人教版物理八下第十二章第三节《机械效率》小节测试
一、单选题
1．（2021九上·茂南期末）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（ ）
A．机械效率越大，做的有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率的大小比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，A不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，B符合题意；
C．有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，C不符合题意；
D．机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功；功率表示做功的快慢；机械效率是有用功和总功的比值大小。
2．（2021九上·盐都月考）功率一定的拖拉机在山区的公路盘山而上，行驶速度比在平直公路上慢，车辆“沿着盘山公路向上行驶”且“行驶速度很慢”的目的是（ ）
A．前者是为了省功，后者是为了省时间
B．前者是为了省时间，后者是为了省功
C．前者是为了省力，后者是为了增大牵引力
D．前者是为了增大牵引力，后者是为了省力
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．沿着盘山公路向上行驶是为了省力，因为斜面省力，而行驶速度慢，路程一定时，时间长，故绝对不是省时间，A不符合题意；
B．斜面为了省力，任何机械不省功，B不符合题意；
CD．前者是为了省力，根据可知，功率一定，速度小，才能增大牵引力，故后者是为了增大牵引力，C符合题意；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】使用斜面时，可以省力；在功率一定时，速度减少，对物体的拉力变大。
3．（2022·葫芦岛模拟）用如图所示的滑轮组提升物体，已知物重800N，5s内物体被匀速提升了1m，人对绳自由端的拉力F为450N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组所做的有用功为450J B．动滑轮的重力为350N
C．滑轮组的机械效率为88.9% D．拉力F的功率为90W
【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．克服物重所做的有用功为W有=Gh=800N×1m=800J
A不符合题意；
B．滑轮组绳子的有效段数为2，人对绳自由端的拉力F为450N，不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力为
动滑轮的重力为
B不符合题意；
C．不计绳重和摩擦，克服物重和动滑轮重力所做的功为总功，则拉力做的总功W总=(G+G动)h=(800N+100N)×1m=900J
滑轮组的机械效率为
C符合题意；
D．拉力F的功率
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；根据物体的总重力和高度，计算总功；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率；功和时间的比值， 计算功率。
4．（2021九上·江油开学考）甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在做功时（ ）
A．甲比乙做功多 B．甲比乙的机械效率高
C．甲比乙做功快 D．甲比乙更省功
【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A．由W=Pt知道，不知道做功的时间，功率大的机械做功不一定多，A不符合题意；
B．机械效率是指有用功与总功的比值，与功率是两个不同的物理量，B不符合题意；
C．理学中用功率来表示物体做功的快慢，功率是指物体在单位时间内所做的功，C符合题意；
D．由功的原理知道，使用任何机械都不省功，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】功率来表示物体做功的快慢，功率是指物体在单位时间内所做的功；机械效率是指有用功与总功的比值，与功率是两个不同的物理量。
功的原理：使用任何机械都不省功
5．（2021九上·淮南月考）如图所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端，则此过程中（ ）
A．两次推力做功大小相同
B．两次克服摩擦力做功大小相同
C．两次克服物体重力做功大小相同
D．两个斜面的支持力对物体做功大小不相等
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．已知AC＞BC，则sAC＞sBC，由于用相同的推力推物体，则根据 可知：两次推力做功大小不相同，A项不合题意；
BC．已知将同一重物从底部推到顶端，根据 可知：两次克服物体重力做功大小相同，C符合题意；
根据 可知：两次所做的额外功不同，即克服摩擦力做的功大小不相同；B项不合题意；
D．由于斜面的支持力方向与运动方向垂直，则物体在支持力的方向上没有移动距离，所以，两个斜面的支持力对物体做功都为0J； D项不合题意。
故答案为：C
【分析】将相同物体拉上相同高度的斜面时，斜面越长，越省力；相同物体上升的高度相同时，对物做功相同。
6．（2021九上·江宁期中）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做的总功相同
B．力F1和F2做功的功率相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s甲=3h，s乙=4h
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1×3h
乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2×4h
已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，B不符合题意；
已知时间相同，由公式P 可知，P甲总＜P乙总，A不符合题意；
CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为 甲 100%
同理可得，乙滑轮组的机械效率为 乙
所以 甲＞ 乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；根据拉力和距离的乘积计算总功；利用有用功和总功的比值计算机械效率；有用功相同时，额外功越大，机械效率越小。
