人教版八下物理第十二章 简单机械 第三节 机械效率 第一课时 机械效率（有解析）

人教版八下物理第十二章 简单机械 第三节 机械效率 第一课时 机械效率
一、单项选择题（共11小题；共44分）
1. 小红用铁桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是
A. 两个情形中，两人对水做的功都是有用功
B. 两个情形中，两人对水做的功都是总功
C. 两个情形中，两人对水做的功都是额外功
D. 小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功
2. 甲、乙两台汽油机，甲的功率比乙的大，则下列说法中正确的是（ ）
A. 做相同的功，甲用的时间比乙短 B. 甲做的功肯定比乙多
C. 甲消耗的能量肯定比乙的多 D. 甲做功比乙慢
3. 对同一滑轮组，下列各措施中不能提高机械效率的是
A. 增加提升重物的重力 B. 改用质量小的动滑轮
C. 减少提升高度，减少做功 D. 在轮轴处加润滑油，减小摩擦
4. 小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是
A. 两个情形中，两人对水做的功都是有用功
B. 两个情形中，两人对水做的功都是总功
C. 两个情形中，两人对水做的功都是额外功
D. 小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功
5. 工人用图示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比 ，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为
A. B. C. D.
6. 如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用 的拉力 ，在 内把重 的重物 提升 ，则此过程中
A. 该滑轮组的效率为 B. 他做的总功为
C. 他做的有用功为 D. 他对滑轮组做功的功率为
7. 用滑轮组将重 的物体提高 ，已知滑轮组的机械效率是 ，则总功、额外功分别为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
8. 如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为 的物体时，机械效率为 。下列判断正确的是
A. 拉力 的大小为
B. 用图乙绕法匀速提升 重物时，机械效率为
C. 分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D. 分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， 做功少
9. 工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的
A. 有用功减小，总功不变 B. 有用功增加，总功增加
C. 有用功不变，总功减小 D. 有用功减小，总功减小
10. 如图所示，滑轮组相同，钩码相同，甲挂一个钩码，乙挂两个钩码，用滑轮组将钩码提升相同的高度（不计绳子与滑轮的摩擦和绳重），下列说法正确的是
A. 乙滑轮组所做的总功是甲滑轮组所做总功的两倍
B. 乙滑轮组所做的有用功是甲滑轮组所做有用功的两倍
C. 甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率
D. 提升钩码的过程中，乙滑轮组拉力的功率大些
11. 如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体 、 所受的重力如表所示，则
A. 甲的机械效率比丙的大
B. 乙、丁的机械效率相同
C. 使用丙提升物体 时省力
D. 实验测得的数据无法算出机械效率
二、填空题（共7小题；共40分）
12. 当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是 ；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是 ，对水做的功是 （均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。
13. 甲乙丙丁四人用同样的力 提水桶：甲由井下水面处提起 高度；乙提着水桶不动；丙在水平面上移动一段距离 ；丁爬上长为 、高为 的楼梯。以上四种情况，力 对水桶做了功的是 ；在用水桶从井下提水的过程中，对 做的功是额外功。
14. 和 的比叫做机械效率，其计算公式是 。除了理想机械，任何机械的机械效率总是 ，这是因为使用任何机械除了做 外都不可避免地要做 。
15. 如图所示，当工人师傅用 的拉力向下拉绳时，可使重 的重物匀速上升，此过程中滑轮组的机械效率为 。
16. 使用起重机把重 的物体匀速提高 ，机械效率是 ，它做的有用功是 ，额外功是 。
17. 如图所示，一根均匀的细木棒 ，， 为 的中点。在 点施力将挂在 点的重为 的物体匀速提升 ，木棒的机械效率为 ，不计摩擦。提升该物体做的有用功是 ，总功 ，木棒重为 。
