学年八年级物理下册第十二章第3节机械效率同步测试新版新人教版Word格式.docx

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功率大的机械机械效率高 

机械效率越高,有用功就越多

8.一个工人用如图所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下列说法中正确的是　（ 

）

总功是3200J，机械效率是40％ 

有用功是8000J，机械效率是40％

有用功是3200J，机械效率是62.5％ 

总功是3200J，机械效率是62.5％

9.用一个动滑轮提升重物时，做的额外功为240J，若滑轮的机械效率是60%，则做的有用功为（ 

600J 

400J 

360J 

160J

10.如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端，下列说法正确的是（　　）

若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额=W乙额

若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额＜W乙额

若甲、乙斜面光滑，则拉力F甲＜F乙

若甲、乙斜面光滑，则拉力所做的总功W甲总＜W乙总

二、多选题（共1题；

共3分）

11.如图所示，拉力F=80N，物体重力G=120N，不计摩擦和绳重．若将物体匀速提高1m，以下说法中正确的是（　　）

拉力做的有用功为80J 

动滑轮的重力为40N

拉力做的总功为120J 

该滑轮组的机械效率为75%

三、填空题（共4题；

共12分）

12.如图所示，物重G为480N，用滑轮组20s将重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，滑轮组的机械效率为________ 

，拉力F的功率为________ 

．

13.小明同学用如图所示滑轮组拉着物体在水平面上匀速前进了0.1m，则绳子自由端移动的距离为________ 

m．若物体重20N，物体与地面的摩擦力为8N，拉力F=4N，则小明所做的功是________ 

J，该滑轮组的机械效率为________．

14.使用滑轮组提起10N的重物，使它上升0.2m，拉力是4N，拉力的作用点上升了0.6m，拉力对滑轮所做的功________J，这个功叫________功．滑轮克服物体重力所做的功为________J，这个功叫________功．用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫________功．

15.送气工人将一瓶液化石油气从一楼扛到三楼，在这个过程中，送气工人对钢瓶（不包括石油气）所做的功是________；

到了三楼后，送气工人又把用户家里的空瓶子带下了楼，在这过程中，送气工人对钢瓶所做的功是________．（填“有用功”、“额外功”或“额外功”）

四、实验探究题（共2题；

共7分）

16.图为李明为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，当所挂钩码的重力为6N时，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示．