7．（2021八下·瑶海期末）关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受到的力越大，力对物体做的功就越多
B．机械效率越高的机械，完成一定量的功就越快
C．完成一定量的功越快的机械，功率就越大
D．机械做功越多，功率就越大，机械效率就越高
【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．物体受到的力越大，力对物体做的功不一定越多，因为距离的大小不明确，A不符合题意；
B．功率越大的机械，完成一定量的功就越快，与机械效率无关，B不符合题意；
C．功率表示物体做功快慢的物理量，完成一定量的功越快的机械，功率就越大，C符合题意；
D．机械做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确；机械效率不一定越高，因为有用功在总功中占的比例不明确，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量，物体功率越大，做功越快，但不见得做功多。
8．（2021八下·商河期末）如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶质量很大的沙子从一楼地面提到二楼地面，所用的拉力分别为 、 ，它们的机械效率分别为 、 。不计绳重与摩擦，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】AB．由图示知，甲是定滑轮，使用定滑轮不省力只能改变力的方向，乙是动滑轮，在忽略绳重和摩擦时能省一半的力，那么F甲=G，F乙= G
所以F甲>F乙
AB不符合题意；
CD．用两个滑轮将同样的沙子由一楼提到二楼，所做的有用功相同，不计绳重与摩擦时，除了要克服桶的重力做额外功外，动滑轮还要要克服动滑轮的重力做额外功，则乙的机械效率要低于甲的，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】通过表达式可以看出，在不考虑摩擦力的影响时，滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，与提升的高度和绳子的绕法无关。
9．（2021·兰州）用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机对绳的拉力为12N B．绳子自由端的移动速度为0.2m/
C．滑轮组的机械效率为80% D．有用功的功率为8W
【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．电动机对绳的拉力为
A不符合题意；
B．绳子自由端的移动速度为0.2m
B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率为
C不符合题意；
D．有用功的功率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
10．（2021·黄石）如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B．拉力F做的功为100J
C．额外功的功率是8W
D．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
【答案】C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】物体运动的距离为
由图可知，绳子的股数为2，则绳子端移动的距离为
绳子端移动的速度为
总功为
滑轮组的机械效率为60%，根据 可知，有用功为
因为物体克服摩擦力做功，所以摩擦力为
额外功为
额外功的功率为
故答案为：C。
【分析】用滑轮组水平拉动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
二、填空题
11．（2021·营口模拟）如图所示，质量为的物体A，在竖直向下的拉力作用下，以的速度匀速向上运动了。在此过程中，克服物体重力做的有用功是 J，拉力移动的速度是 。若该滑轮组的机械效率为80%，拉力F等于 N。（，不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦）
【答案】160；1；100
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】克服重力所做的有用功为WG=Fs=mgh=4kg×10N/kg×4m=160J
由定滑轮特点可知，改变力的方向，不省力；动滑轮特点可知，省一半力多费一倍距离，则拉力移动的速度为物体移的速度的一半，即1m/s。
拉力做功为
由于滑轮组的机械效率为80%，则
联立解得
【分析】根据力和对应距离的乘积，计算做功多少；根据动滑轮绳子的速度，可以计算滑轮速度的大小；利用物体的重力和机械效率，可以计算拉力的大小。
12．（2021九上·大化期末）利用一个高为1m，长为 4m的斜面将重500N的物体从斜面的底端匀速拉至顶端，若所用的拉力是 200N，则有用功是 J，斜面的机械效率是 。
【答案】500；62.5%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功
斜面的机械效率
【分析】利用W有=Gh求得有用功，再利用求得 斜面的机械效率 。
13．（2021九上·宜州期末）一架起重机在1min内把质量为5t的物体举高10m，起重机做的有用功是 ，起重机的机械效率是80%，总功是 J。（g取10N/kg）
【答案】5×105；6.25×105
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】有用功W有=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×10m=5×105J
总功
【分析】根据重力和高度的乘积，计算做功多少；根据有用功和机械效率的比值，计算总功。
14．（2021九上·高港月考）工人用如图所示的滑轮组将质量为20kg的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是 J，已知该滑轮组的机械效率为80%，工人的拉力是 N．（g=10N/kg）
【答案】400；125
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）货物的重力G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，有用功W有用＝Gh＝200N×2m＝400J；（2）∵η＝∴工人的拉力F＝＝125N.