18. 如图所示，货物重 ，动滑轮重 ，起重机将货物匀速提升 ，用了 。这个过程中，起重机对货物做功为 ，功率为 ；若起重机的机械效率为 ，则起重机做的额外功为 。
三、计算题（共1小题；共13分）
19. 如图所示，在 内将重 的物体提高 （动滑轮重和摩擦不计）。求：
（1）绳子自由端所受的拉力 。
（2）绳子自由端的移动速度。
答案
第一部分
1. D
【解析】（）当用桶从井中打水时，我们的目的就是为了把水提上来，所以对水做的功为有用功；但水是盛在水桶里面的，又不得不对水桶做功，所以对水桶做的功为额外功；
（）若桶掉到井里而将桶打捞上来时，我们的目的就是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；可见，ABC错、D正确。
故选：D。
2. A
【解析】A、功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，甲的功率比乙的功率要大，说明甲做功比乙做功要快，相同的时间内甲做的功多，做相同的功时甲用的时间少，故A正确；
B、相同时间内，甲做的功肯定比乙多，故B错误；
C、消耗能量多，即做功多，但功率不一定大，故C错误；
D、甲的功率比乙的大，说明甲做功快，故D错误。
故选：A。
3. C
【解析】A．增加提升重物的重力，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大，即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率，故A不符合题意；
B．改用质量小的动滑轮，所做的额外功减少，机械效率提高，故B不符合题意；
C．由 可知，减少提升高度，减少做功，不能改变有用功和总功比值，即滑轮组的机械效率不变，故C符合题意；
D．在轮轴处加润滑油，减小摩擦，可以减少所做的额外功，可以提高机械效率，故D不符合题意。
故选C。
4. D
5. D
【解析】由题意知道 ，忽略绳重与摩擦的影响，根据机械效率的公式，可得 。故选D。
6. A
【解析】此过程中他做的有用功为
他做的总功为
他对滑轮组做功的功率为 该滑轮组的效率为 。
该滑轮组的效率为 ，故A项符合题意；
他做的总功为 ，故B项不符合题意；
他做的有用功为 ，故C项不符合题意；
他对滑轮组做功的功率为 ，故D项不符合题意。
故选A。
7. B
【解析】 ， ， 。
8. B
【解析】忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为 的物体时，机械效率为 ，图甲中 ，由 ，可得拉力 的大小：，故A错误；
图甲中，根据 可得动滑轮的重力：；忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率 ，则用图乙绕法匀速提升 重物时，其机械效率为：，故B正确；
分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即 和 做功相同），机械效率也相同，故CD错误。
9. C
【解析】加润滑油后，工人提升同样的重物，也是到五楼，对重物做的有用功不变；但加了润滑油后，额外功变小，因总功等于有用功加上额外功，所以工人做的总功变小
10. B
【解析】已知滑轮组相同，钩码相同，甲挂一个钩码 ，乙挂两个钩码 ，用滑轮组将钩码提升相同的高度 ，
乙滑轮组的总功，，
甲滑轮组的总功，，，故A错误；
乙的有用功，，甲的有用功，，，故B正确；
甲的机械效率，，
乙的机械效率，，比较可得甲的机械效率小于乙的机械效率，故C错误；
提升钩码的过程中，拉力的功率，，由于不知甲乙做功的时间，故不能比较功率，故D错误。
11. A
第二部分
12. 无用功；有用功；无用功
【解析】有用功与无用功的判断是根据人的目的来判断的，比如用桶从井中提水时，你的目的是提水，故对水做的功是有用功，对桶做的是无用功。
而你从井捞桶时，目的是把桶提上来，故对桶做功是有用功，对水做功是无用功。
13. 甲、丁；水桶
【解析】根据做功的两个必要因素，甲和丁符合，都对水桶做了功，乙没有移动距离，丙没有在拉力的方向上移动距离，所以都没做功。
14. 有用功，总功；；小于 ；有用功，额外功
【解析】使用机械时，有用功和总功的比值叫机械效率，计算公式：；使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免的要做额外功，所以任何机械的机械效率总是小于 。
15.
16. ；。
17. ；；
【解析】有用功：；总功：；因为 ， 为 的中点，所以 ，故当物体上升 时， 点（杠杆的重心）将上升 ；不计摩擦，根据 和 可得：，解得 。
18. ；；。
【解析】在提升货物的过程中，起重机对货物做功：
，
起重机对货物做功的功率：
；
由 可得总功：
，
则额外功：
。
第三部分
19. （1）
【解析】由图可知，动滑轮和物体重由 股绳子承担着，即 ，动滑轮重和摩擦不计，由 可知，绳子自由端所受的拉力为：。
（2）
【解析】绳子自由端移动的距离为：，
则绳子自由端移动的速度为：。
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