（1）实验时弹簧测力计的读数是________N．

（2）实验过程中，当钩码上升0.1m时，滑轮组的效率是________．

（3）再增加一个钩码，该滑轮组的机械效率将________．（选填“增大”“不变”或“减小”）

17.如图所示是小芳同学探究斜面机械效率的实验装置图，实验前她做了如下猜想：

A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关

B．斜面的机械下列可能与斜面的倾斜程度有关

她在做实验时用弹簧测力计拉着同一物体沿斜面向上做匀速直线运动，分别进行了四次实验，并记录实验数据如下表所示：

实验次数

斜面倾斜程度

斜面粗糙

程度

木块重量G/N

斜面高h/m

拉力F/N

斜面长

s/m

有用功

W有/J

总功W总/J

机械效率

η

1

较缓

木板表面

2

0.1

0.6

0.5

0.2

0.3

67%

较陡

0.4

80%

3

最陡

1.4

0.7

86%

4

毛巾表面

1.6

0.8

（1）将表中所缺的数据补充完整________．

（2）比较________两次实验可知猜想A是正确的．

（3）比较1、2、3次实验得到的结论是：

当粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率________．

（4）通过分析实验数据，还可以得出当斜面粗糙程度和高度都相同时，斜面越长越________（选填“省力”或“费力”）．

五、综合题（共1题；

共8分）

18.小欣对“斜面的机械效率与什么因素有关”的问题，提出了如下猜想：

A．斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；

B．斜面的机械效率与斜面的长度有关；

C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；

D．斜面的机械效率与物体的重力有关．

请你结合图所示的装置，请你解答下列问题：

（1）由下表中的实验数据可以看出小明探究的是猜想________ 

（填写序号），实验中需要控制不变的量是：

________ 

．

（2）要完成小欣的实验，需要的测量仪器是：

（3）在实验中，要求拉小车沿斜面向上做________ 

运动．实验中需要测量的物理量是（用字母表达）：

（4）请将表格中空格处的数据填写完整：

木块重

G/N

斜面高度h/m

拉力

F/N

S/m

总功

W总/J

机械

效率

5.0

1.5

0.75

66.67%

2.5

1.25

？

3.4

1.7

88.24%

较陡时机械效率η=________ 

；

最陡时有用功W有用=________J．

（5）斜面在我们生活中的应用有________ 

（只写出一条即可）

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】D

【解析】【解答】解：

A、机械效率与机械是否省力没有关系．此选项错误；

B、机械做功越快，说明功率越大，机械效率与功率没有关系．此选项错误；

CD、使用机械时，不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1，所以机械效率小于或大于1的机械不存在．此选项错误．

故选D．

【分析】机械效率指有用功占总功的比例，而做功的快慢指功率，二者之间没有什么关系．

2.【答案】D

由图可知，n=2，则绳端移动的距离：

s=nh=2×

1m=2m，

绳子自由端向下移动速度：

v=

=2m/s，故B错误；

不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力，绳子的拉力：

F=

（G+G动）=

​（60N+15N）=37.5N，故D正确；

拉力做的功：

W总=Fs=37.5N×

2m=75J，

拉力做功的功率：

P=

=75W，故C错误；

有用功：

W有=Gh=60N×

1m=60J，

滑轮组的机械效率：

η=

×

100%=

100%=80%，故A错误．

【分析】由图可知，动滑轮绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据v=

求出绳子自由端向下移动速度，不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力，根据F=

（G+G动）求出拉力的大小，根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=

求出拉力做功的功率，根据W=Gh求出有用功，利用η=

100%求出滑轮组的机械效率．

3.【答案】B

（1）提起货物所做的有用功：

W有用=Gh=300N×

1m=300J，故B正确；

（2）由图知，n=2，则绳子自由端移动的距离s=2h=2×

提起货物所做的总功：

W总=Fs=200N×

2m=400J，故A错误；

提起货物所做的额外功：

W额=W总﹣W有用=400J﹣300J=100J，故C错误；

η=

100%=

100%=75%，故D错误．

故选B．

【分析】首先根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数n=2，求出绳子自由端移动的距离，然后利用公式W总=Fs计算总功、W有用=Gh计算有用功，W总=W额+W有用，据此求额外功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率．