【分析】根据物体的质量计算重力，结合物体的高度变化计算有用功；根据物体的重力和滑轮组上的拉力，可以计算滑轮组的机械效率大小。
15．（2021九上·凤山期中）用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当F为20N时，物体A在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到地面的摩擦力为30N，则滑轮组的机械效率是 ；当F增大到50N时，物体A受到地面的摩擦力为 N。
【答案】75%；30
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】滑轮组的机械效率是
当F增大到50N时，物体A对地面的压力保持不变，接触面的粗糙程度不变，因此物体A受到地面的摩擦力仍为30N。
【分析】根据求得滑轮组的机械效率；影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度。
三、实验探究题
16．（2021九上·灌阳期末）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表，请问答以下问题：
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N；
（2）第2次实验时，滑轮组的机械效率是 ；
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率是____。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
【答案】（1）匀速直线；0.6
（2）62.5%
（3）大；无关
（4）B
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，根据二力平衡的知识点可知，测力计示数等于拉力大小。
第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，分度值为0.1N，弹簧测力计的示数为0.6N。
（2）第2次实验时，滑轮组的机械效率
（3）由1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，第3次物体的重力最大，滑轮的机械效率最高，可以得到使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。
由3、4次实验的数据可知，钩码上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
（4）A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，A不符合题意。
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，B符合题意。
C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据可知，机械效率与物体提升的速度无关，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）根据W有用=Gh得出第2次实验时所做的有用功，根据W总=Fs得出第2次做的总功，根据求出滑轮组的机械效率。
（3）分析1、2、3次实验的数据得出结论；分析3、4次实验的数据可得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系。
（4）A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，结合滑轮组的机械效率公式分析；
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，结合滑轮组的机械效率公式分析；
C、由（4）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据分析。
17．（2021九上·江宁期中）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，每个钩码重2N，测得的数据如下表：
次数 钩码总 重G/N 钩码上升 的高度h/m 测力计 示数F/N 测力计 移动距离s/m 机械 效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 0.3
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
（1）在实验中，应竖直向上 拉动弹簧测力计时读出拉力。
（2）第2次实验中测力计示数如图乙所示，拉力大小为 N，滑轮组的机械效率为 。
（3）分析表中数据可知：第4次实验是用图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置完成的。
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， ，滑轮组的机械效率越高；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越 。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体 无关。
【答案】（1）匀速（缓慢）
（2）2.4；83.3%
（3）丙
（4）物重越大；低
（5）上升的高度
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计。
(2)由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N。
由表中实验数据可知，第2次实验，有用功为
总功为
滑轮组效率为
(3)由数据知第4次实验中，s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，由图示可知，第4次实验所用的装置是丙。
(4)分析第1，2次实验数据可知，使用的同一滑轮组，提升的钩码重力越大，机械效率越高，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；分析第1，3次实验数据，提升的物重相同，动滑轮重力越大，机械效率越低。
(5)分析第3，4次实验数据可知，使用同一滑轮组提升相同的重物，物体被提升的高度改变，机械效率不变，可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
【分析】（1）探究滑轮组机械效率时，拉动测力计要匀速运动；
（2）根据测力计的指针位置， 测量力的大小；根据力和距离的乘积计算功，有用功和总功的比值计算机械效率；
（3）根据滑轮组绳子的移动距离和物体距离关系，判断绳子股数；
（4）使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率；物体重力相同时，滑轮组越多，机械效率越低；
（5）相同滑轮组改变上升高度时，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
四、计算题
