guān)鍵四、實驗題24．學(xué)習(xí)了滑輪組的機(jī)械效率之后，小明用同樣的滑輪，組裝成兩個滑輪組，完成了兩次不同的實驗，分別如圖甲、乙所示，實驗數(shù)據(jù)如表格所示。次數(shù)物體重/N物體上升高度/cm彈簧測力計示數(shù)/N彈簧測力計移動距離/cm機(jī)械效率12101.52022101.0（1）第一次實驗的機(jī)械效率是___________；（結(jié)果保留至0.1%）（2）第二次實驗，如圖乙所示，則彈簧測力計移動的距離是___________cm，分析比較兩次機(jī)械效率，發(fā)現(xiàn)第二次實驗測得滑輪組的機(jī)械效率___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次實驗測得滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮?/p>

66.7%

30

等于【解析】（1）[1]第一次實驗時滑輪組的機(jī)械效率為（2）[2][3]由圖乙可知，有三段繩子拉著動滑輪，則所以彈簧測力計移動的距離是第二次實驗時滑輪組的機(jī)械效率為由此可知，第二次實驗測得滑輪組的機(jī)械效率等于第一次實驗測得滑輪組的機(jī)械效率。25．在“探究斜面的機(jī)械效率”實驗中，小明猜想斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)。如圖是他們設(shè)計的實驗裝置，下表是其中一位同學(xué)在其他條件一定時的實驗數(shù)據(jù)。（1）表格中第三次實驗的機(jī)械效率為___________（結(jié)果保留一位小數(shù)），分析表中信息可知該實驗是探究___________（選填“小明”或“小聰”）的猜想，結(jié)論是：在其他條件一定時，斜面___________，機(jī)械效率越高；實驗序號斜面的傾斜程度物塊的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面長s/m機(jī)械效率1較緩100.25.5136.4%2較陡100.47.0157.1%3最陡100.68.51（2）另一位同學(xué)為探究自己的猜想，設(shè)計了如下步驟。①把一塊長木板的一端墊高，構(gòu)成一個斜面；②用彈簧測力計沿斜面把一木塊___________拉上去，進(jìn)行相關(guān)測量，計算出斜面的機(jī)械效率；③保持斜面的___________不變，改變斜面的___________，再進(jìn)行相關(guān)測量，并計算出斜面的機(jī)械效率；④比較兩次___________的大小，即可初步驗證猜想是否正確?！敬鸢浮?/p>

70.6%

小聰

越陡

勻速

傾斜程度

粗糙程度

機(jī)械效率【解析】（1）[1]根據(jù)機(jī)械效率的知識可知，第三次實驗的機(jī)械效率為[2]由表中實驗數(shù)據(jù)可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的傾斜程度不同，因此該實驗探究的是機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系，驗證的是小聰?shù)牟孪搿3]由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在其它條件不變的情況下，斜面越陡斜面的機(jī)械效率越高，斜面越陡越費力。（2）②[4]根據(jù)探究斜面的機(jī)械效率的知識可知，用彈簧測力計沿斜面把一木塊勻速拉上去，進(jìn)行相關(guān)測量，計算出斜面的機(jī)械效率。③[5][6]根據(jù)控制變量法的知識可知，保持斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，再進(jìn)行相關(guān)測量，并計算出斜面的機(jī)械效率。④[7]根據(jù)機(jī)械效率的知識可知，實驗的最后一步是，根據(jù)記錄的數(shù)值，計算出機(jī)械效率的大小，即可驗證猜想是否正確。26．某實驗小組在做“測量滑輪組機(jī)械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示。次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m測力計拉力F/N測力計移動距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374.1%240.11.6___________83.3%340.11.10.572.7%（1）表格中第2次測力計自由端移動的距離s=______m；（2）在實驗操作中應(yīng)豎直向上______拉動彈簧測力計，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法______（選填“正確”“不正確”）；（3）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，______可以提高滑輪組的機(jī)械效率；（4）由第2、3次實驗可得結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多（質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率______?！敬鸢浮?/p>