4.【答案】B

任何机械的效率不可能等于或大于100%，所以选项C、D错误；

同时机械效率也不可能为0.07%，效率太低，没有利用机械的价值，选项A错误．故选B．

【分析】使用任何机械时，不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1．

5.【答案】D

机械效率是指有用功占总功的百分比，对滑轮组来说，有几段绳子在拉重物，绳端移动的距离S就是重物移动距离h的几倍．故机械效率：

=

（n为拉重物的绳子段数），所以用同一滑轮组提同一重物，两次提升的高度，在不考虑摩擦时，滑轮组的机械效率相同．故选D．

【分析】机械效率是指有用功占总功的百分比．

滑轮组的有用功是指重物被提升所做的功，即W有用=Gh．

滑轮组的总功是绳子末端拉力所做的功，即W总=FS

滑轮组的额外功是指使用滑轮组时，拉升动滑轮、克服摩擦所做的功．

6.【答案】D

A、减轻机械自重、增加所提升物体的重力、减小摩擦都可以提高机械效率，故A错误；

B、增大重物提高的高度，有用功与额外功、总功都增加，不能提高机械效率，故B错误；

C、改变绳子的绕法可以改变拉力的大小，但不能改变机械效率，故C错误；

D、在可能的条件下，增加所提升物体的重量可以提高机械效率，故D正确；

【分析】有用功与总功的比值是机械的效率，减少额外功、增加有用功可以提高机械效率．

7.【答案】B

【解析】【分析】因为机械效率等于有用功除以总功，有用功始终小于总功，所以始终小于1，根据公式η=

W有用

W总

，可以知道与机械效率有关的因素．

【解答】有用功始终小于总功，所以始终小于1，故A错，B对．

机械效率和功率没有关系，故C错．

机械效率与有用功和总功有关系，机械效率越高，只能说额外功越小．故D错．

【点评】本题考查有用功和总功的关系，机械效率的影响因素等．

8.【答案】D

【解析】【解答】从图中可以看出，动滑轮上有4段绳子，绳子自由端移动距离S=4h=4m，则物体升高的高度h=1m；

拉力做的总功：

W总=FS=800N×

4m=3200J，

有用功W有=Gh=2000N×

1m=2000J，

W有

100%

100%=×

100%=62.5%．

【分析】

（1）已知绳子自由端移动的距离和动滑轮上绳子的段数可求物体升高的高度；

（2）根据公式W=FS可求拉力做的总功；

（3）根据公式W=Gh可求做的有用功；

（4）有用功与总功的比值就是机械效率．本题考查有用功、总功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断动滑轮上绳子的段数

9.【答案】C

设做的有用功为W有用，

∵W额外=240J，

∴W总=W有用+W额外=W有用+240J，

又∵η=60%，

∴W有用=W总•η=（W有用+W额外）•η，

代入数值得：

W有用=（W有用+240J）•60%，

公式化简得：

W有用=0.6×

W有用+144J，

因此W有用=360J．

故选C．

【分析】首先设做的有用功为W有用，已知做的额外功，再利用公式W总=W有用+W额外计算总功，已知滑轮的机械效率，再利用公式W有用=W总•η列出等式，最后解这个方程即可．

10.【答案】C

【解析】【解答】AB、因为两斜面的粗糙程度相同，甲斜面的倾斜程度较小，所以甲斜面的摩擦力较大，同时甲斜面长度较大，由公式W额=fs知：

拉力做的额外功W甲大于W乙；

所以AB错误；

CD、同一木块在高度相同的光滑斜面上运动，所以拉力做的功等于克服重力做的功，即Fs=Gh，所以D错误．由于甲斜面长度较大，所以拉力较小，即F甲＜F乙；

【分析】沿粗糙的斜面将物体由底端拉到顶端的过程中，克服摩擦力做的功是额外功；

已知斜面的粗糙程度相同和倾斜程度关系，可以确定摩擦力的大小关系，额外功的大小用公式W=fs比较；

沿光滑斜面将物体由底端接到顶端，不做额外功，Fs=Gh，由此判断拉力和拉力做功大小．

二、多选题

11.【答案】B,D

【解析】【解答】A、有用功W有=Gh=120N×

1m=120J；

故A错误；

B、不计摩擦和绳重，由F=

（G+G动）可得动滑轮的重力：

G动=2F﹣G=2×

80N﹣120N=40N；

故B正确；

C、由图有两段绳子通过动滑轮，所以拉力做总功：

W总=Fs=F×

2h=80N×

2×

1m=160J；

故C错误；

D、动滑轮的机械效率

故D正确．

故选BD．

【分析】由动滑轮的使用特点和上升高度可求出绳子所移动的距离；

做的有用功由W有=Gh求得；

在不计摩擦和绳重的情况下，由动滑轮及物体匀速上升，则由F=

（G+G动）；

拉力做的总功由W总=Fs求得；

所以利用机械效率公式求滑轮组的机械效率．

三、填空题

12.【答案】80%；

60W

（1）由图可知：

承担动滑轮和重物的绳子股数为3股，则n=3，所以s=nh=3×

2m=6m；

做的有用功：

W有用=Gh=480N×

2m=960J．

拉力所做的功：

6m=1200J；

（2）拉力的功率：

故答案为：

80%；

60W．

（1）做有关滑轮组的计算题首先要判断承担重物的绳子股数，最后一段是由动滑轮引出来的，所以绳子股数是3．有用功等于重物重力与重物上升高度的乘积W有用=Gh．

拉力所做的功即为总功，所以拉力的功率即为总功率，用W总=Fs；

滑轮组的机械效率根据

即可计算．

（2）利用P=

计算出拉力的功率．

13.【答案】0.3；

1.2；

66.7%

由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：

s绳=ns物=3×

0.1m=0.3m，

克服摩擦力所做的有用功：

W有=fs物=8N×

0.1m=0.8J，

小明所做的功：

W总=Fs绳=4N×

0.3m=1.2J，

该滑轮组的机械效率：

100%≈66.7%．

0.3；

66.7%．

【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，根据W=fs求出克服摩擦力所做的有用功，根据W=Fs求出小明所做的总功，利用η=