18．（2021九上·宜州期末）如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。试问：
（1）人拉绳子做功的功率为多少？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）
【答案】（1）解：绳子末端移动的距离s=2h=2×1m=2m
拉力做功W总=Fs=250N×2m=500J
拉力做功的功率为
答：人拉绳做功的功率是50W
（2）解：对物体做有用功W有=Gh=350N×1m=350J
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率是70%；
（3）解：不计绳重和摩擦W额=G轮h=G轮×1m=W总-W有=500J-350J=150J
则G轮=150N。
答：动滑轮重150N
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据拉力和距离的乘积，计算做功多少，功和时间的乘积，计算功率；
（2）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）根据总功和有用功的差，计算额外功，结合距离，计算动滑轮的重力。
19．（2021九上·崇左期末）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，先用长木板搭了一个3m长的斜面，再用推力F=500N把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，用时10s，如图。求：
（1）工人推箱子做的有用功；
（2）工人所做的总功的功率；
（3）斜面的机械效率；
（4）箱子受到的摩擦力。
【答案】（1）解：箱子的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N
工人推箱子做的有用功W有=Gh=1200N×1m=1200J
答：工人推箱子做的有用功是1200J；
（2）解：工人所做的总功W总=FL=500N×3m=1500J
工人所做的总功的功率
答：工人所做的总功的功率是150W
（3）解：斜面的机械效率
答：斜面的机械效率是80%；
（4）解：工人所做的额外功W额=W总-W有=1500J-1200J=300J
箱子受到的摩擦力
答：箱子受到的摩擦力是100N。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）利用W=Gh求出有用功。
（2）利用W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据P=
求出功率。
（3）利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
（4）根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额=fs，变形后可求摩擦力f。
20．（2021九上·东台期中）如图所示，杠杆AB在竖直向下的拉力F作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集的信息：求：
OA/m OB/m 物重G/N A端上升的高度h/m B端下降的距离s/m 做的额外功W额外 /J
0.4 0.8 40 0.2 0.4 2
（1）有用功；
（2）拉力F的大小；
（3）杠杆的机械效率。
【答案】（1）解：有用功为W有用=G物h=40N×0.2m=8J
答：有用功8J。
（2）解：总功为W总=W有用+W额外= 8J+2J=10J
由W总=Fs，得拉力F的大小
答：拉力F的大小25N。
（3）解：杠杆的机械效率
答：杠杆的机械效率80%。
【知识点】压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；
（2）根据有用功和额外功的和，计算总功；结合力的大小，计算距离；
（3）根据有用功和总功的比值，计算机械效率。
1 / 1人教版物理八下第十二章第三节《机械效率》小节测试
一、单选题
1．（2021九上·茂南期末）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（ ）
A．机械效率越大，做的有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
2．（2021九上·盐都月考）功率一定的拖拉机在山区的公路盘山而上，行驶速度比在平直公路上慢，车辆“沿着盘山公路向上行驶”且“行驶速度很慢”的目的是（ ）
A．前者是为了省功，后者是为了省时间
B．前者是为了省时间，后者是为了省功
C．前者是为了省力，后者是为了增大牵引力
D．前者是为了增大牵引力，后者是为了省力
3．（2022·葫芦岛模拟）用如图所示的滑轮组提升物体，已知物重800N，5s内物体被匀速提升了1m，人对绳自由端的拉力F为450N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组所做的有用功为450J B．动滑轮的重力为350N
C．滑轮组的机械效率为88.9% D．拉力F的功率为90W
4．（2021九上·江油开学考）甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在做功时（ ）
A．甲比乙做功多 B．甲比乙的机械效率高
C．甲比乙做功快 D．甲比乙更省功
5．（2021九上·淮南月考）如图所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端，则此过程中（ ）
A．两次推力做功大小相同
B．两次克服摩擦力做功大小相同
C．两次克服物体重力做功大小相同
D．两个斜面的支持力对物体做功大小不相等
6．（2021九上·江宁期中）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做的总功相同
B．力F1和F2做功的功率相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
7．（2021八下·瑶海期末）关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受到的力越大，力对物体做的功就越多
B．机械效率越高的机械，完成一定量的功就越快
C．完成一定量的功越快的机械，功率就越大
D．机械做功越多，功率就越大，机械效率就越高
8．（2021八下·商河期末）如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶质量很大的沙子从一楼地面提到二楼地面，所用的拉力分别为 、 ，它们的机械效率分别为 、 。不计绳重与摩擦，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．（2021·兰州）用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机对绳的拉力为12N B．绳子自由端的移动速度为0.2m/
C．滑轮组的机械效率为80% D．有用功的功率为8W