0.3

勻速

不正確

增大提升物體的重力

越低【解析】（1）[1]根據(jù)圖乙可知，n=3，h=0.1m，則s=nh=3×0.1m=0.3m（2）[2]在實驗操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)。[3]彈簧測力計靜止時，繩子與滑輪之間的摩擦力與運動時的摩擦力不同，測得拉力不準(zhǔn)確，所以他的想法不正確。（3）[4]比較第1次實驗和第2次實驗，滑輪組相同，提升的重物不同，提升的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高?？傻媒Y(jié)論：使用同樣的滑輪組，增大重物的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率。（4）[5]由第2、3次實驗可得結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多（質(zhì)量越大），額外功占總功的比值越大，機(jī)械效率越低。27．在生活和生產(chǎn)中，簡單機(jī)械有著十分重要的作用。（1）為了探究“杠桿的平衡條件”，小明用圖1的裝置進(jìn)行實驗。實驗前，杠桿左端下沉，應(yīng)將右端的平衡螺母向________調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量________；（2）小明用圖2的實驗裝置探究滑輪組機(jī)械效率。實驗中用同一滑輪組提升鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如下表實驗次數(shù)滑輪材質(zhì)鉤碼的重力G/N鉤碼提升的高度h/m有用功W有用/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總機(jī)械效率η/%1鋁10.10.10.60.30.1856%2鋁20.10.21.00.30.367%3鋁20.20.41.00.60.64塑料20.20.40.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%①由圖2可知，第2次實驗中彈簧測力計示數(shù)為________N；②由第3次實驗中滑輪組的機(jī)械效率為________%（結(jié)果保留一位小數(shù)）；③分析實驗數(shù)據(jù)可得：同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。若提升同一物體時，減小動滑輪的重力，則滑輪組的機(jī)械效率________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；④小明用圖3的實驗裝置探究斜面的機(jī)械效率。發(fā)現(xiàn)斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重?zé)o關(guān)。保持斜面傾斜程度不變，可以采用________的方法減小摩擦，從而提高斜面的機(jī)械效率。某次實驗測得物重G=4N、斜面長s=1m、高h(yuǎn)=0.2m，若機(jī)械效率η＝80%，則物體在斜面上受到的摩擦力為________N?！敬鸢浮?/p>

右

力臂的大小

1.6

66.7

變大

減小接觸面的粗糙程度

0.2【解析】（1）[1]根據(jù)圖1可知，杠桿的左端下沉，右端上翹，則右端輕，因此平衡螺母應(yīng)該向右調(diào)節(jié)。[2]實驗前要調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母使其在水平位置平衡，其目的是使杠桿的重心落在支點上，從而消除杠桿的重力對平衡的影響，同時便于測量力臂的大小。（2）①[3]根據(jù)圖2可知，測力計的分度值為0.2N，則第2次實驗時測力計的示數(shù)為1.6N。②[4]第3次實驗中，克服物體重力所做的有用功W有用=0.4J，拉力所做的總功W總=0.6J，則滑輪組的機(jī)械效率為③[5]使用滑輪組提升重物時，克服動滑輪的重力所做的功是額外功。提升同一物體時，有用功相等，動滑輪的重力減小，額外功減小，滑輪組的機(jī)械效率變大。④[6]影響滑動摩擦力的因素有壓力和接觸面的粗糙程度，保持斜面傾斜程度不變，可以采用減小接觸面的粗糙程度的方法減小摩擦，從而提高斜面的機(jī)械效率。[7]利用斜面做的有用功為則總功為克服摩擦做的額外功物體在斜面上受到的摩擦力五、計算題28．如圖所示為某段盤山公路，從山谷到山頂?shù)谋P山公路長400m，山高60m，一輛5t的貨車從山谷勻速開上山頂用時200s且牽引力保持2.5×104N不變。g取10N/kg，求：（1）該段盤山公路的機(jī)械效率；（2）貨車在勻速爬坡過程中牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）30%；（2）5×104W【解析】解：（1）車行駛過程中牽引力所做的功貨車重力牽引力做