14.【答案】2.4；

总；

2；

有用；

额外

（1）拉力对滑轮所做的总功W总=Fs=4N×

0.6m=2.4J；

（2）滑轮克服物体重力所做的功W有用=Gh=10N×

0.2m=2J；

（3）用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫额外功．故答案为：

2.4；

额外．

（1）根据W=Fs求出拉力做的总功；

（2）根据W=Gh求出克服物体重力做的有用功；

（3）使用滑轮组过程中，对我们没有用但是又不得不做的功为额外功．

15.【答案】额外功；

有用功

送气工人将一瓶液化石油气从一楼扛到三楼，目的是提升液化石油气，对液化石油气做的功为有用功，对钢瓶所做的功是额外功；

送气工人把用户家里的空瓶子带下了楼，在这过程中，目的是将空瓶子拿下来，工人对钢瓶所做的功是有用功．

额外功；

有用功．

【分析】有用功是指对人有用的功，额外功是指对人无用却又不得不做的功．据此分析回答．

四、实验探究题

16.【答案】

（1）2.4

（2）83.3%

（3）增大

（1）由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.2N，示数F=2.4N；

（2）由图可知，n=3，则滑轮组的机械效率：

100%≈83.3%；

（3）整个滑轮组保持不变，即额外功不变．因为对重物做的功为有用功，增加钩码的个数，即增大了有用功，机械效率就会增大．故答案为：

（1）2.4；

（2）83.3%；

（3）增大．

（1）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；

（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η=

100%求出滑轮组的机械效率；

（3）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的个数，增大了有用功，因此机械效率会变大．

17.【答案】

（1）75%

（2）3、4

（3）越高

（4）省力

（1）由表中数据，机械效率η=

100%=75%；

（2）要验证斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关，要控制斜面倾斜程度相同，只改变斜面的粗糙程度，故由表中3、4两次实验数据可知，在斜面粗糙程度不同而斜面的倾斜程度相同时，斜面的效率不同，由此可知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关，故猜想A正确；

（3）由表中第1、2、3此实验数据可知，当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高；

（4）分析表中数据可知，斜面的长度相同，都是0.5m，高度越高，拉力F越大，即：

斜面越陡越费力，越缓越省力．由此可推知，当斜面的高度相同时，斜面越长，则倾斜程度越缓，此时会越省力．

（1）75%；

（2）3、4；

（3）越高；

（4）省力．

（1）根据η=

100%求机械效率；

（2）要验证斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关，要控制斜面倾斜程度相同，据此回答；

（3）比较1、2、3次实验数据，找到相同的量和变化的量，分析机械效率与变化量的关系；

（4）在斜面长度不变的情况下，高度越低越省力，据此可进一步推知，当高度相同时，斜面越长会越省力．

五、综合题

18.【答案】

（1）C；

木块重、斜面的粗糙程度

（2）弹簧测力计和刻度尺

（3）匀速；

G、F、s、L

（4）88.2%；

（5）盘山公路

（1）由下表中的实验数据可知，斜面的倾斜程度发光改变，因此小明探究的是猜想C；

实验中需要控制不变的量是：

木块重、斜面的粗糙程度；

（2）要完成小欣的实验，需要的测量力和长度的仪器，即弹簧测力计和刻度尺；

（3）在实验中，要求拉小车沿斜面向上做匀速运动．实验中需要测量的物理量是（用字母表达）：

G、F、s、L；

W有=Gh=5N×

0.3m=1.5J．

（3）斜面在我们生活中的应用有很多，如：

盘山公路、螺丝钉等．

（2）弹簧测力计和刻度尺；

1.5J；

（5）盘山公路．

（1）根据表中变化的量确定小明探究的猜想，并根据数据可知不变的量；

（2）根据测量力和测量长度的工具判断测量仪器；

（3）实验中很难保持拉动物体匀速直线运动；

（4）根据

求出机械效率，根据W有=Gh求出有用功；

（5）根据生活经验分析答题．