10．（2021·黄石）如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B．拉力F做的功为100J
C．额外功的功率是8W
D．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
二、填空题
11．（2021·营口模拟）如图所示，质量为的物体A，在竖直向下的拉力作用下，以的速度匀速向上运动了。在此过程中，克服物体重力做的有用功是 J，拉力移动的速度是 。若该滑轮组的机械效率为80%，拉力F等于 N。（，不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦）
12．（2021九上·大化期末）利用一个高为1m，长为 4m的斜面将重500N的物体从斜面的底端匀速拉至顶端，若所用的拉力是 200N，则有用功是 J，斜面的机械效率是 。
13．（2021九上·宜州期末）一架起重机在1min内把质量为5t的物体举高10m，起重机做的有用功是 ，起重机的机械效率是80%，总功是 J。（g取10N/kg）
14．（2021九上·高港月考）工人用如图所示的滑轮组将质量为20kg的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是 J，已知该滑轮组的机械效率为80%，工人的拉力是 N．（g=10N/kg）
15．（2021九上·凤山期中）用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当F为20N时，物体A在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到地面的摩擦力为30N，则滑轮组的机械效率是 ；当F增大到50N时，物体A受到地面的摩擦力为 N。
三、实验探究题
16．（2021九上·灌阳期末）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表，请问答以下问题：
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N；
（2）第2次实验时，滑轮组的机械效率是 ；
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率是____。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
17．（2021九上·江宁期中）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，每个钩码重2N，测得的数据如下表：
次数 钩码总 重G/N 钩码上升 的高度h/m 测力计 示数F/N 测力计 移动距离s/m 机械 效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 0.3
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
（1）在实验中，应竖直向上 拉动弹簧测力计时读出拉力。
（2）第2次实验中测力计示数如图乙所示，拉力大小为 N，滑轮组的机械效率为 。
（3）分析表中数据可知：第4次实验是用图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置完成的。
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， ，滑轮组的机械效率越高；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越 。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体 无关。
四、计算题
18．（2021九上·宜州期末）如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。试问：
（1）人拉绳子做功的功率为多少？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）
19．（2021九上·崇左期末）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，先用长木板搭了一个3m长的斜面，再用推力F=500N把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，用时10s，如图。求：
（1）工人推箱子做的有用功；
（2）工人所做的总功的功率；
（3）斜面的机械效率；
（4）箱子受到的摩擦力。
20．（2021九上·东台期中）如图所示，杠杆AB在竖直向下的拉力F作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集的信息：求：
OA/m OB/m 物重G/N A端上升的高度h/m B端下降的距离s/m 做的额外功W额外 /J
0.4 0.8 40 0.2 0.4 2
（1）有用功；
（2）拉力F的大小；
（3）杠杆的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率的大小比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，A不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，B符合题意；
C．有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，C不符合题意；
D．机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功；功率表示做功的快慢；机械效率是有用功和总功的比值大小。
2．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．沿着盘山公路向上行驶是为了省力，因为斜面省力，而行驶速度慢，路程一定时，时间长，故绝对不是省时间，A不符合题意；
B．斜面为了省力，任何机械不省功，B不符合题意；
CD．前者是为了省力，根据可知，功率一定，速度小，才能增大牵引力，故后者是为了增大牵引力，C符合题意；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】使用斜面时，可以省力；在功率一定时，速度减少，对物体的拉力变大。
3．【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．克服物重所做的有用功为W有=Gh=800N×1m=800J
A不符合题意；
B．滑轮组绳子的有效段数为2，人对绳自由端的拉力F为450N，不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力为
动滑轮的重力为
B不符合题意；
C．不计绳重和摩擦，克服物重和动滑轮重力所做的功为总功，则拉力做的总功W总=(G+G动)h=(800N+100N)×1m=900J
滑轮组的机械效率为
C符合题意；
D．拉力F的功率
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；根据物体的总重力和高度，计算总功；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率；功和时间的比值， 计算功率。
4．【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A．由W=Pt知道，不知道做功的时间，功率大的机械做功不一定多，A不符合题意；
B．机械效率是指有用功与总功的比值，与功率是两个不同的物理量，B不符合题意；
C．理学中用功率来表示物体做功的快慢，功率是指物体在单位时间内所做的功，C符合题意；
D．由功的原理知道，使用任何机械都不省功，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】功率来表示物体做功的快慢，功率是指物体在单位时间内所做的功；机械效率是指有用功与总功的比值，与功率是两个不同的物理量。
功的原理：使用任何机械都不省功
5．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．已知AC＞BC，则sAC＞sBC，由于用相同的推力推物体，则根据 可知：两次推力做功大小不相同，A项不合题意；
BC．已知将同一重物从底部推到顶端，根据 可知：两次克服物体重力做功大小相同，C符合题意；
根据 可知：两次所做的额外功不同，即克服摩擦力做的功大小不相同；B项不合题意；
D．由于斜面的支持力方向与运动方向垂直，则物体在支持力的方向上没有移动距离，所以，两个斜面的支持力对物体做功都为0J； D项不合题意。
故答案为：C
【分析】将相同物体拉上相同高度的斜面时，斜面越长，越省力；相同物体上升的高度相同时，对物做功相同。
6．【答案】D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s甲=3h，s乙=4h
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1×3h
乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2×4h
已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，B不符合题意；
已知时间相同，由公式P 可知，P甲总＜P乙总，A不符合题意；
CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为 甲 100%
同理可得，乙滑轮组的机械效率为 乙
所以 甲＞ 乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；根据拉力和距离的乘积计算总功；利用有用功和总功的比值计算机械效率；有用功相同时，额外功越大，机械效率越小。
7．【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．物体受到的力越大，力对物体做的功不一定越多，因为距离的大小不明确，A不符合题意；
B．功率越大的机械，完成一定量的功就越快，与机械效率无关，B不符合题意；
C．功率表示物体做功快慢的物理量，完成一定量的功越快的机械，功率就越大，C符合题意；
D．机械做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确；机械效率不一定越高，因为有用功在总功中占的比例不明确，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量，物体功率越大，做功越快，但不见得做功多。
8．【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】AB．由图示知，甲是定滑轮，使用定滑轮不省力只能改变力的方向，乙是动滑轮，在忽略绳重和摩擦时能省一半的力，那么F甲=G，F乙= G
所以F甲>F乙
AB不符合题意；
CD．用两个滑轮将同样的沙子由一楼提到二楼，所做的有用功相同，不计绳重与摩擦时，除了要克服桶的重力做额外功外，动滑轮还要要克服动滑轮的重力做额外功，则乙的机械效率要低于甲的，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】通过表达式可以看出，在不考虑摩擦力的影响时，滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，与提升的高度和绳子的绕法无关。
9．【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．电动机对绳的拉力为
A不符合题意；
B．绳子自由端的移动速度为0.2m
B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率为
C不符合题意；
D．有用功的功率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
10．【答案】C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】物体运动的距离为
由图可知，绳子的股数为2，则绳子端移动的距离为
绳子端移动的速度为
总功为
滑轮组的机械效率为60%，根据 可知，有用功为
因为物体克服摩擦力做功，所以摩擦力为
额外功为
额外功的功率为
故答案为：C。
【分析】用滑轮组水平拉动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
11．【答案】160；1；100
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】克服重力所做的有用功为WG=Fs=mgh=4kg×10N/kg×4m=160J
由定滑轮特点可知，改变力的方向，不省力；动滑轮特点可知，省一半力多费一倍距离，则拉力移动的速度为物体移的速度的一半，即1m/s。
拉力做功为
由于滑轮组的机械效率为80%，则
联立解得
【分析】根据力和对应距离的乘积，计算做功多少；根据动滑轮绳子的速度，可以计算滑轮速度的大小；利用物体的重力和机械效率，可以计算拉力的大小。
12．【答案】500；62.5%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功
斜面的机械效率
【分析】利用W有=Gh求得有用功，再利用求得 斜面的机械效率 。
13．【答案】5×105；6.25×105
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】有用功W有=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×10m=5×105J
总功
【分析】根据重力和高度的乘积，计算做功多少；根据有用功和机械效率的比值，计算总功。
14．【答案】400；125
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）货物的重力G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，有用功W有用＝Gh＝200N×2m＝400J；（2）∵η＝∴工人的拉力F＝＝125N.
【分析】根据物体的质量计算重力，结合物体的高度变化计算有用功；根据物体的重力和滑轮组上的拉力，可以计算滑轮组的机械效率大小。
15．【答案】75%；30
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】滑轮组的机械效率是
当F增大到50N时，物体A对地面的压力保持不变，接触面的粗糙程度不变，因此物体A受到地面的摩擦力仍为30N。
【分析】根据求得滑轮组的机械效率；影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度。
16．【答案】（1）匀速直线；0.6
（2）62.5%
（3）大；无关
（4）B
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，根据二力平衡的知识点可知，测力计示数等于拉力大小。
第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，分度值为0.1N，弹簧测力计的示数为0.6N。
（2）第2次实验时，滑轮组的机械效率
（3）由1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，第3次物体的重力最大，滑轮的机械效率最高，可以得到使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。
由3、4次实验的数据可知，钩码上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
（4）A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，A不符合题意。
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，B符合题意。
C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据可知，机械效率与物体提升的速度无关，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）根据W有用=Gh得出第2次实验时所做的有用功，根据W总=Fs得出第2次做的总功，根据求出滑轮组的机械效率。
（3）分析1、2、3次实验的数据得出结论；分析3、4次实验的数据可得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系。
（4）A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，结合滑轮组的机械效率公式分析；
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，结合滑轮组的机械效率公式分析；
C、由（4）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据分析。
17．【答案】（1）匀速（缓慢）
（2）2.4；83.3%
（3）丙
（4）物重越大；低
（5）上升的高度
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计。
(2)由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N。
由表中实验数据可知，第2次实验，有用功为
总功为
滑轮组效率为
(3)由数据知第4次实验中，s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，由图示可知，第4次实验所用的装置是丙。
(4)分析第1，2次实验数据可知，使用的同一滑轮组，提升的钩码重力越大，机械效率越高，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；分析第1，3次实验数据，提升的物重相同，动滑轮重力越大，机械效率越低。
(5)分析第3，4次实验数据可知，使用同一滑轮组提升相同的重物，物体被提升的高度改变，机械效率不变，可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
【分析】（1）探究滑轮组机械效率时，拉动测力计要匀速运动；
（2）根据测力计的指针位置， 测量力的大小；根据力和距离的乘积计算功，有用功和总功的比值计算机械效率；
（3）根据滑轮组绳子的移动距离和物体距离关系，判断绳子股数；
（4）使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率；物体重力相同时，滑轮组越多，机械效率越低；
（5）相同滑轮组改变上升高度时，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
18．【答案】（1）解：绳子末端移动的距离s=2h=2×1m=2m
拉力做功W总=Fs=250N×2m=500J
拉力做功的功率为
答：人拉绳做功的功率是50W
（2）解：对物体做有用功W有=Gh=350N×1m=350J
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率是70%；
（3）解：不计绳重和摩擦W额=G轮h=G轮×1m=W总-W有=500J-350J=150J
则G轮=150N。
答：动滑轮重150N
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据拉力和距离的乘积，计算做功多少，功和时间的乘积，计算功率；
（2）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）根据总功和有用功的差，计算额外功，结合距离，计算动滑轮的重力。
19．【答案】（1）解：箱子的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N
工人推箱子做的有用功W有=Gh=1200N×1m=1200J
答：工人推箱子做的有用功是1200J；
（2）解：工人所做的总功W总=FL=500N×3m=1500J
工人所做的总功的功率
答：工人所做的总功的功率是150W
（3）解：斜面的机械效率
答：斜面的机械效率是80%；
（4）解：工人所做的额外功W额=W总-W有=1500J-1200J=300J
箱子受到的摩擦力
答：箱子受到的摩擦力是100N。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）利用W=Gh求出有用功。
（2）利用W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据P=
求出功率。
（3）利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
（4）根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额=fs，变形后可求摩擦力f。
20．【答案】（1）解：有用功为W有用=G物h=40N×0.2m=8J
答：有用功8J。
（2）解：总功为W总=W有用+W额外= 8J+2J=10J
由W总=Fs，得拉力F的大小
答：拉力F的大小25N。
（3）解：杠杆的机械效率
答：杠杆的机械效率80%。
【知识点】压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；
（2）根据有用功和额外功的和，计算总功；结合力的大小，计算距离；
（3）根据有用功和总功的比值，计算机械效率。
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